ES2876005T3 - Portapicas - Google Patents
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Abstract
Portapicas para una máquina de mecanizado de suelos, en particular una fresadora de carreteras, con un cuerpo de apoyo (21), al cual hay conectada indirecta o directamente una prolongación enchufable (30) por un lado de prolongación enchufable, presentando el cuerpo de apoyo (21) dos primeras y dos segundas superficies de remoción (29.1, 29.4), estando dispuestas las dos primeras superficies de remoción (29.1) con ángulo (ε1) entre sí, estando dispuestas las dos segundas superficies de remoción (29.4) con ángulo (ε2) entre sí, y presentando el cuerpo de apoyo (21) un lado de mecanizado alejado de la prolongación enchufable, que presenta un alojamiento de portapicas (27), divergiendo las primeras superficies de remoción (29.1) desde el lado de prolongación enchufable en dirección hacia el lado de mecanizado, divergiendo las segundas superficies de remoción (29.4) desde el lado de prolongación enchufable en dirección hacia el lado de mecanizado, y estando dispuestas las dos primeras superficies de remoción (29.1) en dirección de avance (v) al menos por zonas delante de la prolongación enchufable (30) y las dos segundas superficies de remoción (29.4) en dirección de avance (v) al menos por secciones detrás de la prolongación enchufable (30).
Description
DESCRIPCIÓN
Portapicas
La invención se refiere a un portapicas para una máquina de mecanizado de suelos, en particular una fresadora de carreteras, una máquina de minería o similar, con un cuerpo de apoyo, al cual hay conectada una prolongación enchufable indirecta o directamente por un lado de prolongación enchufable, presentando el cuerpo de apoyo dos primeras y dos segundas superficies de remoción, las cuales se encuentran con un ángulo entre sí, y presentando el cuerpo de apoyo un lado de mecanizado, el cual presenta un alojamiento de pica.
Por el documento US 3,992,061 se conoce un portapicas, el cual forma un cuerpo de apoyo con una prolongación enchufable conformada de una sola pieza. A este respecto el cuerpo de apoyo está atravesado por una perforación cilíndrica, configurada como alojamiento de pica. En el alojamiento de pica puede disponerse una herramienta de mecanizado, en el presente caso una pica de eje redondo. El cuerpo de apoyo presenta dos superficies de remoción que se encuentran en ángulo entre sí, las cuales sirven para el apoyo en correspondientes superficies de apoyo de una pieza de base. La pieza de base presenta un alojamiento de enchufe, en el cual puede colocarse de manera reemplazable el portapicas con su prolongación enchufable. En el estado montado las superficies de remoción del portapicas están en contacto con las superficies de apoyo de la pieza de base. Para mantener una asignación de superficies fija se usa un tornillo de ajuste, que aprisiona la prolongación enchufable en el alojamiento de enchufe de la pieza de base.
Durante el mecanizado la herramienta de mecanizado se engancha en el suelo a mecanizar. A este respecto se transmiten altas fuerzas de mecanizado. Éstas son transmitidas por la herramienta de mecanizado al portapicas. Allí se transmiten a través de las superficies de remoción a la pieza de base.
Durante el enganche de mecanizado varía la dirección de la fuerza y también la intensidad de la fuerza con por lo demás condiciones iguales, debido al hecho de que la herramienta de mecanizado forma una viruta (viruta en forma de coma) que se engrosa desde el punto de entrada hacia el punto de salida. Además de ello varían la fuerza de dirección y la intensidad en dependencia de diferentes parámetros, como, por ejemplo, la profundidad de fresado, el avance, el material a mecanizar, etc. La configuración mostrada en el documento US 3,992,061 de un portapicas no puede desviar con suficiente buena duración las fuerzas de mecanizado en particular en caso de altas velocidades de avance. En particular las superficies de remoción se desvían rápidamente. Además de ello, también la prolongación enchufable está expuesta a altos esfuerzos de flexión y existe el riesgo de que tras una fatiga de componente se produzca una rotura de prolongación enchufable. Del documento DE 34 11 602 A1 se conoce otro portapicas. Éste presenta un cuerpo de apoyo, el cual está apoyado a través de salientes en una pieza de base. En el cuerpo de apoyo hay conformada una pieza de apriete, la cual puede tensarse a través de conexiones de cuña con la pieza de base.
El documento US 4,828,327 muestra un portapicas, el cual está configurado como bloque macizo y atravesado por un alojamiento de pica. El portapicas presenta además de ello un alojamiento roscado, que está alineado con un alojamiento de atornillado de una pieza de base. A través del alojamiento de atornillado puede hacerse pasar un tornillo de fijación y atornillarse en el alojamiento roscado del portapicas. Al apretarse el tornillo de fijación el portapicas se hace entrar en una escotadura en forma de L de la pieza de base y se apoya allí en superficies de apoyo. Los portapicas descritos anteriormente están dispuestos habitualmente sobresaliendo de la superficie de un tubo de rodillo de fresado. Durante el mecanizado aparecen también fuerzas transversales, las cuales actúan transversalmente con respecto a la dirección de avance de herramienta. Estas fuerzas transversales no pueden ser absorbidas siempre con la suficiente estabilidad con los portapicas descritos en el documento US 4,828,327. En particular estas fuerzas transversales son transmitidas al tornillo de fijación, el cual es entonces fuertemente solicitado en lo que a cizallamiento se refiere.
El documento US 2008/0093912 A1 divulga un portapicas, el cual presenta en la zona de un lado de mecanizado un alojamiento de pica. En este alojamiento de pica puede fijarse una pica. El portapicas puede fijarse en una pieza de base, estando unida la pieza de base con un cuerpo de rotación de una fresadora. Para la fijación del portapicas a la pieza de base se usa un soporte separado. Usándose este soporte y una pieza de apriete, así como un tornillo de sujeción adecuado, puede apretarse el portapicas con la pieza de base.
El documento WO 2010/051593 A1 divulga otra combinación de herramientas, en cuyo caso un portapicas puede unirse con una pieza de base. El portapicas presenta una vez más un alojamiento de pica para una pica. También en el caso de esta solución se usa un soporte separado, con el cual puede fijarse el portapicas a la pieza de base. En el estado de montaje la pica atraviesa con un vástago de pica tanto una perforación de alojamiento del portapicas, como también una perforación de alojamiento del soporte y permite de este modo una fijación sin tornillos del portapicas en la pieza de base.
Del documento DE 10 2005 017 760 A1 se desprende como conocida una combinación de herramientas con un portapicas y una pieza de base. El portapicas tiene dos superficies dispuestas en ángulo entre sí, las cuales están previstas en una prolongación enchufable. Estas superficies pueden ponerse en contacto con superficies contrarias
también inclinadas de la pieza de base, para de este modo, con la ayuda de una conexión atornillada, poder dar lugar a un apriete en forma de cuña del portapicas en la pieza de base.
En el documento DE 102005010678 A1 se describe un sistema de soporte de herramienta con un portapicas y una pieza de base. El portapicas presenta dos superficies de apoyo dispuestas en ángulo entre sí. Una de las dos superficies de apoyo se apoya en el estado de montaje directamente en una superficie contraria de una pieza de base. La segunda superficie de apoyo se encuentra, con disposición intermedia de una capa elástica, sobre la pieza de base. Una configuración parecida se desprende también del documento DE 102005055544 A1 como conocida. En el caso de este sistema de herramientas se apoya el portapicas con respecto a la pieza de base a través de elementos elásticos, concretamente casquillo de sujeción de alta resistencia.
El documento US 6,619,756 D1 divulga un sistema de herramientas, en cuyo caso en la zona de interfaz entre un portapicas y una pieza de base está previsto un dentado. A través de este dentado puede variarse el ángulo de ataque del portapicas con respecto a la pieza de base.
Es el objetivo de la invención crear un portapicas del tipo mencionado inicialmente, el cual se caracterice por una estabilidad aumentada.
Este objetivo se resuelve mediante un portapicas de acuerdo con la reivindicación 1. Otras configuraciones ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con la invención el cuerpo de apoyo presenta dos primeras y dos segundas superficies de remoción, estando las dos primeras superficies de remoción en ángulo entre sí y estando las dos segundas superficies de remoción en ángulo entre sí. El portapicas de acuerdo con la invención se caracteriza además de ello porque las primeras superficies de remoción divergen del lado de prolongación enchufable en dirección hacia el lado de mecanizado y que las segundas superficies de remoción divergen del lado de prolongación enchufable en dirección hacia el lado de mecanizado. Las superficies de remoción forman por lo tanto un apoyo en forma de prisma en la zona del lado de prolongación enchufable y permiten aquí una transmisión de fuerza fiable del portapicas a la pieza de base. A través de este apoyo directo se reduce también la solicitación de la prolongación enchufable durante el mecanizado. La disposición de acuerdo con la invención, de las superficies de remoción, hace frente también al desarrollo de fuerza variable típico en el caso de herramientas de mecanizado de suelo, de modo que en general puede alcanzarse una mayor duración. De acuerdo con la invención está previsto además de ello que las primeras superficies de remoción estén dispuestas en dirección de avance al menos por zonas delante de la prolongación enchufable y las segundas superficies de remoción en dirección de avance al menos por zonas detrás de la prolongación enchufable. Esta construcción hace frente en particular al desarrollo de fuerza variable durante el mecanizado y continúa descargándose la prolongación enchufable de fuerzas de mecanizado.
De acuerdo con una configuración de la invención preferente, puede estar previsto que la normal de superficie de las primeras y/o segundas superficies de remoción estén dirigidas respectivamente hacia su lado portapicas visto en dirección de avance de la herramienta. En correspondencia con ello las superficies de remoción están por lo tanto dispuestas, por ejemplo, en caso de un uso del portapicas sobre un tubo de rodillo de fresado, inclinadas con respecto al eje de giro del tubo de rodillo de fresado. Mediante esta disposición pueden absorberse de modo fiable también fuerzas transversales, las cuales resultan durante el mecanizado, lo cual conduce a otra optimización de la duración.
Las primeras y/o segundas superficies de remoción encierran de manera particularmente preferente un ángulo obtuso, en particular en el intervalo de entre 100° y 140°.
Esta disposición angular garantiza que el portapicas pueda alinearse de modo sencillo también en puntos poco claros y en el funcionamiento de obra agreste en una pieza de base, de modo que se garantiza una asignación fiable de las superficies de remoción a las superficies de apoyo de la pieza de base. Se evita además de ello que también tras largo tiempo en uso, en cuyo caso, dado el caso, las superficies de remoción avanzan un tramo con respecto a las superficies de apoyo, no se produce ningún ladeo. De este modo el portapicas puede siempre reemplazarse fácilmente. Esta disposición en ángulo de las primeras y/o segundas superficies de remoción garantiza además de ello un desvío seguro de las fuerzas de mecanizado. A este respecto el ángulo de abertura da lugar a una gran anchura de banda de direcciones, desde las cuales pueden actuar las fuerzas transversales durante el desarrollo del enganche de herramienta y debido a modificaciones en los otros parámetros.
Cuando de manera particularmente preferente este intervalo angular entre las primeras superficies de remoción se encuentra entre 100° y 120° y/o el intervalo angular entre las segundas superficies de remoción se encuentra entre 120° y 140°, entonces el sistema de herramientas está configurado en particular de modo óptimo para el uso en aplicaciones de fresado de carreteras y las relaciones de cargas que se dan a este respecto.
Un portapicas de acuerdo con la invención puede estar configurado de tal modo que las superficies de remoción estén unidas entre sí a través de un corte de paso en la zona del lado de prolongación enchufable al menos por zonas. En correspondencia con ello las superficies de remoción no se encuentran entre sí en el vértice de ángulo, de modo que no resulta un paso angular de canto afilado, el cual pueda ser dañado. Además de ello puede lograrse con la sección de paso y en relación con la pieza de base, también una zona de colocación posterior. En
correspondencia con ello, cuando las superficies de remoción y/o las superficies de apoyo de la pieza de base se desgastan, el portapicas puede continuar entrando de modo continuo en este espacio de colocación posterior, quedando las superficies de remoción siempre en contacto con las superficies de apoyo. En particular se mantiene el contacto en superficie plana también cuando en el caso de la pieza de base existente el portapicas ha de reemplazarse por uno nuevo, y esto también varias veces.
De manera particularmente preferente la prolongación enchufable está conectada al menos parcialmente por la zona de las superficies de remoción al lado de prolongación enchufable. De este modo resulta posible una asignación directa de las superficies de remoción a la prolongación enchufable, lo cual conduce a un tamaño de componente más pequeño y además de ello ofrece un flujo de fuerza optimizado.
Un portapicas de acuerdo con la invención puede estar caracterizado porque el eje longitudinal de la prolongación enchufable y el eje longitudinal central de los prismas formados por las primeras o segundas superficies de remoción encierran un ángulo en el intervalo de entre 100° y 130°. También aquí se logra un flujo de fuerza óptimo mediante esta característica de configuración.
Preferentemente está previsto que las primeras superficies de remoción formen al menos por zonas el lado inferior de un faldón de lado frontal. El faldón de lado frontal cubre habitualmente una zona frontal de la pieza de base y la protege de este modo contra desgaste. Debido a que ahora el faldón de lado frontal se usa también para la colocación de las superficies de remoción, resulta un modo de construcción compacto, y puede fabricarse de modo sencillo el portapicas.
Puede estar previsto también que las segundas superficies de remoción formen al menos por zonas el lado inferior de una prolongación de apoyo de lado posterior. A este respecto se transmite en el caso de determinadas condiciones de uso a través de la prolongación de apoyo de lado posterior una gran parte de las fuerzas. En el caso de una construcción, la cual prevé en el portapicas un alojamiento de portapicas, por ejemplo, una perforación, para el alojamiento de una herramienta de mecanizado, en particular una pica de eje redondo está previsto de modo optimizado que el eje central longitudinal del alojamiento de pica esté dispuesto al menos por zonas entre las superficies de remoción. De este modo puede lograrse por una parte una buena distribución de fuerzas de las fuerzas de mecanizado introducidas a través de la herramienta de mecanizado en las dos superficies de remoción. El portapicas puede posicionarse además de ello también con diferente orientación con respecto a un tubo de rodillo de fresado, manteniéndose a este respecto la transmisión de fuerza fiable.
Ha podido verse que una distribución de fuerzas óptima de las fuerzas a desviar, en fuerzas longitudinales y transversales, se logra cuando está previsto que el ángulo entre el eje longitudinal central del prisma de las primeras superficies de remoción y el eje longitudinal central del alojamiento de pica se encuentra en el intervalo de entre 40° y 60°, de manera particularmente preferente entre 45° y 55°, y/o que el ángulo entre el eje longitudinal central del prisma de las segundas superficies de remoción y el eje longitudinal central del alojamiento pica se encuentra en el intervalo entre 70° y 90°, de manera particularmente preferente entre 75° y 85°. Estas posiciones angulares garantizan también que el portapicas, condicionado por la colocación de las superficies de remoción, no alcance una anchura de construcción demasiado grande, y se garantice de este modo una construcción optimizada en material. De acuerdo con otra variante de configuración de la invención puede estar previsto que el alojamiento de pica pase a un canal de lavado, y que el canal de lavado salga al menos por zonas en la zona entre las segundas superficies de remoción. El canal de lavado está, por consiguiente, dispuesto de tal modo que las superficies de remoción no se encuentran entre sí en un filo.
Las primeras y las segundas superficies de remoción forman de manera particularmente preferente respectivamente un par de superficies de remoción, en cuyo caso las superficies de remoción están dispuestas respectivamente en forma de V. Mediante la colocación en forma de V de las superficies de remoción se forman prismas en el sentido de la construcción de dispositivo de herramienta. Estos dos prismas garantizan un apoyo estable del portapicas con respecto a la pieza de base. Los prismas formados por las primeras o segundas superficies de remoción presentan un eje longitudinal central. Este eje longitudinal central se encuentra en el plano de división de ángulo, que se forma entre las dos superficies de remoción.
Cuando está previsto adicionalmente que respectivamente una primera superficie de remoción del primer par de superficies de remoción y una segunda superficie de remoción del segundo par de superficies de remoción estén dispuestas con un ángulo entre sí, preferentemente en el intervalo de entre 120° y 160°, y los pares de superficies de remoción forman una zona de apoyo, entonces el portapicas puede disponerse en un alojamiento de portapicas angular con configuración también correspondiente y apoyarse en éste de modo estable. Una correspondiente disposición tiene validez para las demás superficies del primer y del segundo par de superficies de remoción, es decir, los dos prismas están dispuestos en ángulo entre sí y forman por su parte un prisma. A este respecto el ángulo de abertura forma la gran anchura de banda de direcciones, desde las cuales pueden actuar las fuerzas longitudinales en el desarrollo del enganche de herramienta y mediante cambios en los otros parámetros.
Es concebible además de ello que el eje longitudinal central de la prolongación enchufable se encuentre en el intervalo angular de -10° a 10° con respecto a la bisectriz del primer y/o segundo par de superficies de remoción.
De este modo se aplica durante el apriete del portapicas con la pieza de base una pretensión uniforme. De manera particularmente preferente está previsto a este respecto que el eje longitudinal central de la prolongación enchufable se encuentre en el intervalo angular de -2° a 2° con respecto a la bisectriz del primer y/o segundo par de superficies de remoción.
Un portapicas de acuerdo con la invención puede estar caracterizado también porque las normales de superficie de las primeras y/o segundas superficies de remoción se extienden inclinadas con respecto a la dirección de avance, de modo que las fuerzas transversales resultan seguras de transmitir.
Una configuración de la invención particularmente preferente es tal que entre las primeras y/o las segundas superficies de remoción hay dispuesto un plano que aloja la bisectriz, y que la prolongación enchufable está dispuesta simétrica con respecto a este plano. Debido a esta configuración simétrica el portapicas puede montarse también en diferentes posiciones de montaje de un tubo de rodillo de fresado o similar o esto tiene la ventaja de que se requiere solo una variante y no ha de trabajarse con portapicas izquierdos y derechos.
Para liberar de carga la prolongación enchufable y protegerla contra roturas por fatiga, está previsto de acuerdo con una variante de la invención que la zona de conexión de la prolongación enchufable al cuerpo de apoyo esté dispuesta al menos en un 80% en la zona del par de superficies de remoción formado por las primeras superficies de remoción.
La invención se explica a continuación con mayor detalle mediante un ejemplo de realización representado en las figuras. Muestran:
La Figura 1 una combinación de una pieza de base y de un portapicas en vista lateral en perspectiva;
La Figura 2 la representación de acuerdo con la Figura 1 en vista despiezada;
La Figura 3 el portapicas de acuerdo con las Figuras 1 y 2 en vista frontal;
La Figura 4 el portapicas de acuerdo con las Figuras 1 a 3 en vista posterior;
La Figura 5 el portapicas de acuerdo con las Figuras 1 a 4 en vista lateral desde la izquierda;
La Figura 6 la representación de acuerdo con la Figura 5 en sección vertical a través del plano transversal central del portapicas;
La Figura 7 el portapicas de acuerdo con las Figuras 1 a 6 en vista lateral desde la derecha y parcialmente en sección;
La Figura 8 un desarrollo de sección marcado en la Figura 5 con VMI-VIII;
La Figura 9 un desarrollo de sección marcado en la Figura 7 con IX-IX;
La Figura 10 un desarrollo de sección marcado en la Figura 7 con X-X;
La Figura 11 la combinación de herramientas de acuerdo con la Figura 1 en vista superior;
La Figura 12 un desarrollo de sección marcado en la Figura 11 con XN-XN;
La Figura 13 el portapicas de acuerdo con la Figura 5 en vista desde delante;
La Figura 14 el portapicas en vista desde detrás; y
La Figura 15 el portapicas en una vista lateral girada.
La Figura 1 muestra una combinación de herramientas consistente en una pieza de base 10 y en un portapicas 20. A este respecto el portapicas 20 está unido de manera reemplazable con la pieza de base 10. La pieza de base 10 presenta un cuerpo de base 13 macizo, el cual presenta un lado de conexión inferior 11. Este lado de conexión 11 está curvado de forma cóncava, estando seleccionada la curvatura en correspondencia con el diámetro exterior de un tubo de rodillo de fresado. De este modo la pieza de base 10 puede disponerse con su lado de conexión 11 sobre el lado exterior del tubo de rodillo de fresado y soldarse fijamente a éste. El cuerpo de base 13 presenta por el lado frontal un saliente, el cual está delimitado lateralmente por superficies oblicuas 14 y por el lado frontal por superficies inclinadas 15. Las superficies inclinadas 15 están colocadas con ángulo entre sí y las superficies oblicuas 14 se unen en ángulo a las superficies inclinadas 15. De este modo resulta por el lado frontal una geometría en forma de flecha de la pieza de base 10, que conduce a un mejor efecto de remoción de la pieza de base 10.
Tal como aclara la Figura 2, en la pieza de base 10 hay incorporado un alojamiento de portapicas 16 con un alojamiento de enchufe 16.7. A este respecto el alojamiento de enchufe 16.7 atraviesa el cuerpo de base 13 por completo y desemboca de este modo por el lado de conexión 11. En la pieza de base 10 hay incorporado un alojamiento roscado 18, que desemboca en el alojamiento de enchufe 16.7 (véase la Figura 12). El alojamiento de
portapicas 16 presenta primeras superficies de apoyo 16.1 y segundas superficies de apoyo 16.2. Las primeras superficies de apoyo 16.1 forman un primer par de superficies de apoyo y las segundas superficies de apoyo 16.2 forman un segundo par de superficies de apoyo. A este respecto las superficies de apoyo 16.1, 16.2 en cada par de superficies de apoyo están dispuestas respectivamente en ángulo entre sí. Además de ello, también las superficies de apoyo 16.1 están dispuestas respectivamente en ángulo con respecto a las superficies de apoyo 16.2, de modo que resulta un alojamiento de portapicas 16 obtuso angulado. En la zona de paso entre las superficies de apoyo individuales 16.1 y 16.2 están previstos respectivamente espacios de colocación posterior 16.3, 16.4, 16.5 en forma de escotaduras. En la zona del espacio de colocación posterior 16.5 está prevista además de ello una cavidad 16.6, la cual da lugar a un paso del alojamiento de portapicas 16 al alojamiento roscado 18.
Tal como permite reconocer también la Figura 2, hay formada alrededor de la entrada al alojamiento roscado 18 una superficie 17, la cual está delimitada lateralmente por superficies oblicuas, abriéndose las superficies oblicuas de modo divergente hacia el lado posterior de la pieza de base 10. De este modo se da lugar a una capacidad de limpieza sencilla de la superficie 17 y de este modo de un alojamiento de herramienta 43 de un tornillo de presión 40. El tornillo de presión 40 presenta una sección roscada 41, con la cual puede atornillarse en el alojamiento roscado 18. El tornillo de presión 40 está configurado además de ello con una prolongación de presión 42 en forma de una espiga con forma de cono truncado, que está conformada de una pieza en la sección roscada 41.
Tal como muestra también la Figura 2, puede unirse con la pieza de base 10 el portapicas 20. El portapicas 20 tiene un cuerpo de apoyo 21, el cual está configurado por el lado frontal con un faldón 22. El faldón 22 porta, conformada de una única pieza, una nervadura 22.1, la cual, partiendo desde el faldón 22 sube hacia arriba. Al cuerpo de apoyo 21 hay acoplada de una única pieza también una prolongación 23, la cual termina en una sección 24 cilíndrica. La sección 24 cilíndrica está provista de marcas de desgaste, las cuales están configuradas en el presente caso como ranuras 26 circundantes. La sección 24 cilíndrica termina con una superficie de apoyo 25, la cual rodea concéntricamente la entrada de perforación de un alojamiento de portapicas 27. El alojamiento de portapicas 27 pasa a través de una sección de introducción 27.1 biselada a la superficie de apoyo 25.
Tal como muestra la Figura 4, el alojamiento de portapicas 27 está configurado como perforación de paso. El cuerpo de apoyo 21 está provisto de una cavidad de lado posterior, la cual sirve como canal de lavado 28. El canal de lavado 28 abre por lo tanto el alojamiento de portapicas 27 por la zona de su salida de perforación radialmente hacia el exterior. De este modo pueden evacuarse radialmente hacia el exterior partículas de remoción que han entrado durante el uso de la herramienta en el alojamiento de portapicas 27, a través del canal de lavado 28.
La Figura 3 permite reconocer que el cuerpo de apoyo 21 presenta en la zona del faldón 22 primeras superficies de remoción 29.1. Estas superficies de remoción 29.1 se encuentran entre sí en ángulo obtuso £1 (véase la Figura 13) y están unidas entre sí a través de una sección de paso 29.2. A este respecto el ángulo £1 entre las primeras superficies de remoción 29.1 se corresponde con el ángulo entre las primeras superficies de apoyo 16.1 de la pieza de base 10.
La Figura 4 permite reconocer que el cuerpo de apoyo 21 tiene segundas superficies de remoción 29.4 dirigidas hacia abajo por el lado posterior. Las segundas superficies de remoción 29.4 se encuentran entre sí en un ángulo £2 (véase la Figura 14), correspondiéndose también aquí el ángulo £2 entre las segundas superficies de remoción 29.4 con el ángulo entre las segundas superficies de apoyo 16.2 de la pieza de base 10. Mientras que las primeras superficies de remoción 29.1 pasan unas a las otras mediante la sección de paso 29.2, hay formada entre las segundas superficies de remoción 29.4 una zona de paso a través del canal de lavado 28 y una sección de paso 29.5.
Las superficies de remoción 29.1 y 29.4 forman respectivamente pares de superficies de remoción en forma de un prisma. A este respecto estos prismas presentan un eje longitudinal central MLL (del alemán Mittellangsachse), que está formado en el plano de división de ángulo entre las dos primeras superficies de remoción 29.1 o las segundas superficies de remoción 29.4. En las Figuras 13 y 14 estos planos de división de ángulo están marcados con WE (del alemán Winkelhalbierende-Ebenen). El eje longitudinal central se indica allí con MLL, pudiendo encontrarse el eje longitudinal central MLL en principio en una posición cualquiera dentro del plano de división de ángulo.
Las Figuras 3 y 4 muestran en relación con las Figuras 13 y 14 que las primeras superficies de remoción 29.1 y también las segundas superficies de remoción 29.4 divergen partiendo del lado de prolongación enchufable hacia el lado de mecanizado. En el presente ejemplo convergen a este respecto correspondientemente las normales de superficie hacia las superficies de remoción 29.1, 29.4 desde el lado de prolongación enchufable hacia el lado de mecanizado. Las normales de superficie convergen por consiguiente en la zona del punto de enganche de herramienta, en el cual se introducen las fuerzas de mecanizado en el sistema de herramienta.
El uso de dos pares de superficies de remoción con las respectivamente primeras y segundas superficies de remoción 29.1 o 29.4 hace frente de modo óptimo a la varianza de las fuerzas de mecanizado durante el ataque de herramienta. Durante el ataque de herramienta resulta una viruta en forma de coma. En el caso de esta formación de viruta cambia no solo el valor de la fuerza, sino también la dirección de la fuerza. En correspondencia con ello actúa al principio del ataque de herramienta la fuerza de mecanizado de tal modo que se desvía más bien a través del par de superficies de remoción formado por las primeras superficies de remoción 29.1. En el caso del ataque de
herramienta en avance gira la dirección de la fuerza de mecanizado y se desvía entonces cada vez más a través del par de superficies de remoción formado por las segundas superficies de remoción 29.4. En correspondencia con ello el ángulo y’ (véase la Figura 5) entre las superficies de remoción ha de configurarse de tal manera que se haga frente a la varianza de la fuerza de mecanizado, y actuando esta fuerza de mecanizado siempre en los prismas formados por los pares de superficies de remoción.
En las Figuras 3 y 9 está marcado el plano transversal central MQ (del alemán Mittelquerebene) del portapicas 20. El portapicas está estructurado en simetría de espejo con respecto a este plano transversal central MQ, de modo que puede montarse sobre un rodillo de fresado como pieza derecha o izquierda.
En las Figuras 3 y 4 se caracteriza con representaciones de flecha habituales la dirección de avance. Transversalmente con respecto a la dirección de avance están dispuestos los lados de portapicas. Las normales de superficie de las superficies de remoción 29.1 y 29.4 están dirigidas de este modo respectivamente hacia su lado, visto en dirección de avance de herramienta, del portapicas y hacia abajo, tal como queda claro a partir de las Figuras 3 y 4. En la Figura 5 se muestra una vez más en representación lateral esta situación.
La fuerza de mecanizado actúa, no obstante, no solo en la dirección del plano de imagen según la Figura 5, sino más bien también en dirección transversal. Estos componentes de fuerza transversal son absorbidos entonces de modo ideal a través de la disposición angular (si, £2) de las superficies de remoción 29.1, 29.4. Dado que al inicio del ataque de herramienta las fuerzas de mecanizado se dispersan menos en dirección transversal, el ángulo £1 puede elegirse también más pequeño que £2.
La Figura 5 muestra además que al cuerpo de apoyo 21 hay conformada de una única pieza una prolongación enchufable 30 y pasa a través de un paso redondeado 29.3 a las primeras superficies de remoción 29.1 y las segundas superficies de remoción 29.4. A este respecto la prolongación enchufable 30 está dispuesta de tal modo que se une esencialmente, en el presente caso en aproximadamente el 90%, por la zona de las primeras superficies de remoción 29.1 al cuerpo de apoyo 21. La prolongación enchufable 30 porta por el lado frontal dos superficies de contacto 31.1. Éstas están, tal como permite reconocer la Figura 3, configuradas como superficies cilindricas curvadas de forma convexa. Las superficies de contacto 31.1 se extienden a lo largo y en paralelo con respecto al plano longitudinal central M (véase la Figura 5) de la prolongación enchufable 30. Las superficies de contacto 31.1 son por consiguiente también paralelas entre sí. Las superficies de contacto 31.1 están dispuestas con separación entre sí en dirección perimetral de la prolongación enchufable 30. Presentan el mismo radio de curvatura y están dispuestas en un círculo parcial común. El radio de curvatura se corresponde con la mitad del diámetro del círculo parcial. En la zona entre las superficies de contacto 31.1 está prevista una escotadura 31.2, extendiéndose las superficies de contacto 31.1 en paralelo con respecto a la escotadura 31.2. La escotadura puede presentar diferentes formas, por ejemplo, ser un sencillo reflejo. En el presente ejemplo de realización la escotadura 31.2 forma una depresión, la cual está formada de forma cóncava entre las superficies de contacto 31.1. La concavidad está configurada a este respecto de tal manera que resulta una geometría parcialmente cilíndrica. La escotadura 31.2 no se extiende por la totalidad de la longitud de la prolongación enchufable 30, sino solo por una zona parcial, tal como puede reconocerse en la Fig. 13. La escotadura 31.2 está abierta hacia el extremo libre de la prolongación enchufable 30, es decir, en dirección de enchufe. La escotadura 31.2 se abre también libre de rebajes radialmente hacia el exterior. La prolongación enchufable 30 presenta opuesta a las superficies de contacto 31.1 por el lado posterior un alojamiento de tornillo de presión 32, que está equipado con una superficie de presión 32.1.
Las Figuras 6 y 9 ilustran que la escotadura 31.2 entre las dos superficies de contacto 31.1 presenta una geometría curvada de forma cóncava, y puede formar en particular una sección transversal parcialmente cilíndrica.
En las Figuras 7 a 10 se detalla con mayor precisión la configuración de la prolongación enchufable 30. La Figura 9 muestra claramente la curvatura cóncava de la escotadura 31.2, que se une a las superficies de contacto 31.1 convexas. A partir de la Figura 10 queda claro que la prolongación enchufable 30 tiene en su zona que se une a las superficies de contacto 31.1 esencialmente una configuración de sección transversal circular u ovalada.
La Figura 8 ilustra la zona del alojamiento de tornillo de presión 32, estando dispuesta la superficie de presión 32.1 con un ángulo 5 con respecto al eje longitudinal central M de la prolongación enchufable 30. A este respecto este ángulo de ataque 5 se encuentra preferentemente en el intervalo de entre 20° y 60°, para alcanzar un efecto de ajuste óptimo del portapicas 20.
La Figura 7 muestra además de ello que la superficie de presión 32.1 está dispuesta con separación de la zona de conexión de la prolongación enchufable 30 al cuerpo de apoyo 21 a razón de la medida de separación A.
Las superficies de contacto 31.1 están dispuestas con una separación a razón de la medida de separación B de la zona de conexión de la prolongación enchufable 30 al cuerpo de apoyo 21. El centro de gravedad de superficie de las superficies de contacto 31.1 está dispuesto con una separación a razón de la medida de separación C del centro de gravedad de superficie de la superficie de presión 32.1.
Para el montaje del portapicas 20 en la pieza de base 10 se introduce la prolongación enchufable 30 en el alojamiento de enchufe 16.7. El movimiento de introducción se delimita con las primeras y segundas superficies de remoción 29.1,29.4, que chocan con las primeras y segundas superficies de apoyo 16.1, 16.2.
Tal como permiten reconocer las Figuras 1 y 12, se ha hecho la asignación a este respecto de tal modo que la sección de paso 29.2 se encuentra por encima del espacio de colocación posterior 16.4, el espacio de colocación posterior 16.5 es superado por la sección de paso 29.5 y los espacios de colocación posterior 16.3 laterales están superados por la zona angular, la cual está formada entre las primeras y las segundas superficies de remoción 29.1, 29,4. A través de la separación del portapicas 20 en la zona de estos espacios de colocación posterior 16.3, 16.4, 16.5 se logra que durante el mecanizado el portapicas 20 pueda acceder a los espacios de colocación posterior 16.3, 16.4, 16.5 cuando las superficies de remoción 29.1,29.4 y/o las superficies de apoyo 16.1, 16.2 se desgastan. Esto se cumple en particular cuando se reemplazan portapicas 20 desgastados por nuevos manteniéndose la pieza de base 10. Para la fijación del estado de montaje pautado se atornilla el tornillo de presión 40 en el alojamiento roscado 18. El rebajo de presión 42 se presiona a este respecto con su superficie final plana sobre la superficie de presión 32.1 y da lugar de este modo a una fuerza de introducción, la cual actúa en dirección del eje longitudinal M de la prolongación enchufable 30. Al mismo tiempo está dispuesto no obstante también, el tornillo de presión 40 en ángulo de tal manera con respecto al eje longitudinal central M de la prolongación enchufable 30, que se introduce también una fuerza de apriete de actuación en dirección hacia el lado anterior en la prolongación enchufable 30. Esta fuerza de apriete se transmite a través de las fuerzas de contacto 31.1 a la correspondiente superficie contraria cóncava de la sección cilíndrica del alojamiento de enchufe 16.7. La separación de las superficies de contacto 31.1 a través de la escotadura 31.2 garantiza que la prolongación enchufable 30 queda fijada de manera fiable a través de las dos zonas de apoyo formadas lateralmente por las superficies de contacto 31.1. De este modo se mantienen reducidas en particular también a través de las dos superficies de contacto 31.1 las presiones de superficie resultantes, lo cual conduce a una fijación fiable de la prolongación enchufable 30.
Debido a que el portapicas 20 puede colocarse posteriormente en caso de desgaste en los espacios de colocación posterior 16.3, 16.4, 16.5, puede llevarse a cabo una compensación de desgaste efectiva, sobresaliendo las superficies de remoción 29.1, 29.4 más allá de las superficies de apoyo 16.1, 16.2 en cada punto, de modo que en caso del desgaste se desgastan en todo caso las superficies de apoyo 16.1, 16.2 de manera uniforme, sin que resulte una denominada rebarba o rebaba. Esta configuración es ventajosa en particular cuando la pieza de base 10, tal como es requerido habitualmente, presenta una duración, la cual dura varios ciclos de vida de portapicas 20. Los portapicas 20 no desgastados pueden apretarse y sujetarse entonces siempre de forma segura también en una pieza de base 10 parcialmente desgastada. De este modo la reparación de una máquina, en cuyo caso se usa el sistema de herramienta formado a partir de pieza de base 10 y portapicas 20, resulta también sencilla. Habitualmente en una máquina de este tipo, por ejemplo, fresadora de carretera o una máquina de minería de superficie, hay montados una pluralidad de sistemas de herramienta. A este respecto la pieza de base está soldada habitualmente sobre la superficie de un tubo de rodillo de fresado. Cuando ahora todos o algunos de los portapicas 20 están desgastados, pueden reemplazarse fácilmente por portapicas 20 nuevos sin desgastar o parcialmente desgastados (los cuales pueden usarse, por ejemplo, para trabajos de acabado en bruto).
Durante el reemplazo se libera en primer lugar el tornillo de presión 40. Entonces el portapicas 20 desgastado puede extraerse y retirarse con su prolongación enchufable 30 del alojamiento de enchufe 16.7 de la pieza de base 10. A continuación, se coloca el portapicas 20 nuevo (o parcialmente desgastado) con su prolongación enchufable 30 en el alojamiento de enchufe 16.7 de la pieza de base 10. Ahora puede reemplazarse el tornillo de presión 40 en caso de necesidad por uno nuevo. Se atornilla entonces en la pieza de base 10 y se aprieta del modo descrito arriba con el portapicas 20.
La Figura 12 permite reconocer que la pieza de base 10 porta un saliente 50, el cual penetra en el alojamiento de enchufe 16.7. Este saliente 50 está formado en el presente caso por un pasador cilíndrico, el cual se introduce desde el lado de conexión 11 en una escotadura 19 parcialmente cilíndrica. La escotadura 19 parcialmente cilíndrica rodea a este respecto el pasador cilíndrico a razón de más de 180° de su perímetro, de modo que se sujeta de forma imperdible. La zona que sobresale hacia el alojamiento de portapicas 27, del pasador cilíndrico, se engancha en la escotadura 31.2 entre las superficies de contacto 31.1. Al colocarse la prolongación enchufable 30 en el alojamiento de enchufe 16.7 el saliente 50 se inserta de modo fiable en la escotadura 31.2 abierta en dirección hacia el extremo libre de la prolongación enchufable 30. De este modo se logra un alineamiento del portapicas 20 con respecto a la pieza de base 10. Este alineamiento garantiza que ahora las primeras y segundas superficies de remoción 29.1, 29.4 entren en contacto a medida con las superficies de apoyo 16.1, 16.2, de manera que se descarte un montaje incorrecto. El saliente 50 y la escotadura 31.2 adaptada a éste geométricamente en forma de un principio llavecerradura, evita además de ello que se monte por equivocación un portapicas 20 incorrecto en la pieza de base 10.
A continuación, se tratan con mayor detalle las relaciones angulares del portapicas 20 de acuerdo con la invención.
La Figura 5 permite reconocer que el eje longitudinal central 24.1 del alojamiento de portapicas 27 se encuentra en ángulo a o $ con respecto al alineamiento longitudinal de la sección de paso 29.2 o 29.5 y con ello también con respecto al eje longitudinal central MLL del prisma formado por las primeras superficies de remoción 29.1 o por las segundas superficies de remoción 29.4. A este respecto el ángulo a puede ser de entre 40° y 60° o estar el $ en el intervalo de entre 70° y 90°. La Figura 5 muestra además de ello que en el caso de una proyección de las superficies de remoción 29.1 y 29.4 en un plano transversal con respecto a la dirección de avance (proyección en correspondencia con la Figura 5), las superficies de remoción 29.1 y 29.4 se encuentran en ángulo entre sí con un ángulo y en el intervalo de entre 40° y 60°, o que el ángulo de abertura entre las secciones de paso 29.2 y 29.5 es en dirección longitudinal de acuerdo con la Figura 5 de entre 120° y 140°. En correspondencia con ello el ángulo y’
entre los ejes longitudinales centrales MLL de los dos prismas (pares de superficies de remoción) formados por las superficies de remoción 29.1 y 29.4 se encuentra en el intervalo de entre 120° y 140°. Además de ello, en una proyección de este tipo de las superficies de remoción 29.1, 29.4, las primeras superficies de remoción 29.1 se encuentran en ángulo p y las segundas superficies de remoción 29.4 en ángulo g con respecto al eje longitudinal central M de la prolongación enchufable 30. Lo mismo tiene validez también aquí para los ejes longitudinales centrales MLL de los prismas. Los ángulos p y g pueden encontrarse a este respecto en el intervalo de entre 100° y 130°, preferentemente en el intervalo de entre 110° y 120°.
La Figura 13 muestra que las primeras superficies de remoción 29.1 encierran un ángulo £1. Preferentemente este ángulo £1 debería encontrarse en el intervalo de entre 100° y 120°. La bisectriz de este ángulo £1 se encuentra en un plano y la Figura 13 aclara que la prolongación enchufable 30 está dispuesta simétricamente con respecto a este plano.
Del mismo modo también las segundas superficies de remoción 29.4 posteriores están dispuestas respectivamente entre sí con un ángulo £2, tal como lo muestra la Figura 14. El ángulo £2 puede desviarse, no obstante, del ángulo £1 y encontrarse en el presente ejemplo de realización entre 120° y 140° y la prolongación enchufable 30 está también dispuesta y configurada simétricamente con respecto al plano de división de ángulo de este ángulo £2.
La Figura 15 muestra que respectivamente una primera superficie de remoción 29.1 del primer par de superficies de remoción y una segunda superficie de remoción 29.4 del segundo par de superficies de remoción están dispuestas entre sí en ángulo w y forman una zona de apoyo.
Claims (18)
1. Portapicas para una máquina de mecanizado de suelos, en particular una fresadora de carreteras, con un cuerpo de apoyo (21), al cual hay conectada indirecta o directamente una prolongación enchufable (30) por un lado de prolongación enchufable, presentando el cuerpo de apoyo (21) dos primeras y dos segundas superficies de remoción (29.1, 29.4), estando dispuestas las dos primeras superficies de remoción (29.1) con ángulo (e1) entre sí, estando dispuestas las dos segundas superficies de remoción (29.4) con ángulo (s2) entre sí, y presentando el cuerpo de apoyo (21) un lado de mecanizado alejado de la prolongación enchufable, que presenta un alojamiento de portapicas (27), divergiendo las primeras superficies de remoción (29.1) desde el lado de prolongación enchufable en dirección hacia el lado de mecanizado,
divergiendo las segundas superficies de remoción (29.4) desde el lado de prolongación enchufable en dirección hacia el lado de mecanizado, y estando dispuestas las dos primeras superficies de remoción (29.1) en dirección de avance (v) al menos por zonas delante de la prolongación enchufable (30) y las dos segundas superficies de remoción (29.4) en dirección de avance (v) al menos por secciones detrás de la prolongación enchufable (30).
2. Portapicas según la reivindicación 1,
caracterizado por que
las normales de superficie de las primeras y/o segundas superficies de remoción (29.1, 29.4) están dirigidas respectivamente hacia su lado de portapicas visto en dirección de avance de herramienta (v).
3. Portapicas según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado por que
las primeras y/o segundas superficies de remoción (29.1, 29.4) encierran un ángulo obtuso (e1, e2), en particular en el intervalo de entre 100° y 140°, de manera particularmente preferente estando dispuestas entre sí las primeras superficies de remoción (29.1) en el intervalo de entre 100° y 120°, y/o que las segundas superficies de remoción (29.4) están dispuestas entre sí en el intervalo de entre 120° y 140°.
4. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado por que
las superficies de remoción (29.1, 29.4) están unidas entre sí por la zona del lado de prolongación enchufable al menos por zonas a través de una sección de paso (29.2, 29.5).
5. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado por que
la prolongación enchufable (30) está conectada al menos en parte por la zona de las superficies de remoción (29.1, 29.4) al lado de prolongación enchufable.
6. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado por que
el eje longitudinal de la prolongación enchufable (30) y el eje longitudinal central (MLL) de los prismas formados por las primeras o segundas superficies de remoción (29.1,29.4) encierran un ángulo (p, p) en el intervalo de entre 100° y 130°.
7. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado por que
las primeras superficies de remoción (29.1) forman al menos por zonas el lado inferior de un faldón (22) de lado frontal.
8. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado por que
las segundas superficies de remoción (29.4) forman al menos por zonas el lado inferior de una prolongación de apoyo de lado posterior.
9. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 8,
caracterizado por que
el eje longitudinal central (24.1) del alojamiento de portapicas (27) está dispuesto al menos por zonas entre las primeras y/o segundas superficies de remoción (29.1,29.4).
10. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado por que
el ángulo (a) entre el eje longitudinal central (MLL) del prisma de las primeras superficies de remoción (29.1) y el eje longitudinal central (24.1) del alojamiento de portapicas (27) está en el intervalo de entre 40° y 60°, de manera particularmente preferente de entre 45° y 55°.
11. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 10,
caracterizado por que
el ángulo ($) entre el eje longitudinal central del prisma de las segundas superficies de remoción (29.4) y el eje longitudinal central (24.1) del alojamiento de portapicas (27) está en el intervalo de entre 70° y 90°, de manera particularmente preferente de entre 75° y 85°.
12. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 11,
caracterizado por que
el alojamiento de portapicas (27) pasa a un canal de lavado (28), y que el canal de lavado (28) al menos por zonas sale por la zona entre las segundas superficies de remoción (29.4).
13. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 12,
caracterizado por que
las primeras y las segundas superficies de remoción (29.1, 29.4) forman respectivamente un par de superficies de remoción, en el cual las superficies de remoción (29.1 con respecto a 29.1 y 29.4 con respecto a 29.4) están dispuestas respectivamente en forma de V entre sí.
14. Portapicas según la reivindicación 13,
caracterizado por que
respectivamente una primera superficie de remoción (29.1) del primer par de superficies de remoción y una segunda superficie de remoción (29.4) del segundo par de superficies de remoción están dispuestas entre sí en ángulo (w), preferentemente en el intervalo de entre 120° y 160°, y forman una zona de apoyo.
15. Portapicas según una de las reivindicaciones 13 o 14,
caracterizado por que
el eje longitudinal central de la prolongación enchufable (30) se encuentra en el intervalo angular de -10° a 10° con respecto a la bisectriz del primer y segundo par de superficies de remoción.
16. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 15,
caracterizado por que
las normales de superficie de las primeras y/o segundas superficies de remoción (29.1,29.4) se extienden inclinadas con respecto a la dirección de avance (v).
17. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 16,
caracterizado por que
entre las primeras y/o las segundas superficies de remoción (29.1, 29.4) hay dispuesto un plano que aloja la bisectriz, y que el eje longitudinal de la prolongación enchufable (30) está dispuesto simétricamente con respecto a este plano.
18. Portapicas según una de las reivindicaciones 1 a 17,
caracterizado por que
la zona de conexión de la prolongación enchufable (30) al cuerpo de apoyo (21) está dispuesta al menos en un 80% en la zona del par de superficies de remoción formado por las primeras superficies de remoción (29.1).
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