ES2934799T3 - Accesorio de herramientas para múltiples pasos de procedimiento - Google Patents

Abstract

La presente invención da a conocer un dispositivo portaherramientas para herramientas de tipo mango, que comprende al menos un portaherramientas, una parte de base y una parte superior, en el que al menos la parte superior comprende orificios de toma para al menos un portaherramientas caracterizado porque, la herramienta El dispositivo de sujeción se puede usar para más de un paso del proceso entre transferencia, limpieza, pretratamiento, recubrimiento, postratamiento, y cada uno de los al menos un portaherramientas puede tomar opcionalmente un manguito que sostiene la herramienta de tipo vástago en una posición distinta, preferiblemente vertical y comprende una o más aberturas, que permiten que los agentes de tratamiento fluidos y/o sólidos salgan del portaherramientas y/o el manguito y el al menos un portaherramientas y/o manguito permite la rotación triple de la herramienta de tipo vástago. Además, se describe un método que usa el dispositivo portaherramientas de la invención. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Accesorio de herramientas para múltiples pasos de procedimiento

La presente invención se refiere a un dispositivo portaherramientas para herramientas de tipo vástago, que comprende al menos un portaherramientas o manguito, que permite, en particular, una o más de una variedad de pasos de procedimiento posibles, como por ejemplo transferencia, limpieza, pre- y/o postratamiento y recubrimiento de al menos partes de la superficie de las herramientas de tipo vástago. El portaherramientas o el adaptador perteneciente al mismo presenta una o más aberturas de escape que permiten que los agentes de tratamiento sólidos y/o fluidos y/o gaseosos salgan del portaherramientas antes de que se aplique el siguiente paso del procedimiento.

Además, la presente invención se refiere a una unidad de placa de herramientas y un carrusel de herramientas equipado con dichos dispositivos portaherramientas, el uso particular de dichos dispositivos portaherramientas y un procedimiento de tratamiento superficial para herramientas de tipo vástago, que comprende transferencia, limpieza, pre- y/o postratamiento y deposición de recubrimientos sobre al menos partes de superficies de herramientas, mediante el uso del dispositivo mencionado anteriormente.

Antecedentes técnicos

Hoy en día, la mayoría de las herramientas de tipo vástago comercialmente disponibles, tales como, por ejemplo, taladros, fresas, machos de roscar, punzones o similares, se recubren con finas películas protectoras y/o funcionales para mejorar su rendimiento durante el funcionamiento. Estas películas o recubrimientos delgados se aplican principalmente a través de técnicas de deposición de vapor físicas o químicas, como, por ejemplo, la evaporación por haz de electrones, los diversos procedimientos de pulverización catódica de magnetrón, recubrimiento de iones de arco, deposición química de vapor con y sin asistencia de plasma, etc. El material de recubrimiento y/o el procedimiento de deposición depende en gran medida de la aplicación final de la herramienta, pero también del material y la geometría del sustrato de la herramienta. Muchos tipos diferentes de recubrimientos, como, por ejemplo, recubrimientos metálicos puros (por ejemplo, cromo, titanio, etc.), recubrimientos de tipo metal-cerámica (por ejemplo, CrN, TiN, TiAIN, CrAIN, etc.) e incluso recubrimientos de tipo cerámico (por ejemplo, AbO3, C2O3, ZrO2, etc.), o el grupo de recubrimientos a base de carbono (por ejemplo, diamante sintético, ta-C, a-C:H o recubrimientos de carbono dopado con metal), exhiben propiedades sobresalientes, a menudo específicas. Por lo tanto, el experto en el campo seleccionará para operaciones de mecanizado individuales no siempre el mismo recubrimiento, sino sistemas de recubrimiento dedicados y combinaciones de los mismos para lograr el mejor rendimiento en la aplicación final.

Además, se acepta ampliamente que la limpieza de la superficie de la herramienta antes de la deposición de los recubrimientos protectores es crucial para la adhesión del recubrimiento y, por lo tanto, el rendimiento. La limpieza puede realizarse, por ejemplo, en soluciones acuosas de agentes de limpieza orgánicos y/o inorgánicos (por ejemplo, isopropanol, acetona, alcohol, etc.) o en un plasma. Además, generalmente se sabe que la superficie de la herramienta y/o la microgeometría de las herramientas pueden modificarse antes de la deposición mediante uno o más pasos de pretratamiento, como, por ejemplo, cepillado, microchorreado, chorreado húmedo o similares. De manera similar, las herramientas recubiertas a menudo reciben un postratamiento después de la deposición, lo que, por ejemplo, permite reducir la rugosidad de la superficie, aumentar el brillo, etc., y puede mejorar eficazmente el rendimiento de la herramienta. Además, para el postratamiento de herramientas de tipo vástago, por ejemplo, cepillado, microchorreado, chorreado húmedo, acabado magnético o similares, son prácticas bien conocidas por los expertos en la materia.

Para realizar, por ejemplo, un pretratamiento con la posterior deposición del recubrimiento y un postratamiento en lo sucesivo, las herramientas deben manejarse manualmente varias veces, por ejemplo, 1) cargar las herramientas en cajas de transferencia para entregarlas al recubridor de trabajo, 2) descargar de la caja y cargar en portaherramientas dedicados para la limpieza, 3) descargar y cargar las herramientas limpias en portaherramientas para pretratamiento, 4) descargar y cargar las herramientas pretratadas en portaherramientas para la deposición del recubrimiento, 5) descargar y cargar las herramientas recubiertas en portaherramientas para el postratamiento, 6) descargar y cargar en cajas de entrega para transferencia de regreso al cliente. El elevado número de pasos de manipulación manual consume mucha mano de obra y conlleva la posibilidad de daños en la herramienta debido a la carga y descarga en portaherramientas individuales.

Estado de la técnica

Varios aspectos son cruciales para permitir el tratamiento industrialmente exitoso de la superficie de las herramientas de tipo vástago.

Un aspecto importante es la necesidad económica de recubrir tantas herramientas en un lote como sea posible. Por lo general, las herramientas de tipo vástago se montan sobre o en portaherramientas en mesas giratorias en sistemas de recubrimiento por lotes. La densidad de carga de las herramientas de tipo vástago suele ser satisfactoria si el lote a tratar consta completamente de varias herramientas de tipo vástago idénticas. Surgen problemas si el lote a tratar consta de una serie de herramientas de tipo vástago con una geometría muy diferente o diámetros de vástago muy diferentes. Se realizaron varios intentos en el pasado para, en primer lugar, optimizar la densidad de carga de las herramientas de tipo vástago y, en segundo lugar, mejorar la homogeneidad del recubrimiento independientemente del posicionamiento local en la cámara de deposición durante el procedimiento de recubrimiento.

Ejemplarmente, el documento WO2012089306 propone un soporte hueco para brocas, con al menos tres paredes en disposición intercalada que soporta las brocas durante el procedimiento de deposición de manera que la punta de la herramienta mire hacia las fuentes de material de recubrimiento. Este soporte puede llevar una multitud de brocas sujetas en forma de estrella y permite la deposición homogénea de recubrimientos en la región de la punta de las brocas. Sin embargo, en los casos en los que también se requiere una alta homogeneidad del grosor y las propiedades del recubrimiento a lo largo de la superficie del manto de la herramienta de tipo vástago, como por ejemplo necesaria para recubrir correctamente las herramientas de fresado, este portaherramientas presenta inconvenientes considerables.

Para aumentar la homogeneidad del espesor del recubrimiento en tales casos, se prefiere aplicar una rotación triple a las herramientas de tipo vástago, que por lo tanto deben montarse individualmente en portaherramientas separados.

Un enfoque sofisticado para aumentar la densidad de carga se divulga en el documento WO2009149864.

Allí, se sugiere un portapiezas para herramientas rotativas simétricas, en el que las herramientas de tipo vástago se montan en soportes individuales, que se montan dentro de discos que exhiben aberturas, en un ángulo distinto. Luego, los discos pueden colocarse uno sobre el otro para formar un soporte en forma de árbol. Por lo tanto, las herramientas sobresalen de los soportes tanto como sea necesario para recubrir solo la superficie de la herramienta a la que se destina, mientras que el vástago de las herramientas se protege de forma eficaz contra la deposición no intencionada de material de recubrimiento. Este enfoque comprende además medios para activar mecánicamente la rotación de los portaherramientas individuales, lo que da como resultado simultáneamente una alta densidad de carga y una rotación triple de las herramientas de tipo vástago.

En los documentos particulares DE 102013 107375 A1 y CN 1590579 A se muestran receptáculos con aberturas. Las aberturas se destinan a imprimir marcas en la herramienta.

El soporte que se muestra en el documento US 2016/076131 A1 se destina a "cuerpos en forma de barra". Los paréntesis que se muestran en el documento US 2016/076131 A1 tiene varias aberturas.

El documento US 2007/057138 A1 muestra un carrusel que gira alrededor de varios ejes.

Estos portapiezas de acuerdo con el estado de la técnica requieren un gran esfuerzo para cargar y descargar la variedad de herramientas dentro y fuera del portaherramientas.

Además, es difícil adaptar este portapiezas si se va a tratar un lote que se compone por un número de portapiezas muy diferentes que necesitan una fijación individual a dicho portapiezas. Por lo tanto, otro inconveniente importante del estado de la técnica mencionado anteriormente consiste en los altos costos de los portaherramientas dedicados, que solo pueden usarse para distintas geometrías y tamaños de herramientas.

Además, es posible que, durante la carga y descarga de las herramientas, o incluso durante el procedimiento de recubrimiento, caigan polvo o partículas de recubrimiento de las herramientas o soportes superiores, lo que puede provocar defectos de crecimiento del recubrimiento local en la superficie de la herramienta donde se encuentran enterradas las impurezas.

Otro aspecto es que el esfuerzo de manejo de las herramientas individuales debe ser lo más bajo posible. Esto significa que el tiempo total de manipulación, por ejemplo, para la carga y descarga manual de herramientas, debe ser lo más bajo posible.

Además, los conceptos de portaherramientas conocidos solo permiten el uso de los portaherramientas para la deposición del recubrimiento, pero no para usar el mismo dispositivo portaherramientas para limpieza, pre-/postratamiento o transferencia de un lugar a otro.

Objetivo de la invención

Por lo tanto, la presente invención pretende superar o al menos reducir uno o más de los inconvenientes mencionados anteriormente.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo portaherramientas, que comprende al menos un portaherramientas o adaptador (manguito), que puede usarse para transferir, limpiar, pre y/o postratamiento y recubrimiento de herramientas de tipo vástago.

Otro objeto de la invención es reducir el esfuerzo de manipulación y preferentemente la posibilidad de daño de las herramientas individuales. Idealmente, dicha reducción se acompaña de una mejora de la homogeneidad de adherencia, distribución de espesores y propiedades de los recubrimientos depositados.

Finalmente, es un objeto de la invención lograr una mayor utilización del espacio y mejorar la idoneidad del portapiezas para llevar a cabo un procedimiento de producción por lotes que requiere el tratamiento sincrónico de piezas con diferentes geometrías y/o diámetros de vástago.

La solución de la invención

De acuerdo con la invención, se propone un dispositivo portaherramientas para herramientas de tipo vástago, que comprende al menos uno, preferentemente más, idealmente al menos cuatro portaherramientas para sujetar una herramienta de tipo vástago en una posición vertical distinta y de manera giratoria.

Una posición vertical es preferentemente una posición en la que el eje alrededor del cual gira la herramienta de tipo vástago durante la operación tiene una posición vertical. Incluso si la expresión "vertical" no se limita a esta definición, se mantiene en cada caso si se mantienen las tolerancias de /- 10°, mejor /- 5°, relacionadas con una línea perfectamente vertical.

En su sentido más estricto, la expresión "herramienta de tipo vástago" significa una herramienta para dar forma a material que se sujeta a lo largo de la circunferencia de su eje cilíndrico, cónico o poligonal para fines de operación, por ejemplo, fresado.

Sujetar en una posición distinta significa normalmente sujetar herramientas separadas y a distancia de las vecinas. En la mayoría de los casos, significa que no hay juego perjudicial entre el portaherramientas y el vástago de la herramienta. En la mayoría de los casos, esto significa también una sujeción que garantiza que la herramienta pueda girar junto con el portaherramientas sin deslizamiento.

El portaherramientas de la invención se equipa con una abertura de inserción de herramienta o adaptador en la parte superior que da acceso a una cavidad que sujeta el vástago de la herramienta de esa manera por medio de fricción, directamente o mediante el adaptador entre el vástago y el portaherramientas. Además, el dispositivo portaherramientas de la invención comprende una parte de la base y una parte superior. Al menos la parte superior comprende un orificio de entrada para abrazar parcialmente la superficie circunferencial de al menos un portaherramientas. Se realiza un ajuste de forma, o preferentemente un ajuste de fricción pura entre el orificio de entrada y el portaherramientas. Normalmente, una misma parte superior comprende varias de tales aberturas de entrada, idealmente al menos cuatro.

Dicha pieza de base forma un soporte y/o entrada y/o guía para al menos un portaherramientas. Para ello, la parte de la base puede tener una abertura de entrada propia para el portaherramientas, quizás de menor diámetro que el de la parte superior.

En cada caso, la parte de la base y la parte superior se interconectan entre sí por medio de al menos uno, mejor al menos dos separadores.

De acuerdo con la invención, el al menos un portaherramientas comprende una, y preferentemente más aberturas de escape que se posicionan en dirección vertical por debajo de la abertura de inserción de la herramienta o del adaptador y que permiten que los agentes de tratamiento de fluidos y/o sólidos salgan del portaherramientas de tal manera que el dispositivo portaherramientas puede utilizarse para más de un paso del procedimiento entre transferencia, limpieza, pretratamiento, recubrimiento, postratamiento. En muchos casos, una abertura de escape de este tipo es solo una abertura que se diseña y coloca de tal manera que los líquidos intrusos pueden escapar por completo a través de ella por medio de la gravedad. Por otro lado, a menudo vale la pena diseñar al menos una abertura de escape de manera que se extienda a lo largo de la mayor longitud, preferentemente al menos el 75 % de dicha longitud, del eje longitudinal o terciario del portaherramientas a través de la camisa circunferencial del portaherramientas. De esa manera se evita que las partículas o líquidos introducidos se mantengan en su sitio por medio de fuerzas capilares producidas por la ranura estrecha entre la superficie circunferencial del vástago y la superficie circunferencial interior del portaherramientas que lo aloja. Dicha abertura de escape es mayoritariamente recta, pero en otros casos puede tener una extensión helicoidal.

Como regla general, los portaherramientas, en la región que se extiende a través de la parte superior hacia el área exterior, no deberían equiparse con otras aberturas que no sean la abertura de inserción de la herramienta o del adaptador. Eso significa que la abertura de escape siempre debe colocarse (solo) en el área intercalada entre la placa superior y la placa base.

Este diseño del portaherramientas de la invención tiene el efecto de que las partículas o líquidos que se introducen en el espacio entre el vástago de la herramienta y el portaherramientas que aloja el vástago durante el pretratamiento o el postratamiento pueden eliminarse más fácilmente más tarde. La eliminación puede realizarse por gravedad y/o evaporación parcial, lo que influye en el diseño y posicionamiento de las aberturas de escape.

De esta forma, es posible por primera vez utilizar los innovadores dispositivos portaherramientas para realizar, además, otros tratamientos distintos al depósito de capas sin necesidad de utilizar diferentes dispositivos portaherramientas. La herramienta puede permanecer todo el tiempo en el mismo dispositivo portaherramientas que puede -gracias a las aberturas de escape- liberarse suficientemente de los agentes de limpieza o chorreado residuales antes de utilizarse para poner las herramientas en la cámara de deposición - que no se permite contaminarse con dichos agentes.

De acuerdo con la invención, otra solución propuesta es una unidad de placa del portaherramientas para herramientas de tipo vástago, que comprende al menos uno, preferentemente más dispositivos portaherramientas del tipo de la invención y una placa que toma al menos un dispositivo portaherramientas en una posición definida, mientras que la placa posee un cubo central para fijar la unidad de placa del portaherramientas a un tallo de un árbol portaherramientas y preferentemente una camisa circunferencial. La unidad de placa del portaherramientas, y preferentemente el cubo de la misma, comprende medios de ajuste de forma encajados con medios de ajuste de forma complementarios de un dispositivo portaherramientas. De esa manera, el dispositivo portaherramientas queda bloqueado en una posición predeterminada con la unidad de placa del portaherramientas, preferentemente en el espacio intermedio entre su cubo y su camisa circunferencial. El bloqueo se diseña de tal manera que evita que el dispositivo portaherramientas gire con respecto a la unidad de placa del portaherramientas. En la mayoría de los casos, dicho bloqueo puede establecerse y liberarse sin necesidad de utilizar una herramienta, preferentemente al levantar directamente el dispositivo portaherramientas. Alternativamente, se utiliza un dispositivo de bloqueo rápido, diseñado de manera que un bloqueo o desbloqueo puede tener lugar en menos de 1,5 segundos.

Esto hace posible el uso de unidades de placa del portaherramientas idénticas para tipos de herramientas y/o diámetros de vástago muy diferentes, al equiparlas caso por caso con los dispositivos portaherramientas necesarios en cada caso individual.

Eso facilita la carga completa de cada placa del portaherramientas. La consecuencia es un mejor aprovechamiento del espacio disponible.

Además, la manipulación para realizar diferentes pasos como el pretratamiento, el recubrimiento posterior y, tal vez, el postratamiento se vuelve más fácil.

Ya no es necesario agarrar cada herramienta en tratamiento individualmente para transportarla o fijarla individualmente en el soporte requerido para realizar el siguiente paso de tratamiento. En cambio, la unidad portaherramientas según la invención sirve para transportar y/o sujetar las herramientas a lo largo de la cadena de procedimiento completa o durante al menos dos o más pasos de la misma. Por ejemplo, se requiere mucho menos tiempo si las herramientas pueden transferirse de un paso de pretratamiento (tal vez una limpieza) a una unidad de placa del portaherramientas para el recubrimiento al no hacer nada más que levantar uno o algunos dispositivos portaherramientas de la invención - cada uno equipado con una pluralidad de herramientas a tratar - en la unidad de placa del portaherramientas, que sirve posteriormente para posicionar las herramientas en el carrusel de deposición. En aras de la exhaustividad, todavía quedan algunas observaciones generales por hacer, como sigue.

En los sistemas de recubrimiento por lotes, uno o más dispositivos portaherramientas de la invención pueden disponerse uno encima del otro en un eje, que se monta en un carrusel. El carrusel de un sistema de recubrimiento por lotes se somete a rotación durante la operación, lo que se denomina "rotación única" en la presente discusión. Normalmente, uno o más ejes se colocan circunferencialmente alrededor del eje central del carrusel y giran alrededor de su eje, lo que se denomina "rotación doble" en esta discusión. Normalmente, la rotación del eje se realiza mediante una transmisión fija entre el eje y el carrusel. La presente invención se refiere a un dispositivo portaherramientas, que comprende uno o más portaherramientas y/o manguitos que sujetan herramientas de tipo vástago en una posición distinta, preferentemente vertical, al tiempo que permiten una rotación adicional alrededor del eje de la herramienta, que se denomina como "rotación triple" en esta discusión.

La Figura 1 muestra un portaherramientas típico 1 como se conoce en el campo. El portaherramientas generalmente comprende tres regiones a lo largo de su eje de rotación A-A. Para una explicación más sencilla a continuación, las regiones del portaherramientas se nombran como región superior 11, región de manto o central 13 y región de base 15. Como puede verse en la Figura 1, el portaherramientas consta de un tubo que forma la parte superior 11 y la región del manto 13. Para permitir una rotación triple del portaherramientas, la región de la base 15, sobre la cual o en la que se fija el tubo, tiene un diámetro mayor que la región superior y central y contiene muescas 151, donde un gatillo mecánico o resorte (no mostrado aquí) puede engancharse durante el funcionamiento. La parte inferior de la región de base 15 presenta un saliente redondo 152, que garantiza que el portaherramientas no se caiga de la placa del portaherramientas en forma de disco (no mostrada aquí), donde los portaherramientas se montan circunferencialmente. Este portaherramientas puede utilizarse básicamente para la limpieza, el pre-/postratamiento y el recubrimiento de las herramientas de tipo vástago. Sin embargo, los agentes de limpieza o pre-/postratamiento líquidos y/o sólidos, que se destinan a interactuar con la superficie de la herramienta que no se protege por el portaherramientas, se acumularán en la parte inferior dentro del portaherramientas. Esta desventaja impide utilizar el mismo portaherramientas para más de un paso del procedimiento, ya que los agentes de limpieza y/o chorreado restantes del pretratamiento actuarían como contaminantes durante la deposición y deteriorarían la calidad del recubrimiento.

El objetivo de la presente invención se consigue al proporcionar un dispositivo portaherramientas para herramientas de tipo vástago, que comprende al menos un portaherramientas y/o manguito abierto y ligero, que permite una variedad de posibles pasos del procedimiento, como por ejemplo transferencia, limpieza, pre- y/o postratamiento y recubrimiento de al menos partes de la superficie de las herramientas de tipo vástago. Cada portaherramientas y/o manguito del dispositivo portaherramientas presenta una o más aberturas que permiten que los agentes de tratamiento sólidos y/o fluidos y/o gaseosos reaccionen con al menos partes de la superficie de la herramienta, así como dejar el portaherramientas antes de aplicar el siguiente paso del proceso. El portaherramientas y/o el manguito poseen medios para permitir la rotación triple de las herramientas individuales en movimiento aleatorio o fijo.

Las siguientes explicaciones deberían aclarar la nomenclatura utilizada de las partes individuales del dispositivo portaherramientas de la invención en el contexto de la presente invención. Una ilustración esquemática de las partes individuales se presenta en la Figura 2:

a) Un portaherramientas 10 es un elemento constructivo, que se destina a sujetar una herramienta de tipo vástago 90 en una posición distinta, preferentemente vertical, y permitir la rotación alrededor del eje principal de la herramienta durante los pasos individuales del procedimiento. El portaherramientas forma parte del dispositivo portaherramientas 30.

b) Un adaptador - a veces también llamado manguito 20, es un elemento constructivo, que se destina a sujetar una herramienta de tipo vástago 90, similar a un portaherramientas 10, por ejemplo, para adoptar diferentes diámetros de herramienta del portaherramientas 10 y la herramienta de tipo vástago 90. Un manguito 20 puede insertarse opcionalmente en un portaherramientas 10.

c) El dispositivo portaherramientas 30 es un montaje que comprende al menos un portaherramientas 10 y/o manguito 20, una placa portadora 31 o parte superior 31, y opcionalmente, una parte de la base 35 y una parte central 33, que también se denomina como parte de arandela de seguridad 33. El dispositivo portaherramientas generalmente se diseña para poder experimentar una rotación doble al montarse sobre o alrededor de un eje (no se muestra en esta presentación) y se diseña como una entrada para los portaherramientas giratorios triples y/o manguitos en los orificios de entrada 37. El dispositivo portaherramientas 30 puede comprender además medios constructivos 39 para permitir la rotación triple del portaherramientas y/o el manguito. El dispositivo portaherramientas puede comprender además un anillo protector (no mostrado en esta presentación), que rodea el dispositivo portaherramientas en su diámetro exterior.

La presente invención y las realizaciones preferentes se explicarán a continuación con más detalle y se apoyarán a modo de ejemplo mediante Figuras. Las siguientes explicaciones y ejemplos no pretenden limitar la presente invención sino ayudar a comprender la invención y mostrar formas en las que la invención puede ponerse en práctica.

La explicación de las realizaciones preferentes revelará funciones adicionales, opciones de diseño y efectos técnicos útiles.

Pies de Figura:

Figura 1: Un dibujo esquemático de un dispositivo portaherramientas como se conoce en el campo.

Figura 2: Un dibujo esquemático de un dispositivo portaherramientas de la invención 30.

Figura 3: Un dibujo esquemático de un dispositivo portaherramientas de la invención 30, en forma de elementos estructurales continuos en forma de disco (ilustración de la izquierda) y un elemento estructural segmentado (ilustración de la derecha).

Figura 4: Una ilustración esquemática de varios ejemplos de portaherramientas y/o manguitos de la invención. Figura 5: Una unidad de placa del portaherramientas de la invención equipada con cuatro de los dispositivos portaherramientas inventivos.

Figura 6: Uno de los dispositivos portaherramientas de la invención mostrados en la Figura 5 en un estado levantado fuera de la unidad de placa del portaherramientas, visto desde su lado radial interior.

Figura 7: Uno de los dispositivos portaherramientas de la invención mostrados en la Figura 5 en un estado levantado fuera de la unidad de placa del portaherramientas, visto desde su lado radial hacia afuera.

Figura 8: Un carrusel portaherramientas equipado con árboles portaherramientas formados a partir de un número de unidades de placas del portaherramientas de la invención cada uno.

Figura 9: Un único árbol portaherramientas formado por una serie de unidades de placas del portaherramientas de la invención, una encima de la otra.

Figura 10: Un bosquejo básico y aproximado de las unidades de placa del portaherramientas de la invención. Realizaciones de la presente invención:

La Figura 8 ilustra un carrusel portaherramientas 400 que se diseña de tal manera que puede girar alrededor de un eje principal 401. El carrusel 400 se diseña para operarse en la cámara de deposición de una máquina de deposición correspondiente.

La Figura 8 ilustra un carrusel portaherramientas 400 que se diseña de tal manera que puede girar alrededor del eje primario (propio) 401. El carrusel 400 se diseña para funcionar en el interior de la cámara de deposición.

El carrusel 400 normalmente comprende una placa base de carrusel 402. Como se muestra en la Figura 8, el carrusel normalmente lleva varios árboles portaherramientas 403. Los árboles se colocan de manera giratoria en el carrusel, de modo que cada árbol individual pueda girar alrededor de un eje secundario (propio) respectivo 404. Uno de estos árboles portaherramientas 403 se muestra con mayor detalle en la Figura 9. Cada uno de estos árboles portaherramientas 403 se diseña para girar con respecto a la placa base 402 del carrusel 400 alrededor del eje secundario 404.

Como se muestra con mayor detalle en la Figura 10, cada uno de los árboles 403 comprende varias unidades de placa del portaherramientas 405.

Como se explica con mayor detalle más adelante, las unidades de placa del portaherramientas 405 de un solo árbol 403 se colocan una encima de la otra a lo largo del eje secundario de rotación 404. Como se muestra muy aproximadamente en la Figura 10, cada una de las unidades de placa del portaherramientas 405 lleva varios portaherramientas 10. Lo que no se muestra en la Figura 10 es que los portaherramientas 10 se soportan o sostienen por una parte de la base y una parte superior. Sin embargo, lo que está claro es que cada uno de los portaherramientas se sujeta preferentemente de forma giratoria en dicha parte superior 32 y por medio de la parte de la base 35. Por esa razón, es un diseño muy preferido que cada uno de los portaherramientas pueda girar alrededor de un eje terciario 406 y en relación con la unidad de placa del portaherramientas 405. Dicho eje terciario 406 es el eje longitudinal del propio portaherramientas 10.

En consecuencia, los portaherramientas 10 se someten durante el funcionamiento a un triple movimiento de rotación. De esta manera la deposición de capas será muy uniforme, ya que se evita que un lado del portaherramientas con la herramienta sujeta esté durante más tiempo más cerca de las fuentes de deposición que el resto de la herramienta.

El eje primario 401 del carrusel portaherramientas 400 se equipa con medios que generan la rotación de los árboles portaherramientas 403. Con el mismo propósito, cada eje secundario 404 del árbol portaherramientas 403 se equipa con uno o más medios que generan la rotación de los portaherramientas 10.

En el paso siguiente, se explicará con más detalle una de las unidades de placa del portaherramientas 405 de la invención.

En la Figura 5 se muestra una realización de dicha unidad de placa del portaherramientas 405. Se proporciona una unidad de placa del portaherramientas 405 para formar el árbol portaherramientas mencionado anteriormente y, por lo tanto, sirve para el recubrimiento. La unidad de placa del portaherramientas se forma por una placa 410. La placa 410 es una placa total o esencialmente cerrada.

En aras de la exhaustividad, debe mencionarse que los soportes que pueden utilizarse para acomodar el dispositivo o dispositivos portaherramientas para el pre-/ o postprocesamiento tienen preferentemente una estructura muy similar a la de las unidades de placa del portaherramientas, mientras que no forman parte obligatoriamente de dicho carrusel portaherramientas. Con bastante frecuencia, su placa correspondiente a la placa 410 se equipa con una serie de ventanas que facilitan la eliminación del agente de tratamiento residual. A veces, estos soportes no tienen camisas por la misma razón. Aparte de eso, estos soportes pueden ser idénticos a los que se utilizan para el recubrimiento.

De vuelta a las unidades de placa del portaherramientas 405 proporcionadas para el procedimiento de recubrimiento: En todos los casos es ventajoso que la unidad de placa del portaherramientas 405 se equipe con una camisa circunferencial 411. La camisa circunferencial 411 evita que el material de recubrimiento entre en contacto sin impedimentos con los portaherramientas y las porciones de eje de las herramientas a tratar.

Además, cada unidad de placa del portaherramientas 405 se equipa preferentemente con un cubo 412 que normalmente se extiende por encima de la placa 410 en dirección hacia arriba. El cubo 412 sirve para soportar la unidad de placa del portaherramientas 405 una encima de otra en el eje secundario 404.

En la realización preferente, como se muestra en la Figura 5, el espacio intermedio entre la camisa circunferencial 411 y el cubo 412 forma una ranura para acomodar los dispositivos portaherramientas 30 con sus portaherramientas insertados. Dicha ranura se divide en su dirección circunferencial por medio de placas divisorias 413 en una serie de compartimentos, preferentemente cuatro compartimentos 414 idealmente idénticos.

El cubo 412 procesa en su lado superior preferentemente una brida en forma de placa de disco con un centro hueco. Esta placa de disco forma un collar que se extiende en dirección radial hacia afuera más allá del cuerpo tubular del cubo 412.

Como puede verse en las Figuras 5 y 6, cada una de las unidades de placa del portaherramientas 405 acomoda uno o preferentemente más dispositivos portaherramientas 30.

Cómo se construye preferentemente un dispositivo portaherramientas de este tipo puede verse bastante bien en las Figuras 6 y 7. Dicho dispositivo portaherramientas 30 comprende al menos una placa portadora 31 y una placa base 35. Dichas dos placas se mantienen unidas por dos o preferentemente más separadores 34. En este caso particular que se muestra aquí, cada separador 34 se bifurca por encima de su base en dos brazos, un brazo soporta la porción exterior de la placa portadora 31 (ver Figura 7) y el otro brazo soporta la porción interior de la placa portadora 31 (ver Figura 6).

En caso de que la unidad de placa del portaherramientas 405 acomode solo un dispositivo portaherramientas 30, dichas placas portadoras 31 y placas base 35 tienen una forma totalmente circular, detalle que se explicará más adelante. En el caso de la realización representada por las Figuras 6 y 7, los dispositivos portaherramientas 30 tienen cada uno la forma de un arco de círculo (o un arco de una pared cilíndrica hueca) que se confina por dos radios y dos arcos. Eso significa que cada una de las placas portadoras 31 y las placas base 35 y, si existen, de las partes centrales 33 tienen la forma de un arco de círculo confinado por dos radios y dos arcos.

Como puede verse muy bien al considerar las Figuras 5 a 7, la placa portadora 31 forma una serie de orificios de entrada 37 para los portaherramientas 10. No hace falta decir que los portaherramientas 10 para herramientas con eje de mayor diámetro, tienen ellos mismos un diámetro mayor o necesitan al menos más espacio. Por ello, existen diferentes tipos de dispositivos portaherramientas 30, cada uno predeterminado para herramientas con un diámetro determinado.

La ventaja de una división de este tipo de un dispositivo portaherramientas 30 completamente circular en una serie de dispositivos portaherramientas 30 correspondientes, que son solo parcialmente de forma circular, es que el espacio disponible puede utilizarse completamente más fácilmente. Esto se debe a que no causa ningún problema si, por ejemplo, solo es necesario recubrir 5 herramientas con un tipo de diámetro de eje (por ejemplo, 16,5 mm) esta vez, mientras que las 15 herramientas tienen un tipo de diámetro de eje diferente (por ejemplo, 17,0 mm). En este caso, la unidad de placa del portaherramientas 405 puede equiparse individualmente con diferentes dispositivos portaherramientas 30 según se requiera esta vez.

Para no necesitar demasiados dispositivos portaherramientas diferentes, los adaptadores pueden pertenecer al sistema. Dicho adaptador tiene la forma de un manguito o tubo con un diámetro exterior definido según lo requiera el portaherramientas para el emparejamiento y un diámetro interno definido según lo requiera el vástago de la herramienta para el emparejamiento.

Además, la división de los dispositivos portaherramientas completamente circulares 30 en varios dispositivos portaherramientas correspondientes facilita el manejo. Esto significa, por ejemplo, que los dispositivos portaherramientas 30 más pequeños, solo parcialmente circulares, pueden retirarse más fácilmente de la unidad de placa del portaherramientas 405, por ejemplo, para limpiarla junto con las herramientas adheridas o para montarla en otra unidad de placa del portaherramientas, por ejemplo, de un tipo que se utiliza para post o pretratamiento. Como puede verse en las Figuras 6 y 7, cada uno de los portaherramientas 10 se equipa, preferentemente en su extremo más bajo, con un medio constructivo 39 para permitir la rotación triple, o más precisamente, con un medio constructivo 39 para permitir la rotación alrededor del eje terciario 406.

Dichos medios constructivos 39 se diseñan preferentemente como una especie de dientes. Estos dientes en su mayoría cooperan con una ballesta (en su mayoría no se muestra aquí, esbozado muy aproximadamente en la Figura 6 como parte 418) que mueve el portaherramientas 10 una cantidad denominada "Rot 2" alrededor del eje terciario 406 tan pronto como el portaherramientas 10 viene en su trayectoria de rotación denominada "Rot 1" tan cerca de la ballesta que su punta se acopla en uno de dichos tipos de dientes. Está claro que este tipo de movimiento puede producir un par que tiende a mover cada dispositivo portaherramientas 30 con respecto a la unidad de placa del portaherramientas 405 en dirección circunferencial.

Por esa razón, es importante que el único dispositivo portaherramientas 30 o, si hay una pluralidad, cada uno de los dispositivos portaherramientas 30 se bloquee en una posición predeterminada con respecto a la unidad de placa del portaherramientas 405. Para lograr esto, la unidad de placa del portaherramientas 405 o, dicho de manera más precisa, preferentemente su cubo 412, se equipa con una serie de medios de ajuste de forma. Dichos medios de ajuste de forma se incorporan preferentemente en forma de pasadores 415, que se extienden idealmente paralelos al eje de rotación secundario. Los pasadores 415 sobresaldrán en la etapa montada a través de los orificios correspondientes 416 incorporados preferentemente en la placa portadora 31. Dichos orificios 416 sirven como medios complementarios de ajuste de forma. De esa manera se evita un movimiento giratorio del dispositivo portaherramientas 30 con respecto a la unidad de placa del portaherramientas 405.

Al mismo tiempo, dichos medios de ajuste de forma de la unidad de placa del portaherramientas 405 y los medios de ajuste de forma complementarios del dispositivo portaherramientas 30 garantizan siempre un emparejamiento/posicionamiento correcto de la unidad de placa del portaherramientas 405 y el(los) dispositivo(s) portaherramientas 30. En este punto, uno tiene que saber que cada unidad de placa del portaherramientas 405 solo puede acomodar dispositivos portaherramientas 3 para herramientas con un cierto rango de diámetro de eje. Así, por ejemplo, es posible que la unidad de placa del portaherramientas 405 aloje dispositivos portaherramientas 30 con diámetros de eje entre 12 mm y 16 mm. Esto se debe a que la ballesta mencionada anteriormente tiene una longitud que puede operar dentro de este rango de diámetro únicamente. Para el alojamiento y operación adecuada de dispositivos portaherramientas 30 con diámetros de eje entre 16,5 mm y 20 mm, por ejemplo, se requieren y se proporcionan unidades de placa del portaherramientas 405 con ballestas más cortas.

Como puede verse en la Figura 5, para cada dispositivo portaherramientas 30 se proporcionan al menos dos, preferentemente tres pasadores 415. Los pasadores no tienen todos una posición equidistante en dirección circunferencial sino una posición individual. Los pasadores se posicionan de tal manera que solo aquellos dispositivos portaherramientas 30 coinciden con estos pasadores 415 que pueden operarse en la unidad de placa del portaherramientas correspondiente 405.

Un detalle que puede verse por medio de la Figura 7 es el hecho de que el dispositivo portaherramientas 30 se equipa preferentemente con al menos una protuberancia de acoplador 34. El saliente de acoplamiento 34 se posiciona de tal manera que puede agarrarse con una herramienta desde arriba de la placa base 32, para levantar el dispositivo portaherramientas completo fuera del dispositivo de placa del portaherramientas. Una herramienta apropiada tiene preferentemente la forma de una pinza.

La protuberancia del acoplador es preferentemente una porción integral de un separador 34.

La Figura 3 presenta una ilustración muy esquemática del dispositivo portaherramientas 30 de la invención, que se compone de elementos estructurales continuos, por ejemplo, parte de la base en forma de disco 35, parte superior 31 y parte de arandela de seguridad opcional 33, o de elementos estructurales segmentados, por ejemplo, partes de base segmentadas 351, partes superiores segmentadas 311 y partes opcionales de arandelas de seguridad segmentadas 331. Los elementos estructurales segmentados deben fabricarse de manera que puedan insertarse en una unidad de placa del portaherramientas con un círculo cerrado como diámetro exterior. Por lo tanto, una unidad de placa del portaherramientas puede equiparse con al menos dos, preferentemente menos de 12 segmentos, cada uno de los cuales comprende una parte de la base segmentada 351, una parte superior segmentada 311 y, opcionalmente, una parte de arandela de seguridad segmentada 331. La parte de la arandela de seguridad se destina a estabilizar el portaherramientas y/o el manguito durante la rotación triple, para este propósito, la parte de la base 35 y la parte de la arandela de seguridad 33 forman un soporte directamente encima y debajo 39 de medios constructivos para permitir la rotación triple, ver la Figura 3.

Es además una realización preferente de la presente invención que los segmentos individuales pueden exhibir un número y tamaño diferente de orificios de entrada 37. Esto permite que se trate simultáneamente una combinación de herramientas con diferentes diámetros y/o tamaños de herramienta si el dispositivo portaherramientas se forma por dos o más segmentos diferentes, en los que diferentes portaherramientas y/o manguitos con diámetro y/o tamaño adecuados se montan para herramientas individuales. La distancia entre las partes superior, central e inferior de los segmentos individuales o también de las partes continuas en forma de disco puede fijarse, por ejemplo, con piezas distanciadoras o separadores (no mostrados aquí), lo que también mejora la estabilidad estructural del dispositivo portaherramientas.

Uno o más dispositivos portaherramientas de la invención pueden montarse en un eje (por ejemplo, uno encima de otro) -preferentemente como un inserto en una unidad de placa del portaherramientas- para permitir una densidad de carga suficientemente alta al formar un árbol portaherramientas. La distancia entre los dispositivos portaherramientas individuales o las unidades de placas del portaherramientas, respectivamente, puede lograrse, por ejemplo, mediante piezas distanciadoras o separadores en el eje (no mostrados aquí). También es posible que el dispositivo portaherramientas pueda fabricarse de manera que los portaherramientas y/o los manguitos se inclinen en un ángulo de 10 a 45° desde el eje principal del eje, sobre el que se monta el dispositivo portaherramientas. Una realización adicional de la presente invención es que la unidad de placa del portaherramientas de la invención comprende además un anillo protector, que puede fijarse en el diámetro exterior de la unidad de placa del portaherramientas. Durante, por ejemplo, la limpieza, puede omitirse el anillo protector para permitir un flujo óptimo de medios de limpieza líquidos alrededor de las herramientas. Sin embargo, si este anillo protector se fija, evita, por ejemplo, una erosión excesiva de los portaherramientas durante el pretratamiento o la deposición de material de recubrimiento en el vástago de las herramientas durante la deposición. El anillo protector debe tener como máximo la misma altura que el dispositivo portaherramientas. En caso de que los medios para permitir la rotación triple del portaherramientas y/o el manguito se ubiquen de manera que el portaherramientas y/o el manguito giren desde el exterior, el anillo protector no debe cubrir la región donde, por ejemplo, el gatillo se engancha en el portaherramientas y/o el manguito.

Alternativamente, también es posible que el dispositivo portaherramientas comprenda una combinación de manguitos de la invención (es decir, que comprenda una o más aberturas), ensamblados en una parte superior continua o segmentada y, opcionalmente, una parte de arandela de seguridad, con una parte inferior continua o segmentada, en los que se ubican los portaherramientas cerrados (es decir, sin aberturas en la parte del manto). Este montaje también permite el tratamiento de las herramientas en la zona necesaria, mientras que la fácil manipulación de toda la parte superior, incluidas las herramientas en los manguitos, evita la necesidad de tocar las herramientas individuales.

La Figura 4 muestra algunos ejemplos de portaherramientas y/o manguitos de la invención, que tienen en común al menos una abertura en el manto 13 y/o en la región de la base 15 del manguito respectivo, que permiten el paso de agentes de tratamiento de fluidos y/o sólidos y reaccionan con la superficie de la herramienta y luego salen del manguito antes de que se aplique un paso del procedimiento posterior. Las aberturas pueden ser agujeros 211 y/o hendiduras 212. Opcionalmente, los portaherramientas y/o los manguitos pueden presentar uno o más rebajes o lengüetas 213 en la región superior 11. Este o estos pueden formar una especie de collar que asegura que, por ejemplo, pueda instalarse fácilmente un manguito en un portaherramientas o que, por ejemplo, pueda instalarse fácilmente un portaherramientas en los orificios de entrada 37 del dispositivo portaherramientas. Además, el portaherramientas y/o el manguito pueden comprender puntas que sobresalen (como ya se conoce por la Figura 1) o muescas que sobresalen 214, orificios centrales 215, así como pasadores centrales 216. Los pasadores centrales pueden diseñarse como topes ajustables en altura que definen la profundidad a la que puede clavarse un vástago individual en el portaherramientas.

• De la manera más sencilla, el portaherramientas y/o el adaptador pueden hacerse de un elemento 21 en forma de resorte, que puede presentar un rebaje 213 (por ejemplo, una especie de collar mediante un enrollamiento adicional del resorte) para garantizar que, por ejemplo, el adaptador 20 pueda montarse en un portaherramientas o que el portaherramientas 10 pueda montarse en un dispositivo portaherramientas. La zona abierta del manto de un portaherramientas 10 de este tipo y/o de un manguito 20 de este tipo puede considerarse como una abertura continua en el contexto de la presente invención. Ver lo que se muestra en la primera línea izquierda de la Figura 3.

• Otro ejemplo muestra un portaherramientas o manguito con más de una hendidura 212 en la región del manto 13 y un orificio central 215 en la parte inferior de la región de la base 15. Ver lo que se muestra en la primera línea del medio de la Figura 3.

• Otro ejemplo muestra un rebaje 213 en la región superior 15 y varias hendiduras 212 a lo largo de la región del manto 13, que continúan hasta la región base 15 del portaherramientas o manguito, donde se ubica un orificio central 215. Ver lo que se muestra en la primera línea derecha de la Figura 3.

• Otro ejemplo exhibe al menos una hendidura 212 en la región del manto 13, que se realiza en un ángulo distinto en el extremo inferior de la hendidura para garantizar que cualquier medio seco o fluido pueda salir del portaherramientas. La región de base 15 comprende además muescas 214, que permiten la transferencia de movimiento para rotación triple, y un orificio central 215 que no se perfora a través de la región de base 15, que se destina a ser una entrada para centrar pasadores en una parte de la base. Ver lo que se muestra en la segunda línea izquierda de la Figura 3.

• Otro ejemplo muestra una alternativa al ejemplo anterior con al menos una hendidura 212 en la región del manto 13 y orificios adicionales 211 en la parte inferior de la región del manto. El orificio central 215 y las muescas 214 se ejecutan de manera similar al ejemplo 24. Ver lo que se muestra en la segunda línea del medio de la Figura 3.

• Otro ejemplo muestra al menos una hendidura 212 en la región del manto 13, orificios adicionales 211 en la parte inferior de la región del manto y un orificio central 215, en el que puede insertarse y fijarse un pasador central 216 (por ejemplo, al presionar), lo que permite solo el contacto puntual de la herramienta en su base. Ver lo que se muestra en la segunda línea derecha de la Figura 3.

Los ejemplos de portaherramientas y/o manguitos antes mencionados pretenden mostrar algunas posibles formas ventajosas particulares de la presente invención, pero no limitan el ámbito de la misma, a menos que formen parte del texto de la reivindicación. De este modo, la parte inferior puede presentar orificios de entrada para los portaherramientas o pasadores para garantizar una rotación estable durante el funcionamiento.

Los inventores descubrieron que las herramientas de tipo vástago que se insertan una vez en un dispositivo portaherramientas de la invención pueden, en primer lugar, manipularse fácilmente durante y entre los pasos individuales del procedimiento y, en segundo lugar, puede mejorarse la calidad de la superficie de las partes producidas. Mediante el uso del dispositivo portaherramientas de la invención puede conseguirse una mejor adherencia del recubrimiento, menores defectos superficiales y una propiedad del recubrimiento y una homogeneidad del espesor mejoradas.

Se encontró que es beneficioso si las herramientas de tipo vástago se fijan dentro del portaherramientas y/o el manguito solo al insertarlas y debido a su propio peso. El portaherramientas y/o el manguito, en las mejores prácticas, solo deberían exhibir un "contacto puntual" con una o más partes de la herramienta. Esto mejora la eliminación de, por ejemplo, agentes de limpieza o de pre-/postratamiento. Sin embargo, uno tiene que asegurarse de que haya suficiente área de contacto entre la herramienta y el portaherramientas y/o el manguito para que la rotación triple del portaherramientas y/o el manguito también agarre la herramienta.

Como se explicó anteriormente, la rotación triple del portaherramientas y/o el manguito puede activarse, por ejemplo, mediante resortes u otros medios constructivos, que en el caso más sencillo se agarran a las muescas de un portaherramientas. Es una realización de la presente invención que los medios constructivos para la transferencia de movimiento, que permiten la rotación triple del portaherramientas y/o el manguito, pueden colocarse fuera del dispositivo portaherramientas o en el lado interior del dispositivo portaherramientas. Esto puede lograrse, por ejemplo, que el dedo activador (o resorte) se monte en un disco, que gira en rotación doble, como el eje y, por lo tanto, el dispositivo portaherramientas. De este modo, el gatillo puede montarse, por ejemplo, fuera del dispositivo portaherramientas o, en algunos casos, también dentro del dispositivo portaherramientas.

Por lo tanto, es una realización preferente de la presente invención que los medios constructivos para activar la rotación triple del portaherramientas y/o el manguito se ubiquen dentro del dispositivo portaherramientas. Esto es especialmente ventajoso si se coloca un anillo protector en el exterior del dispositivo portaherramientas porque no choca con el gatillo. Debe mencionarse que las muescas 214 también pueden colocarse a lo largo del manto 13 o la región superior 11 de un portaherramientas y/o manguito.

Además, la utilización de uno o más pasadores para evitar que la herramienta tenga un área de contacto demasiado grande en la parte inferior del portaherramientas y/o el manguito es una realización preferente de la presente invención. Una disposición de este tipo permite además que el portaherramientas pueda montarse en la placa base del dispositivo portaherramientas, como se muestra a modo de ejemplo en la Figura 3, segunda línea izquierda y central.

Puede considerarse que el dispositivo portaherramientas podría hacerse de cualquier material eléctricamente conductor, resistente a la corrosión y resistente a la temperatura en la región de -50 a 700 °C. Esto es necesario para soportar la exposición a, por ejemplo, chorreado con dióxido de carbono a temperaturas de -35 °C, así como material de recubrimiento a altas temperaturas de deposición de hasta -650 °C. Sin embargo, es una realización preferente de la presente invención que el dispositivo portaherramientas se fabrique con aceros, especialmente aceros resistentes a la corrosión y a la temperatura, como por ejemplo DIN 1.4301, 1.4307, 1.4541, 1.4404 o 1.4571, que tienen un bajo coeficiente de expansión térmica y suficiente conductividad eléctrica para asegurar que las herramientas tengan contacto eléctrico durante, por ejemplo, el procedimiento de deposición en el que se aplica un potencial de polarización.

Los inventores descubrieron que la presente invención puede utilizarse para herramientas de tipo vástago de casi cualquier diámetro y longitud arbitrarios. Esto es posible porque el dispositivo portaherramientas presenta una gran versatilidad para la combinación de manguitos para herramientas de pequeño diámetro y portaherramientas con un diámetro interior que puede acoger el manguito. En un ejemplo, puede colocarse una broca de 6 mm de diámetro en un manguito, que luego se monta en un portaherramientas, que normalmente se usaría para brocas de 10 mm. Los inventores descubrieron además que la reducción de los costes totales de manipulación, mediante el uso del dispositivo portaherramientas de la invención, puede ser considerable. Se prevé en el futuro que el dispositivo portaherramientas de la invención se suministre al fabricante original de herramientas y/o rectificador, que carga las herramientas de tipo vástago solo una vez en los portaherramientas y/o manguitos, antes de iniciar la cadena de procedimiento. El dispositivo portaherramientas de la invención se utiliza a lo largo de toda la cadena de procedimiento, lo que implica la entrega o el transporte de las herramientas a la instalación de tratamiento de superficies, que puede ser, por ejemplo, un recubridor o un especialista en tratamiento de superficies. Después del montaje de uno o más dispositivos portaherramientas de la invención en un eje, las herramientas se limpian normalmente en baños de limpieza con líquidos ultrasónicos, antes de secarse y transferirse a una instalación de pretratamiento opcional. Como se mencionó anteriormente, puede colocarse un anillo protector opcional alrededor del dispositivo portaherramientas, en función del medio de pretratamiento utilizado. Después de cada paso de pretratamiento, que puede ser más de uno, el polvo y/o los medios de tratamiento restantes se eliminan, por ejemplo, con aire seco o un gas inerte. El siguiente paso normalmente se lleva a cabo en una planta de deposición, en la que tiene lugar el calentamiento, grabado con plasma, opcionalmente nitruración, carbonización o similares de las herramientas y finalmente la deposición del material de recubrimiento. Después del paso de recubrimiento, las herramientas pueden tratarse posteriormente y limpiarse opcionalmente antes de que el dispositivo portaherramientas se desmonte del eje y se envíe de vuelta al cliente. Aunque también son posibles otros pasos de procedimiento entre la cadena de procedimiento mencionada anteriormente, puede verse claramente que los dispositivos portaherramientas de la invención permiten una reducción eficiente del esfuerzo de manipulación y el riesgo de daño.

De acuerdo con una realización preferente de la presente invención, el portaherramientas de la invención puede colocarse en una disposición que comprende:

- un carrusel giratorio para realizar una primera rotación (rotación de 1 vez) cuando el carrusel gira alrededor del propio eje de rotación,

- un árbol de sujeción que comprende al menos un dispositivo de sujeción montado circunferencialmente en el carrusel, que comprende el dispositivo de sujeción una placa portadora giratoria dispuesta móvil en relación con el carrusel para realizar una segunda rotación (rotación doble) cuando la placa portadora gira alrededor de su propio eje de rotación

- un portaherramientas giratorio de la invención o más circunferencialmente montado en la placa portadora, el portaherramientas se dispone móvil con respecto a la placa portadora para realizar una tercera rotación (rotación triple) cuando el portaherramientas gira alrededor de su propio eje de rotación

La presente invención divulga también un dispositivo portaherramientas (30) para sujetar una o más herramientas de tipo vástago (90), que comprende uno o más portaherramientas (10) dispuesto sobre una primera placa (31), en posición equidistante respecto a un eje central de rotación vertical de la primera placa, dicho portaherramientas (10) que comprende una abertura receptora para recibir una herramienta con una zona de punta a sujetar, la abertura receptora se diseña para permitir que se descubra la zona de punta de la herramienta, el portaherramientas (10) móvil se dispone con respecto a la primera placa (31), de tal manera que el portaherramientas (10) pueda girar respecto a su propio eje vertical central, en el que el portaherramientas (10) comprende al menos una abertura adicional para permitir el paso y salida de sustancias líquidas y/o sólidas del portaherramientas (10), de tal manera que, cuando una herramienta se sujeta por el portaherramientas (10), al menos una porción de la superficie de la herramienta colocada dentro del portaherramientas (10) puede ponerse en contacto con las sustancias y también puede liberarse posteriormente de las sustancias, si las sustancias no se adhieren fuertemente a dicha porción de la superficie de la herramienta, y el dispositivo de sujeción (30) comprende una o más partes de cobertura que cubren las superficies laterales de la herramienta que se colocan dentro del portaherramientas (10).

El dispositivo portaherramientas mencionado anteriormente (30) puede tener una o más de las partes de cubierta que pueden retirarse.

El portaherramientas de un dispositivo portaherramientas (30) de acuerdo con la presente invención puede comprender un manguito (20) o es un manguito (20).

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo portaherramientas (30) para herramientas de tipo vástago (90), que comprende al menos un portaherramientas (10) para sostener una herramienta de tipo vástago (90) en una posición vertical distinta y de manera giratoria, equipándose el dispositivo portaherramientas (30) con una abertura de inserción de herramienta o adaptador en la parte superior, una parte de la base (35) y una parte superior (31), de manera que al menos la parte superior (31) comprende orificios de entrada (37) para al menos un portaherramientas (10), y mientras que la parte de la base forma un soporte y/o entrada y/o guía para al menos un portaherramientas, y mientras que la parte de la base (35) y la parte superior (31) se interconectan entre sí mediante al menos un separador, caracterizado porque el al menos un portaherramientas (10) comprende una y preferentemente más aberturas de escape que se posicionan en dirección vertical por debajo de la abertura de inserción de la herramienta o del adaptador y que permiten que los agentes de tratamiento de fluidos y/o sólidos salgan del portaherramientas (10) de manera que el dispositivo portaherramientas (30) puede utilizarse para más de un paso del procedimiento entre transferencia, limpieza, pretratamiento, recubrimiento, postratamiento, en el que el dispositivo portaherramientas (30) comprende al menos un adaptador, en el que el adaptador se destina a sujetar la herramienta tipo vástago (90) a adoptar para diferentes diámetros de herramienta del portaherramientas (10) y la herramienta de tipo vástago (90), en la que el adaptador puede insertarse opcionalmente en el portaherramientas (10), en el que el adaptador tiene forma de manguito o tubo con un diámetro exterior definido según lo requiera el portaherramientas (10) para el emparejamiento y un diámetro interno definido según lo requiera el vástago de la herramienta para el emparejamiento.

2. Dispositivo portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo portaherramientas comprende un adaptador con una abertura de inserción de herramienta en la parte superior, mientras que el adaptador se diseña para clavarse a través de dicha abertura de inserción de herramienta o adaptador de al menos un portaherramientas en al menos un portaherramientas y sostenerse por el portaherramientas en una posición definida, mientras que al menos un adaptador comprende preferentemente una o más aberturas de escape, que se posicionan en dirección vertical debajo de su abertura de inserción de herramientas y que permiten que los agentes de tratamiento de fluidos y/o sólidos salgan del adaptador (20).

3. Dispositivo portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una o más aberturas de escape del portaherramientas o el portaherramientas y el adaptador son aberturas laterales relacionadas con el eje longitudinal del portaherramientas o del adaptador cuyo eje longitudinal se extiende a través de la abertura de inserción en la parte superior y la parte inferior del portaherramientas o adaptador.

4. Dispositivo portaherramientas de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el portaherramientas y/o el adaptador comprende un medio de accionamiento operable preferentemente por ajuste de forma diseñado para contribuir a que el portaherramientas y/o el adaptador giren alrededor de dicho eje longitudinal.

5. Dispositivo portaherramientas de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre la parte de la base (35) y la parte superior (31) se proporciona una parte de arandela de seguridad (33).

6. Dispositivo portaherramientas de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la parte de la base, la parte superior y la parte de la arandela de seguridad, si la hubiera, tienen la forma de un arco de círculo limitado por dos radios y dos arcos.

7. Unidad de placa del portaherramientas para herramientas de tipo vástago, que comprende al menos uno, preferentemente más dispositivos portaherramientas de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores y una placa que aloja al menos un dispositivo portaherramientas en una posición definida, mientras que la placa posee un cubo central para fijar la unidad de placa del portaherramientas a un vástago de un árbol portaherramientas y preferentemente a una camisa circunferencial.

8. Unidad de placa del portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque el cubo comprende medios de ajuste de forma que encajan con medios de ajuste de forma complementarios de un dispositivo portaherramientas, de modo que el dispositivo portaherramientas se bloquea en una posición predeterminada en el portaherramientas, preferentemente en el espacio intermedio entre el cubo y la camisa circunferencial, mientras que el bloqueo se diseña de tal manera que evita que el dispositivo portaherramientas gire con respecto a la unidad de placa del portaherramientas.

9. Unidad de placa del portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque dicho bloqueo puede establecerse y liberarse sin necesidad de utilizar una herramienta, preferentemente al levantar directamente el dispositivo portaherramientas o caracterizada porque se utiliza un dispositivo de bloqueo rápido.

10. Unidad de placa del portaherramientas de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizada porque al menos un dispositivo portaherramientas se equipa con al menos un saliente de acoplamiento que se extiende preferentemente en dirección radial hacia fuera y/o que se extiende preferentemente fuera por encima de la placa base 32 y que se forma preferentemente como parte integral del separador mencionado anteriormente, mientras que el saliente de acoplamiento se forma de manera que pueda acoplarse a una herramienta de elevación, preferentemente en forma de pinza de elevación.

11. Unidad de placa del portaherramientas de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 7 a 10, caracterizada porque la placa y/o el cubo llevan medios de accionamiento diseñados para interactuar con dichos medios de accionamiento del portaherramientas o adaptador para hacer que el portaherramientas y/o el adaptador giren alrededor de dicho eje longitudinal con respecto a la unidad de placa del portaherramientas.

12. Carrusel portaherramientas para la deposición de capas dentro de una cámara de deposición que gira en operación alrededor de un eje de rotación principal con respecto a la cámara de deposición y que comprende al menos un árbol que comprende varias unidades de placas del portaherramientas de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 10 mencionadas anteriormente, mientras que las unidades de placa del portaherramientas se transportan una encima de otra por un eje de rotación secundario que gira con respecto al carrusel, mientras que los portaherramientas, que forman parte de los dispositivos portaherramientas transportados por las unidades de placa del portaherramientas, giran durante la operación alrededor de su ejes longitudinales dentro de los dispositivos portaherramientas y con respecto a las unidades de placa del portaherramientas, sus ejes longitudinales forman un eje terciario de rotación.

13. Uso polivalente de un dispositivo portaherramientas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 para la deposición de capas y al menos uno de los siguientes pasos del procedimiento, transferencia y/o limpieza y/o pretratamiento y/o postratamiento.

14. Uso polivalente de un sistema que comprende dispositivos portaherramientas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 y diferentes unidades de placas del portaherramientas, caracterizado porque para la deposición de capas, los dispositivos portaherramientas se ocupan por al menos una primera unidad de placa del portaherramientas de "tipo de deposición", mientras que para la transferencia y/o limpieza y/o pretratamiento y/o postratamiento, los mismos dispositivos portaherramientas se toman por una unidad de placa del portaherramientas diferente "otro tipo de propósito".

15. Un procedimiento para usar un dispositivo portaherramientas (30) para herramientas de tipo vástago (90), que comprende al menos un portaherramientas (10), una parte de la base (35) y una parte superior (31) y al menos un adaptador, en el que el adaptador se destina a sujetar la herramienta de tipo vástago (90) para adoptar para diferentes diámetros de herramienta del portaherramientas (10) y la herramienta de tipo vástago (90), en la que el adaptador puede insertarse opcionalmente en el portaherramientas (10), en la que el adaptador tiene forma de manguito o tubo con un diámetro exterior definido como lo requiere el portaherramientas (10) para el emparejamiento y un diámetro interno definido como lo requiere el vástago de la herramienta para el emparejamiento, en la que al menos la parte superior (31) comprende agujeros de entrada (37) para al menos un portaherramientas (10) y/o manguito (20) en el que

- el dispositivo portaherramientas (30) se utiliza para más de un paso del procedimiento entre transferencia, limpieza, pretratamiento, recubrimiento, postratamiento,

- al menos un portaherramientas (10) y/o manguito (20) sostiene la herramienta de tipo vástago (90) en una posición distinta, preferentemente vertical,

- al menos un portaherramientas (10) y/o manguito (20) comprende una o más aberturas, que permiten la salida de agentes de tratamiento de fluidos y/o sólidos del portaherramientas (10) y/o manguito (20), - al menos un portaherramientas (10) y/o manguito (20) permite la rotación triple de la herramienta de tipo vástago (90).