ES2966077T3 - Dispositivo de pulido con dispositivo de disipación de calor - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de pulido (100) para pulir un objeto a pulir, teniendo el dispositivo de pulido (100) un cuerpo portador giratorio (102), un cuerpo de pulido (104) unido al cuerpo portador (102) para pulir el objeto a pulir (410), cuando el cuerpo pulidor (104) gira con el cuerpo portador (102) y actúa sobre el objeto a pulir (410), y un dispositivo de disipación de calor (106) proporcionado en el cuerpo portador (102) para disipar el calor de el dispositivo de pulido (100) y/o el objeto a pulir (410) cuando el cuerpo de pulido (104) gira con el cuerpo portador (102) y el cuerpo de pulido (104) pule el objeto a pulir. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de pulido con dispositivo de disipación de calor
La invención se refiere a un dispositivo de pulido para pulir un objeto que se debe pulir y a un método de pulido para pulir un objeto que se debe pulir.
El rectificado es un proceso de fabricación por arrastre de virutas o de material para modificar superficies o separar piezas de material mediante medios abrasivos y granos de corte aglomerados.
El documento DE 202012 100 088 U1 da a conocer una placa de soporte para discos abrasivos de lamas con una parte interior en forma de cúpula, en la que hay diseñado un cubo para su fijación a un eje de una máquina de accionamiento, y con una brida exterior para fijar las lamas abrasivas que está unida con la parte interior en forma de cúpula por medio de un anillo cónico en ella conformado, en el que hay dispuestas ranuras de apertura distribuidas a lo largo del perímetro para el paso del aire o para la eliminación de los restos de la abrasión, que discurren oblicuamente a la dirección radial, habiendo formadas en el interior del anillo cónico aletas deflectoras de aire entre las ranuras de apertura.
El pulido es un proceso de acabado para el alisado de una amplia variedad de materiales. Los picos de rugosidad en la estructura superficial se deforman y, por tanto, se nivelan. Sin embargo, la eliminación de material es nula o, a lo sumo, mínima, de modo que el pulido se realiza al menos esencialmente sin abrasión. Al pulir, la superficie se nivela y alisa con un medio de pulido extremadamente fino, que se mezcla, por ejemplo, en una pasta o líquido. El medio de pulido se envuelve, por ejemplo, en un disco de tela, fieltro, caucho, brea o cuero o se aplica superficialmente. Por lo tanto, el proceso de pulido propiamente dicho no se realiza en el cuerpo de pulido (especialmente de fieltro), sino en el medio de pulido previsto sobre o en el mismo. En general, el pulido se refiere a un tratamiento superficial decorativo sin arrastre de material o sin un arrastre de material significativo con el fin de refinar la superficie pulida.
En el documento EP 1,313,594 B1 se da a conocer una herramienta de pulido de accionamiento giratorio mediante una máquina-herramienta, con un cuerpo de pulido macizo, es decir, no hueco (es decir, sin cavidades ni agujeros), hecho esencialmente de fieltro, estando el cuerpo de pulido dividido en muchas zonas.
En el documento DE 39 10590 A1 se describe un dispositivo de procesamiento de gas frío para pulido. Un motor de lamas de aire comprimido está equipado con un cabezal angular en cuyo eje de accionamiento va fijada una placa de pulido con cubierta de piel de cordero. Se fija mediante una tuerca que se apoya sobre la aguja. El gas frío se introduce en el eje hueco mediante aire comprimido a través de una manguera y el cabezal angular. Desde allí, el gas frío pasa a través de orificios hacia la zona de trabajo del disco de pulido. Bombeando constantemente gas fuera de la zona de trabajo y reemplazándolo con gas frío nuevo, el disco de pulido se enfría permanentemente sin necesidad de enfriar previamente la pieza de trabajo.
El documento DE 1914 799 A1 describe un dispositivo para suministrar aire de refrigeración para enfriar rodillos de pulido. El rodillo de pulido se compone de un cuerpo cilíndrico hueco que está cerrado en sus extremos mediante extremos de eje y que contiene en su perímetro varias perforaciones que conectan el interior del cuerpo cilíndrico hueco con el exterior. Una perforación hueca axial en el extremo del eje va conectada con el interior de un manguito a través de perforaciones radiales. El manguito está provisto de una pieza de conexión a través de la cual se suministra aire comprimido en la dirección de una flecha mediante un soplador de aire comprimido. Entre los anillos de pulido individuales se sopla aire de refrigeración en dirección radial hacia fuera y, por tanto, sobre la pieza de trabajo en rotación.
En el documento DE 1750722 U se describe un dispositivo de pulido según el preámbulo de la reivindicación 1.
Sin embargo, a los usuarios inexpertos les puede ocurrir que, al pulir, produzcan errores de pulido en la superficie del objeto que se debe pulir, especialmente durante el funcionamiento prolongado de un dispositivo de pulido. Especialmente, con los dispositivos de pulido convencionales pueden aparecer de manera indeseable como defectos de pulido los llamados ojos de pez como depresiones locales en la superficie de un objeto que se debe pulir.
Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de pulido que también pueda usarse en funcionamiento a largo plazo y en cuyo uso a manos de un usuario pueda evitarse la aparición de errores de pulido.
Este objetivo se resuelve mediante objetos con las características según las reivindicaciones independientes de la patente. En las reivindicaciones dependientes se muestran ejemplos de realización adicionales.
Según la invención, se crea un dispositivo de pulido para pulir un objeto que se debe pulir, presentando el dispositivo de pulido un cuerpo de soporte giratorio (especialmente un cuerpo de soporte que se puede montar de manera giratoria o que va montado de forma giratoria), un cuerpo de pulido fijado o que puede fijarse al cuerpo de soporte (que presenta eventualmente un medio de pulido) para pulir el objeto que se debe pulir, cuando el cuerpo de pulido gira con el cuerpo de soporte y actúa sobre el objeto que se debe pulir, y un dispositivo de disipación de calor previsto en el cuerpo de soporte (especialmente montado en el mismo o integrado en el mismo en una sola pieza) para disipar el calor del cuerpo de pulido y/o del objeto que se debe pulir, cuando el cuerpo de pulido gira con el cuerpo de soporte y el cuerpo de pulido pule el objeto que se debe pulir.
Según la invención, se proporciona un método de pulido para pulir un objeto que se debe pulir, accionándose por rotación en el método de pulido un cuerpo de soporte giratorio, puliéndose el objeto que se debe pulir por medio de un cuerpo de pulido fijado al cuerpo de soporte y que gira con el cuerpo de soporte accionado por rotación, y disipándose el calor (generado especialmente como resultado del proceso de pulido) del cuerpo de pulido y/o del objeto que se debe pulir por medio de un dispositivo de disipación de calor previsto en el cuerpo de soporte cuando el cuerpo de pulido gira con el cuerpo de soporte y el cuerpo de pulido pule el objeto que se debe pulir.
Según la invención, se proporciona un dispositivo de pulido en el que durante el proceso de pulido se disipa el calor por fricción generado por la interacción entre el cuerpo de pulido y el objeto que se debe pulir con ayuda de un dispositivo de disipación de calor previsto en el propio cuerpo de soporte. El dispositivo de disipación de calor se activa o se acciona sinérgicamente mediante el proceso de rotación del cuerpo de soporte. En otras palabras, la disipación de calor se activa generando un flujo de aire mediante la rotación del cuerpo de soporte junto con el dispositivo de disipación de calor. De este modo se puede utilizar la energía del accionamiento del dispositivo de pulido para disipar simultáneamente el calor. Al enfriar continuamente el cuerpo de pulido y/o el objeto que se debe pulir durante el proceso de pulido con el dispositivo de disipación de calor, se pueden reducir de forma fiable o incluso evitar por completo los errores de pulido, como la formación no deseada de marcas de pulido, como ojos de pez, en la superficie de un objeto que se debe pulir. Según la invención, se ha detectado que tales defectos de pulido pueden verse favorecidos con el pulido a temperaturas demasiado altas. Un sobrecalentamiento de este tipo del cuerpo de pulido y/o del objeto que se debe pulir puede suprimirse eficazmente con el dispositivo de disipación de calor previsto en el cuerpo de soporte.
A continuación, se describen ejemplos de realización adicionales del dispositivo de pulido y del método de pulido.
Según un ejemplo de realización ejemplar, el cuerpo que se debe pulir puede estar hecho, por ejemplo, de metal (por ejemplo, acero inoxidable, latón, aluminio) o de plástico, o presentar un material similar. Ejemplos de objetos que se deben pulir incluyen tuberías, pasamanos o uniones de componentes por soldadura que se pueden refinar mediante pulido. Por lo general, estos objetos también pueden tener un barniz y/o una imprimación, que después se pule/pulen.
Según un ejemplo de realización ejemplar, el cuerpo de soporte puede estar configurado (al menos esencialmente) como un cuerpo con simetría de rotación, por ejemplo, como un disco de soporte. De este modo, la simetría del cuerpo de soporte sigue el movimiento de rotación para accionar el dispositivo de pulido, de modo que durante el mismo no puede producirse ningún desequilibrio o similar.
Según un ejemplo de realización ejemplar, el dispositivo de disipación de calor puede estar integrado en el cuerpo de soporte, especialmente formando una sola pieza con él. En otras palabras, el dispositivo de disipación de calor puede estar configurado como parte integral del cuerpo de soporte.
Como resultado, el calor por fricción generado por la interacción entre el cuerpo de pulido y el objeto que se debe pulir se puede disipar mediante un dispositivo de disipación de calor definido por el propio cuerpo de soporte durante el proceso de pulido, prácticamente sin ningún equipo o técnica de procesos adicional.
Según la invención, el dispositivo de disipación de calor está previsto, al menos, como una apertura de disipación de calor en el cuerpo de soporte. A través de tales aperturas de disipación de calor puede entrar un flujo de refrigerante (por ejemplo, un flujo de aire refrigerante) hasta el cuerpo de pulido y/o el objeto que se debe pulir y/o se puede llevar un flujo de calor desde el cuerpo de pulido y/o el objeto que se debe pulir hasta las superficies principales del cuerpo de soporte que están alejadas del cuerpo de pulido. En ambos casos se consigue un enfriamiento en el mismo momento del proceso de pulido. En la práctica suelen aplicarse formas mixtas.
Según la invención, la al menos una apertura de disipación de calor está prevista como un orificio pasante que atraviesa el cuerpo de soporte, lo que provoca un intercambio de aire entre una superficie principal del cuerpo de soporte orientada hacia el cuerpo de pulido y otra alejada del cuerpo de pulido. Según la invención, la apertura de disipación de calor está configurada en forma de varios orificios pasantes entre superficies principales opuestas del cuerpo de soporte, de modo que un gradiente de calor generado durante el proceso de pulido entre los dos lados del cuerpo de soporte puede compensarse automáticamente y lograrse, así, un enfriamiento.
Según la invención, el dispositivo de disipación de calor está diseñado para dirigir durante la rotación una corriente de aire disipadora de calor sobre el cuerpo de pulido del cuerpo de soporte y/o sobre el objeto que se debe pulir. Si el flujo de aire se dirige específicamente al cuerpo de pulido o a una sección del mismo que es funcional para el pulido, se puede mejorar aún más la eficiencia de la disipación de calor. También es posible que, debido al diseño del dispositivo de disipación de calor, el flujo de aire de refrigeración se dirija o concentre directamente sobre el objeto que se debe pulir, especialmente sobre una superficie que se debe pulir del mismo, para enfriarlo directamente.
Según un ejemplo de realización ejemplar, el dispositivo de disipación de calor puede presentar varias estructuras de disipación de calor distribuidas alrededor de un eje de rotación del cuerpo de soporte. Estas pueden estar configuradas para dirigir o concentrar el flujo de refrigerante hacia el objeto que se debe pulir o el cuerpo de pulido. Mediante una distribución especialmente homogénea de este tipo de varias estructuras de disipación de calor (es decir, especialmente rebajes de disipación de calor y/o salientes de disipación de calor) se puede evitar uniformemente a lo largo de todo el contorno de pulido un sobrecalentamiento del cuerpo de pulido o de una sección del cuerpo de pulido activa durante el pulido y del objeto que se debe pulir, de modo que no aparezcan defectos de pulido indeseables provocados por el calor en la superficie del objeto que se debe pulir.
Por ejemplo, las estructuras de disipación de calor pueden funcionar como ruedas de paletas para mover o aumentar un flujo de aire entre las dos superficies principales del cuerpo de soporte. Esto también mejora las propiedades de disipación de calor.
Según un ejemplo de realización ejemplar, el cuerpo de soporte puede presentar plástico, especialmente estar hecho de plástico. Si el cuerpo de soporte está hecho de plástico, por un lado, es posible una fabricación económica. Por ejemplo, el cuerpo de soporte puede conformarse de una sola pieza de plástico con el dispositivo de disipación de calor, por ejemplo, por moldeo por inyección. Por otro lado, un cuerpo de soporte de plástico también es mecánicamente robusto y, por tanto, puede servir eficazmente como elemento de apoyo para el cuerpo de pulido. Se ha demostrado que es especialmente ventajoso fabricar el cuerpo de soporte en una herramienta de moldeo por inyección, en la que se inyecta material plástico líquido que luego se endurece. Los orificios pasantes para el cuerpo de soporte pueden definirse mediante secciones correspondientes rellenas de material en la herramienta de moldeo por inyección. Para conseguir un poder explosivo especialmente alto del cuerpo de soporte fabricado, el cuerpo de soporte puede reforzarse mecánicamente añadiendo, por ejemplo, material de fibra de vidrio al material plástico líquido en la herramienta de moldeo por inyección.
Especialmente, por lo tanto, el cuerpo de soporte puede concebirse como una pieza moldeada por inyección. Esto confiere al cuerpo de soporte una alta estabilidad mecánica con la posibilidad de una fabricación económica.
Según la invención, el dispositivo de disipación de calor presenta varios canales de ventilación, que están configurados en el cuerpo de soporte y lo atraviesan. Dichos canales pueden estar conformados y orientados para dirigir el aire ambiente a lo largo de una trayectoria predeterminada en dirección al cuerpo de pulido (o una sección o contorno exterior del mismo activos durante el pulido) o específicamente hacia una superficie que se debe pulir del objeto que se debe pulir y, con ello, dirigir el enfriamiento de manera efectiva al lugar donde se genera el calor.
Según un ejemplo de realización ejemplar, en una superficie principal del cuerpo de soporte alejada del cuerpo de pulido (y, especialmente aguas arriba en la dirección de rotación del cuerpo de soporte) se pueden proporcionar salientes (por ejemplo, aletas de refrigeración para mejorar un efecto ventilador) en los canales de ventilación para introducir aire en los canales de ventilación durante la rotación del cuerpo de soporte junto con el cuerpo de pulido. Estos salientes sirven claramente como paletas de aire o ruedas de paletas que introducen con precisión el aire ambiente en los canales de ventilación para aumentar el flujo de aire como líquido refrigerante en dirección al cuerpo de pulido y/o al objeto que se debe pulir.
Según la invención, los canales de ventilación en al menos una superficie principal del cuerpo de soporte (especialmente, en la superficie principal del cuerpo de soporte alejada del cuerpo de pulido) están inclinados con respecto a una extensión radial del cuerpo de soporte a partir de un eje de rotación (inclinado contra una dirección de rotación del cuerpo de soporte). Un ángulo de inclinación correspondiente puede estar comprendido en un rango de entre aproximadamente 40° y aproximadamente 60°. El aire de refrigeración fluye entonces claramente lateral o tangencialmente sobre el cuerpo de pulido, pudiéndose conseguir resultados de refrigeración especialmente eficaces concretamente en el rango de ángulos indicado.
Según un ejemplo de realización ejemplar, el dispositivo de pulido puede presentar un alojamiento para un accionamiento giratorio en el cuerpo de soporte, especialmente integrado en él, para alojar un cuerpo de accionamiento giratorio destinado a hacer girar el cuerpo de soporte (por ejemplo, una máquina pulidora o una amoladora angular). Por ejemplo, en el centro de un cuerpo de soporte en forma de disco o de copa se puede prever un orificio en el que se puede prever una rosca interior (por ejemplo, M14) como alojamiento para el accionamiento giratorio, para poder fijar el cuerpo de soporte directamente en una amoladora angular, una máquina pulidora u otro dispositivo.
Según un ejemplo de realización ejemplar, el dispositivo de pulido puede presentar un cuerpo de accionamiento giratorio de este tipo para engranar en el alojamiento para el accionamiento giratorio para hacer girar el cuerpo de soporte. El cuerpo de accionamiento giratorio puede, por ejemplo, transmitir un par de giro al cuerpo de soporte mediante un motor de accionamiento a través de un árbol de accionamiento y hacer girar así el cuerpo de soporte y, con él, el cuerpo de pulido conectado o conectable con él en unión fija. El cuerpo de accionamiento giratorio puede estar configurado como dispositivo manual (similar a un destornillador inalámbrico), en el que se puede montar el cuerpo de soporte junto con el cuerpo de pulido. Entre una sección del cuerpo de accionamiento giratorio en el lado del cuerpo de soporte y una sección del cuerpo de soporte en el lado del cuerpo de accionamiento giratorio se puede formar una unión por ajuste de forma para gestionar la transmisión de par o de fuerza.
Por ejemplo, en el caso de objetos metálicos que se deben pulir, el procesamiento se puede llevar a cabo mecánicamente con cuerpos de pulido giratorios de tela, fieltro o cuero. El medio de pulido en sí se puede aplicar sobre el disco de pulido, que también se puede designar soporte para el medio de pulido, por ejemplo, en forma de emulsión o pasta sólida. El medio de pulido puede contener una o más grasas y/o aceites y el medio de pulido propiamente dicho. Este último puede contener, por ejemplo, alúmina, óxido de aluminio, trióxido de cromo o similares.
Según un ejemplo de realización ejemplar, el cuerpo de pulido puede presentar especialmente fieltro, especialmente estar compuesto esencialmente por fieltro en el que se ha introducido medio de pulido. El material de fieltro, cuando está provisto de un medio de pulido adecuado, puede proporcionar buenos resultados de pulido cuando se aplica a un objeto hecho de metal o similar. El medio de pulido pueden ser, por ejemplo, polvos minerales no ligados, por ejemplo, óxidos metálicos, que se pueden suspender o transformar en pastas de pulido o suspensiones de medios de pulido al mezclarse con grasas o parafinas resistentes al calor.
Según un ejemplo de realización ejemplar, el cuerpo de pulido puede presentar una pluralidad de lamas de pulido. Por ejemplo, se puede utilizar un cuerpo de pulido con o sin rebaje macroscópico (por ejemplo, en una zona central del mismo) y después procesarlo con un dispositivo de corte de tal manera que se divida en muchas secciones en forma de disco como lamas de pulido. Entre ellas se pueden prever distancias macroscópicas para favorecer la disipación del calor también en este punto mediante la formación de canales de aire entre las lamas.
Según un ejemplo de realización ejemplar, las lamas de pulido adyacentes pueden estar separadas entre sí mediante ranuras, especialmente separadas entre sí. Alternativa o adicionalmente, también es posible introducir en un cuerpo de pulido completo orificios pasantes en forma de perforaciones en dirección radial y/o axial, para mejorar aún más las propiedades de refrigeración con esta medida. Tales ranuras o perforaciones también contribuyen a la evacuación del calor generado durante el pulido y, por lo tanto, tienen una función de refrigeración que refuerza sinérgicamente el dispositivo de disipación de calor del cuerpo de soporte. La provisión especialmente preferida de ranuras en el cuerpo de pulido mediante la formación de lamas deriva también en una adaptabilidad mecánica especialmente buena del cuerpo de pulido al objeto que se debe pulir gracias a una reducción ajustable de la resistencia del cuerpo de pulido.
Según un ejemplo de realización ejemplar, las lamas de pulido pueden estar dispuestas de forma que discurran radialmente hacia fuera (especialmente desde un eje de rotación) o estar curvadas tangencialmente en la dirección de rotación con respecto a una disposición que discurre radialmente hacia fuera. Así, en un ejemplo de realización, las lamas de pulido pueden estar dirigidas radial y linealmente hacia fuera, de modo que las distancias entre lamas de pulido adyacentes y, con ello, sus propiedades intrínsecas de disipación de calor aumentan gradualmente hacia el exterior. Según otro ejemplo de realización, las lamas de pulido pueden desviarse de una extensión en dirección radial, con lo que se pueden ajustar con precisión las propiedades de resistencia del cuerpo de pulido.
Según un ejemplo de realización ejemplar, el cuerpo de pulido puede estar configurado como anillo de pulido con una cavidad interior (por ejemplo, en forma de un orificio pasante). De este modo, se puede mantener reducida la masa que se debe girar, que también contribuye a la generación de calor. De este modo, a través de canales de ventilación en el cuerpo de soporte y a través de la cavidad interior del anillo de pulido se puede dirigir directa y específicamente una corriente de aire de refrigeración sobre la superficie de pulido del objeto que se debe pulir.
El cuerpo de pulido puede estar configurado claramente como un cilindro hueco con una sección transversal circular. Con un anillo de pulido de este tipo, el proceso de pulido propiamente dicho puede tener lugar sobre una superficie superior plana y anular del cuerpo de pulido, es decir, en plano. Alternativa o adicionalmente, en un anillo de pulido de este tipo, el proceso de pulido propiamente dicho puede tener lugar sobre una superficie de recubrimiento curvada, es decir, radialmente.
Según un ejemplo de realización ejemplar, el cuerpo de pulido puede estar diseñado para un pulido del objeto sin abrasión o esencialmente sin abrasión. En otras palabras, el pulido puede tener lugar sin un arranque significativo de material del objeto que se debe pulir. Como resultado, en el objeto que se debe pulir no se debe producir ni se produce ningún arranque de material abrasivo.
A continuación, se describen en detalle ejemplos de realización ejemplares de la presente invención con referencia a las siguientes figuras.
La Figura 1 muestra una vista lateral del lado del accionamiento de rotación de un dispositivo de pulido según un ejemplo de realización ejemplar.
La Figura 2 muestra una vista lateral del lado del cuerpo de pulido del dispositivo de pulido según la Figura 1.
La Figura 3 muestra una vista superior radial del dispositivo de pulido según la Figura 1.
La Figura 4 muestra una vista en sección transversal de un dispositivo de pulido según otro ejemplo de realización ejemplar.
Componentes iguales o similares en diferentes figuras se designan con los mismos signos de referencia.
Antes de describir ejemplos de realización ejemplares de la invención con referencia a las figuras, se deben explicar algunos aspectos generales de la invención:
Se conocen placas de pulido de tela, sobre las cuales van dispuestas verticalmente lamas de un fieltro que sirven para el pulido. La desventaja de pulir con un dispositivo de pulido de este tipo es la fuerte generación de temperatura en el objeto que se debe pulir, ya que el calor no se puede disipar de forma adecuada. Esto favorece la aparición de defectos de pulido, especialmente los llamados ojos de pez, como depresiones en una superficie que se debe pulir.
Según un ejemplo de realización ejemplar de la invención, el calor generado durante el pulido se puede reducir integrando canales de ventilación en los discos de pulido. Para ello, el disco de la placa está fabricado preferiblemente de plástico y en el disco de la placa hay instalados canales de ventilación. Esto reduce significativamente el calor generado durante el pulido, lo que también permite un procesamiento más fácil y menos propenso a errores. Se pueden integrar canales de ventilación en el disco de la placa, lo que crea un intercambio de aire entre el interior y el exterior del disco. Se pueden aplicar lamas de fieltro al disco de la placa para pulir el material de un objeto. Las lamas de fieltro se disponen preferiblemente perpendiculares al disco de la placa, pero también pueden adoptar otros ángulos. Los canales de ventilación discurren preferiblemente en forma curva. Ventajosamente, el canal de ventilación puede discurrir de tal manera que presente un ángulo de 40° a 60° con respecto a una tangente al contorno. La apertura del canal de ventilación está en la dirección de rotación para dirigir aire fresco o más frío al interior del disco de pulido. Ventajosamente, en el disco de la placa hay prevista una rosca interior (por ejemplo, M14), para poder fijar el disco de la placa directamente a una amoladora angular o a una máquina pulidora.
La Figura 1 muestra una vista lateral del lado del accionamiento giratorio (es decir, una vista lateral de una superficie 120 principal de un cuerpo 102 de soporte, al que se puede conectar un cuerpo de accionamiento giratorio que no se muestra en la Figura 1) de un dispositivo 100 de pulido según un ejemplo de realización ejemplar. La Figura 2 muestra una vista lateral del lado del cuerpo de pulido (es decir, una vista lateral de una superficie 200 principal del cuerpo 102 de soporte, en el que se monta un cuerpo 104 de pulido) del dispositivo 100 de pulido según la Figura 1. La Figura 3 muestra una vista superior radial del dispositivo 100 de pulido según las Figuras 1 y 2. La interacción real con el objeto que se debe pulir (que no se muestra) tiene lugar en la superficie 220 anular plana del cuerpo 104 de pulido que se puede ver en la Figura 2, con la que se lleva a cabo el pulido. Alternativa o adicionalmente, la interacción real con el objeto que se debe pulir (que no se muestra) para el pulido también puede tener lugar a lo largo de la superficie 320 de recubrimiento curva del cuerpo 104 de pulido que se puede ver en la Figura 3.
El dispositivo 100 de pulido mostrado en las Figuras 1 a 3 se usa para pulir el objeto que se debe pulir (por ejemplo, un objeto metálico, cerámico o plástico con o sin pintura o imprimación, cuya superficie se debe pulir). El dispositivo 100 de pulido presenta un cuerpo 102 de soporte montado de forma giratoria y conformado como disco de soporte anular curvo, que está hecho de material plástico (opcionalmente con un refuerzo mecánico en forma de fibras de vidrio o fibras CFRP) y que puede fabricarse, por ejemplo, por moldeo por inyección.
Un cuerpo 104 de pulido compuesto, por ejemplo, esencialmente de fieltro (en el que se puede proporcionar medio de pulido) va unido al cuerpo 102 de soporte para pulir el objeto que se debe pulir. La unión entre el cuerpo 102 de soporte y el cuerpo 104 de pulido puede ser, por ejemplo, permanente o inseparable (por ejemplo, mediante adhesivado), lo que ofrece una protección fiable contra un desprendimiento no deseado del cuerpo 104 de pulido del cuerpo 102 de soporte. Alternativamente, la conexión entre el cuerpo 102 de soporte y el cuerpo 104 de pulido también puede ser temporal o separable (por ejemplo, mediante una conexión magnética o un cierre autoadhesivo), lo que facilita el reemplazo del cuerpo 104 de pulido (por ejemplo, una vez desgastado). La conexión entre el cuerpo 104 de pulido y el cuerpo 102 de soporte es tal que cuando el cuerpo 102 de soporte gira, el cuerpo 104 de pulido gira con el cuerpo 102 de soporte. Aunque no se muestra en las figuras, el cuerpo 104 de pulido puede estar provisto de un medio de pulido que lleva a cabo o al menos ayuda con el pulido propiamente dicho del objeto que se debe pulir. Estos medios de pulido son conocidos para los expertos en la materia. El cuerpo 104 de pulido está diseñado para pulir sin abrasión el objeto que se debe pulir, es decir, para pulir el objeto esencialmente sin arranque de material de su superficie. En cambio, el pulido tiende a nivelar la superficie.
Integrado en el cuerpo 102 de soporte hay un dispositivo 106 de disipación de calor para disipar el calor del dispositivo 100 de pulido durante la operación de pulido. Durante la interacción entre el cuerpo 104 de pulido y el objeto que se debe pulir se genera calor por fricción, que conduce a un calentamiento no deseado del cuerpo 104 de pulido y/o del objeto que se debe pulir. Como se describirá con más detalle a continuación, el dispositivo 106 de disipación de calor conduce a un enfriamiento eficaz del objeto que se debe pulir. También se pueden enfriar el dispositivo 100 de pulido y, especialmente, el cuerpo 104 de pulido, de modo que el calor de fricción que se produce se puede disipar de manera eficiente y se puede limitar de manera efectiva el calentamiento del objeto que se debe pulir.
En el ejemplo de realización representado, el dispositivo 106 de disipación de calor está configurado en forma de varios orificios pasantes que atraviesan el cuerpo 102 de soporte como canales de ventilación, que permiten un intercambio de aire entre la superficie 200 principal orientada hacia el cuerpo 104 de pulido y la superficie 120 principal alejado del cuerpo 104 de pulido del cuerpo 102 de soporte. En otras palabras, cuando el cuerpo 102 de soporte gira, el aire ambiente fluye a lo largo de una dirección 110 de rotación a través de los orificios pasantes, fluye específicamente a lo largo de un orificio pasante central del cuerpo 104 de pulido y, de ese modo, ventila selectivamente el objeto que se debe pulir (opcional o alternativamente, el cuerpo 104 de pulido). Por lo tanto, el dispositivo 106 de disipación de calor está diseñado específicamente para, mediante la orientación y el diseño apropiados de los orificios pasantes, dirigir continuamente durante la rotación un flujo de aire para la disipación de calor del cuerpo 102 de soporte sobre el objeto que se debe pulir o también sobre el cuerpo 104 de pulido. Particularmente en la Figura 1 se puede ver claramente que el dispositivo 106 de disipación de calor presenta una pluralidad de orificios pasantes distribuidos alrededor de un eje de rotación del cuerpo 102 de soporte, de modo que se garantiza una ventilación homogénea y, por tanto, un enfriamiento del objeto que se debe pulir y todo el cuerpo 104 de pulido.
Además, se puede ver especialmente en la Figura 1 que, en la superficie 120 principal del cuerpo 102 de soporte alejada del cuerpo 104 de pulido, los canales de ventilación (más precisamente en posiciones de los canales de ventilación aguas arriba en la dirección 110 de rotación del cuerpo 102 de soporte) están provistos de salientes 112 para introducir aire en los canales de ventilación durante la rotación. En otras palabras, cuando el cuerpo 102 de soporte gira en la dirección 110 de rotación, cada uno de los salientes 112 queda por detrás de su canal de ventilación asignado. Los salientes 112 sirven claramente como palas o alas con las que se acumula el flujo de aire y se concentra en los canales de ventilación, lo que da lugar a una fuerte ventilación o aireación del objeto que se debe pulir. Especialmente así se pueden generar turbulencias que favorecen el efecto de enfriamiento y la formación de flujos turbulentos.
Como puede verse particularmente en la Figura 1 y la Figura 3, el cuerpo 102 de soporte está formado por un anillo 140 interior central en forma de cúpula y un anillo 150 exterior sustancialmente plano dispuesto alrededor del mismo, en cuyo exterior, sin embargo, hay nervaduras 152 exteriores que mejoran aún más el efecto de enfriamiento. En una región exterior del anillo 140 interior central en forma de cúpula, los orificios pasantes del dispositivo 106 de disipación de calor y las aletas de refrigeración o salientes 112 están previstos en un ligero ángulo.
Ventajosamente, como se muestra explícitamente en la Figura 1 y se puede apreciar correspondientemente en la Figura 2, los canales de ventilación están inclinados con respecto a una extensión 130 radial que parte de un eje de rotación (véase el signo de referencia 108) del cuerpo 102 de soporte en la dirección 110 de rotación, preferiblemente en un ángulo p de inclinación en un rango de entre 40° y 60°. Se ha demostrado que esta geometría conduce a una ventilación, una refrigeración y, por tanto, una disipación de calor especialmente eficaces del cuerpo 104 de pulido o del objeto que se debe pulir. Se ha demostrado que una disposición en ángulo de los canales 106 de ventilación conduce a un mayor efecto ventilador.
La Figura 1 también muestra que en el cuerpo 102 de soporte se proporciona un alojamiento 108 de accionamiento giratorio integrado en el mismo para alojar un cuerpo 300 de accionamiento giratorio diseñado para hacer girar el cuerpo 102 de soporte. El cuerpo 300 de accionamiento giratorio se muestra esquemáticamente en la Figura 3. El cuerpo 300 de accionamiento giratorio está configurado para un acoplamiento positivo y no positivo y de transmisión de par en el alojamiento 108 de accionamiento giratorio para hacer girar el cuerpo 102 de soporte. El cuerpo 300 de accionamiento giratorio, aunque no se muestra en la figura, también incluye un dispositivo de accionamiento, como un motor eléctrico, para proporcionar el par y también puede incluir un dispositivo de manipulación para que lo manipule un usuario.
Como se puede ver claramente en la Figura 2, el cuerpo 104 de pulido tiene forma de anillo, forma de disco o forma de cilindro hueco y está dividido gracias a la formación de ranuras en una pluralidad de lamas de pulido que se extienden radialmente hacia fuera según el ejemplo de realización mostrado. Un orificio pasante central macroscópico del cuerpo 104 de pulido permite que las salidas del lado del cuerpo de pulido del dispositivo 106 de disipación de calor queden expuestas y, por lo tanto, el flujo de aire causado por la rotación del cuerpo 102 de soporte y el cuerpo 104 de pulido y el diseño de los canales de ventilación se dirija eficazmente hacia el objeto que se debe pulir. Esto no sería posible con un cuerpo de pulido completo (sin un orificio pasante central macroscópico) sin mayores precauciones. Las lamas de pulido contiguas están separadas entre sí por ranuras, especialmente separadas entre sí gracias a la formación de espacios intermedios macroscópicos. Las lamas de pulido se extienden radialmente hacia fuera desde un eje de rotación, pero alternativamente también podrían estar curvadas tangencialmente en la dirección de rotación con respecto a una disposición que se extiende radialmente hacia fuera (que no se muestra).
La Figura 4 muestra una vista en sección transversal de un dispositivo 100 de pulido según otro ejemplo de realización ejemplar.
En la Figura 4 se puede apreciar claramente que los salientes 112 están conformados para introducir específicamente aire ambiental en los canales de ventilación del dispositivo 106 de disipación de calor y concentrarlo allí cuando el cuerpo 102 de soporte y el cuerpo 104 de pulido giran por medio del cuerpo 300 de accionamiento giratorio. Los canales de ventilación del dispositivo 106 de disipación de calor están orientados, a su vez, para dirigir el flujo de aire de refrigeración a través de una cavidad 420 del cuerpo 104 de pulido específicamente a un objeto 410 que se debe pulir, que se pule con la superficie 220 anular plana del cuerpo 104 de pulido.
Alternativa o adicionalmente, también es posible orientar los canales de ventilación del dispositivo 106 de disipación de calor de tal manera que el flujo de aire de refrigeración se dirija hacia el cuerpo 104 de pulido para su refrigeración. Para una refrigeración aún mejor del cuerpo 104 de pulido, se pueden prever opcionalmente canales 400 de refrigeración macroscópicos que parten, por ejemplo, de una superficie interior del cuerpo 104 de pulido configurado como anillo de pulido, en la que se introduce el flujo de aire de refrigeración durante la rotación. A través de los canales 400 de refrigeración se puede dirigir el efecto de refrigeración de forma especialmente eficaz en dirección a las lamas de pulido dispuestas en el exterior del cuerpo 104 de pulido. Esto resulta especialmente ventajoso si, alternativamente, la interacción real con el objeto que se debe pulir para el pulido tiene lugar en la superficie 320 de recubrimiento curvada del cuerpo 104 de pulido, ya que en este punto se produce entonces mucho calor por fricción como resultado del pulido del objeto que se debe pulir.
Asimismo, cabe señalar que “presentar” no excluye otros elementos o pasos y que “un” o “una” no excluyen ninguna pluralidad. Además, téngase en cuenta que las características o pasos que se han descrito con referencia a alguno de los ejemplos de realización anteriormente descritos también se pueden usar en combinación con otras características o pasos de otros ejemplos de realización anteriormente descritos. Los signos de referencia en las reivindicaciones no deben considerarse una limitación.
Claims (13)
1. Dispositivo (100) de pulido para pulir un objeto (410) que se debe pulir, en el que el dispositivo (100) de pulido comprende:
un cuerpo (102) de soporte giratorio;
un cuerpo (104) de pulido para pulir el objeto (410) que se debe pulir cuando el cuerpo (104) de pulido gira con el cuerpo (102) de soporte y actúa sobre el objeto (410) que se debe pulir; y
un dispositivo (106) de disipación de calor dispuesto en el cuerpo (102) de soporte para disipar el calor del cuerpo (104) de pulido y/o del objeto (410) que se debe pulir cuando el cuerpo (104) de pulido gira con el cuerpo (102) de soporte y el cuerpo (104) de pulido pule el objeto (410) que se debe pulir;
en el que el dispositivo (106) de disipación de calor está configurado para activarse y funcionar por medio del proceso de rotación del cuerpo (102) de soporte, de modo que el calor se disipa mediante la generación de una corriente de aire al girar el cuerpo (102) de soporte junto con la unidad (106) de disipación de calor,
en el que el dispositivo (106) de disipación de calor comprende una pluralidad de orificios pasantes que atraviesan el cuerpo (102) de soporte como canales (106) de ventilación;
en el que los canales (106) de ventilación están inclinados al menos en la superficie (200) principal del cuerpo (102) de soporte con respecto a una extensión (130) radial del cuerpo (102) de soporte, partiendo de un eje de rotación, contra un dirección (110) de rotación del cuerpo (102) de soporte,
caracterizado por que el cuerpo (104) de pulido está unido o se puede unir a una superficie (200) principal del cuerpo (102) de soporte, y por que los canales (106) de ventilación provocan un intercambio de aire entre la superficie (200) principal que está orientada hacia el cuerpo de pulido y la superficie (120) principal que está alejada del cuerpo de pulido del cuerpo (102) de soporte.
2. Dispositivo (100) de pulido según la reivindicación 1, en el que el dispositivo (106) de disipación de calor está integrado en el cuerpo (102) de soporte.
3. Dispositivo (100) de pulido según la reivindicación 1 o 2, en el que el dispositivo (106) de disipación de calor comprende al menos una apertura de disipación de calor en el cuerpo (102) de soporte.
4. Dispositivo (100) de pulido según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el dispositivo (106) de disipación de calor está configurado para dirigir durante la rotación una corriente de aire que disipa el calor desde el cuerpo (102) de soporte al cuerpo (104) de pulido y/o al objeto (410) que se debe pulir.
5. Dispositivo (100) de pulido según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que en una superficie (120) principal alejada del cuerpo (104) de pulido del cuerpo (102) de soporte, los canales (106) de ventilación están provistos de salientes (112) en la dirección (110) de rotación del cuerpo (102) de soporte aguas arriba de los canales (106) de ventilación para introducir aire en los canales (106) de ventilación durante la rotación.
6. Dispositivo (100) de pulido según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los canales (106) de ventilación están inclinados en al menos una superficie (120, 200) principal del cuerpo (102) de soporte con respecto a la extensión (130) radial del cuerpo (102) de soporte partiendo del eje de rotación contra la dirección (110) de rotación del cuerpo (102) de soporte en un ángulo (p) de inclinación en un rango de entre 40° y 60°.
7. Dispositivo (100) de pulido según una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende un alojamiento (108) de accionamiento giratorio previsto en el cuerpo (102) de soporte, especialmente integrado en él, para alojar un cuerpo (300) de accionamiento giratorio que está configurado para hacer girar el cuerpo (102) de soporte.
8. Dispositivo (100) de pulido según la reivindicación 7, que comprende el cuerpo (300) de accionamiento giratorio para engranar en el alojamiento (108) de accionamiento giratorio para el accionamiento giratorio del cuerpo (102) de soporte.
9. Dispositivo (100) de pulido según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el cuerpo (104) de pulido presenta una pluralidad de lamas de pulido que se encuentran especialmente en un plano correspondiente que contiene una dirección axial del cuerpo (102) de soporte, o en un plano correspondiente que está dispuesto en ángulo con respecto a una dirección del eje del cuerpo (102) de soporte, que están configuradas especialmente de manera compartimentada.
10. Dispositivo (100) de pulido según la reivindicación 9, en el que las lamas (104) de pulido adyacentes están separadas entre sí, especialmente separadas entre sí mediante ranuras.
11. Dispositivo (100) de pulido según la reivindicación 9 o 10, en el que las lamas (104) de pulido están dispuestas en perpendicular a un eje de giro del cuerpo (102) de soporte radialmente hacia fuera o están curvadas tangencialmente, especialmente en la dirección (110) de rotación, con respecto a una disposición que se extiende radialmente hacia fuera.
12. Dispositivo (100) de pulido según una de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende al menos una de las siguientes características:
el cuerpo (104) de pulido está configurado para pulir el objeto (410) que se debe pulir sin abrasión;
el cuerpo (104) de pulido está configurado como anillo de pulido con una cavidad (420) interior;
el cuerpo (104) de pulido comprende un fieltro, especialmente un fieltro con un medio de pulido que, opcionalmente, se introduce en él;
el cuerpo (102) de soporte está configurado como una pieza moldeada por inyección;
el cuerpo (102) de soporte está hecho de un plástico, especialmente de un plástico o de una mezcla de plástico y fibras de vidrio;
la unidad (106) de disipación de calor comprende una pluralidad de estructuras de disipación de calor que están distribuidas alrededor de un eje de rotación del cuerpo (102) de soporte, que especialmente presentan el mismo ángulo de desplazamiento entre sí.
13. Método de pulido para pulir un objeto (410) que se debe pulir, en el que el método de pulido comprende: el accionamiento giratorio de un cuerpo (102) de soporte giratorio;
el pulido del objeto (410) que se debe pulir mediante un cuerpo (104) de pulido que va unido a una superficie (200) principal del cuerpo (102) de soporte y que gira con el cuerpo (102) de soporte giratorio; y
la disipación del calor del cuerpo (104) de pulido y/o del objeto (410) que se debe pulir mediante un dispositivo (106) de disipación de calor dispuesto en el cuerpo (102) de soporte, cuando el cuerpo (104) de pulido gira con el cuerpo (102) de soporte y el cuerpo (104) de pulido pule el objeto (410) que se debe pulir;
en el que el dispositivo (106) de disipación de calor se activa y funciona con el proceso de rotación del cuerpo (102) de soporte, de modo que el calor se disipa mediante la generación de una corriente de aire al girar el cuerpo (102) de soporte junto con el dispositivo (106) de disipación de calor,
en el que el dispositivo (106) de disipación de calor comprende una pluralidad de orificios pasantes que atraviesan el cuerpo (102) de soporte como canales (106) de ventilación, que generan un intercambio de aire entre una superficie (200) principal que está orientada hacia el cuerpo de pulido y una superficie (120) principal que está alejada del cuerpo de pulido del cuerpo (102) de soporte;
en el que los canales (106) de ventilación están inclinados al menos en la superficie (200) principal del cuerpo (102) de soporte con respecto a una extensión (130) radial del cuerpo (102) de soporte partiendo de un eje de rotación contra una dirección (110) de rotación del cuerpo (102) de soporte.
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