MXPA06014678A

MXPA06014678A - Cepillo de disco.

Info

Publication number: MXPA06014678A
Application number: MXPA06014678A
Authority: MX
Inventors: Frank J Hettes
Original assignee: Weiler Corp
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2008-10-15
Also published as: CA2569937A1; EP1797793A3; EP1797793A2; US20070136970A1

Abstract

Un cepillo de disco que tiene un disco que tiene una cara que incluye por lo menos una primera porción y una segunda porción; una pluralidad de filamentos abrasivos están fijos en la primera porción y se extienden generalmente perpendiculares desde el disco; los filamentos abrasivos están dispuestos alrededor de la segunda porción; la segunda porción está ahuecada desde la primera porción para formar un hueco que tiene un diámetro y una profundidad axial suficientes para recibir por lo menos una porción de una porción elevada de una pieza de trabajo; en una modalidad preferida el cepillo de disco está provisto con un orificio para un eje, para permitir que el cepillo de disco sea impulsado por un dispositivo impulsor rotativo, y está dimensionado para caber dentro de una porción de cavidad de una rueda de automóvil, para permitir que el cepillo de disco sea impulsado rotativamente para limpiar las rebanadas de una porción interna de la rueda.

Description

CEPILLO DE DISCO CAMPO DE LA INVENCION En términos generales, la invención se refiere a cepillos de disco impulsados rotativamente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Se sabe como emplear un cepillo de disco que tiene una pluralidad de filamentos abrasivos, acoplado e impulsado para su rotación con un aparato impulsor rotativo, para quitar las rebabas. Aunque los cepillos de la técnica anterior están bien adaptados para usarse sobre superficies planas, puede ocurrir un problema cuando el cepillo se usa para quitar las rebabas de una superficie contorneada. Por ejemplo, la porción de cavidad interna de una rueda de automóvil incluye normalmente una superficie elevada próxima a una porción central del cubo de la rueda. En la operación de eliminación de rebabas que se realiza en la porción de cavidad interna de la rueda, se usa un cepillo de disco que tiene cerdas dispuestas en un anillo que rodea una porción central de un disco. Cuando el cepillo está en una posición prístina, el cepillo funciona satisfactoriamente para quitar las rebabas de la superficie interna del cubo adyacente a la superficie elevada. Sin embargo, con el uso continuo, los filamentos del cepillo se desgastan hasta un punto en el que la porción central del disco de cepillo hace contacto con la superficie elevada, impidiendo el uso ulterior del cepillo. En los cepillos de la técnica anterior, los filamentos no se consumen completamente en el punto en donde el contacto entre la superficie elevada y el disco impide el uso ulterior del cepillo. En consecuencia, los filamentos del cepillo no se utilizan completamente. Por ejemplo, si cuando el cepillo está en una condición prístina los filamentos tienen una longitud de 12.5 centímetros, y hay 7.5 centímetros de recorrido entre la superficie elevada de la pieza de trabajo y la porción central del disco cuando las puntas de los filamentos ocupan operativamente la pieza de trabajo, entonces el cepillo de disco tendría que ser reemplazado cuando los filamentos se desgastan 7.5 centímetros. De esta manera, de la longitud original de 12.5 centímetros, solo se consume productivamente alrededor de 7.5 centímetros, o 60 por ciento de los filamentos abrasivos provistos. Por lo tanto, existe la necesidad de reducir el desperdicio y mejorar la utilización de los filamentos abrasivos de los cepillos de disco usados con piezas de trabajo que tienen superficies contorneadas.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención es un cepillo de disco que comprende un disco que tiene una cara que incluye por lo menos una primera porción y una segunda porción. Una pluralidad de filamentos abrasivos están fijos en la primera porción, se extienden generalmente de forma perpendicular desde el disco, y están dispuestos alrededor de una segunda porción. La segunda porción está ahuecada desde la primera porción para formar un hueco que tiene un diámetro y profundidad axial suficientes para recibir por lo menos una parte de una porción elevada de una pieza de trabajo.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Con la finalidad de ilustrar la invención, en los dibujos se muestra una modalidad de la invención que es actualmente preferida; sin embargo se entiende que esta invención no está limitada a las disposiciones y medios mostrados. En los dibujos: La figura 1 es una vista en planta de un cepillo de disco de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención. La figura 2 es una vista de sección transversal del cepillo de disco de la figura , tomada a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1 . La figura 3 es una vista de sección transversal de una rueda de automóvil convencional. La figura 4 es una vista de sección transversal del cepillo de disco de las figuras 1 y 2, que se muestra desacoplado de un aparato impulsor y también colocado dentro de una cavidad interna de la rueda de automóvil convencional de la figura 3, en una posición adecuada para una operación de eliminación de rebabas de una superficie interna de una porción de cubo de la rueda.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Haciendo referencia a los dibujos, inicialmente a las figuras 1 y 2, un cepillo de disco de acuerdo con la presente invención se indica en general con el número de referencia 10. El cepillo de disco 10 comprende un disco 20 que tiene una primera cara 22 que incluye por lo menos una primera porción 24 y una segunda porción 26. El cepillo de disco 10 comprende además una pluralidad de filamentos abrasivos 40, fijos en la primera porción 24, que se extienden generalmente perpendiculares desde el disco 20 y están dispuestos alrededor de la segunda porción 26, preferiblemente en un patrón anular. La segunda porción 26 está ahuecada desde la primera porción 24, formando un hueco 28. El hueco 28 tiene un diámetro D1 y una profundidad axial L1 , suficientes para recibir por lo menos una parte de una porción elevada de una pieza de trabajo. El diámetro del hueco D1 preferiblemente está en la escala de 18.75 centímetros a 21.25 centímetros. El diámetro total del disco 20 está preferiblemente en la escala de 36.25 centímetros a 38.75 centímetros. Cada filamento abrasivo de la pluralidad 40 tiene un extremo fijo 42 unido a la primera porción 24 y una punta 44. Preferiblemente, los filamentos 40 están fabricados de un material de base polimérico, tal como una poliamida lineal (conocida comúnmente como nylon), impregnado con granos abrasivos, tales como carburo de silicio u óxido de aluminio. Como se indica, en la primera porción los filamentos 40 están dispuestos preferiblemente en un patrón anular, preferiblemente en manojos separados. De preferencia, la extensión radial del anillo corresponde en general a la extensión radial de la porción de la superficie de trabajo que se va a limpiar de rebabas. Por ejemplo, la extensión radial del anillo puede comprender un radio interno R1 en la escala de 11.25 centímetros a 12.5 centímetros, y un radio externo R2 en la escala de 18.12 a 19.37 centímetros. Además, el cepillo, por ejemplo, puede comprender un primer juego de manojos de filamentos que tienen una longitud expuesta total L2 de 9.37 centímetros, y un segundo juego de manojos de filamentos que tienen una longitud expuesta total L3 de 8.12 centímetros. Alternativamente, si se usa sobre una pieza de trabajo relativamente plana, cada manojo de filamentos tendría la misma longitud. Desde luego, se entenderá que las dimensiones específicas se dan únicamente con fines ilustrativos y la invención no se considera limitada a las dimensiones o escalas de dimensiones específicas. Más bien, las dimensiones individuales se pueden elegir según sea apropiado para las aplicaciones particulares del cepillo. El disco 20 tiene un eje central 12. El disco 20 comprende la primera cara 22 así como también una segunda cara 30. El disco 20 se puede fabricar como un solo miembro unitario. Alternativamente, el disco 20 se puede fabricar como un ensamble de múltiples miembros, por ejemplo un primer miembro 34 y un segundo miembro 36 unidos entre sí rígidamente. El disco 20 se puede fabricar de cualquier material conocido para el experto en el campo de las herramientas para acabado de superficie, por ejemplo, de metal, madera o materiales poliméricos. Un material preferido de construcción para el disco 20 es el polipropileno. Los filamentos abrasivos 40 se fijan en el disco 20 de una manera conveniente conocida para el experto en la materia. El disco 20 se puede acoplar operativamente con el dispositivo impulsor rotativo (no ilustrado) usando cualquiera de varios medios bien conocidos para el experto en la materia. Por ejemplo, en la modalidad preferida ilustrada, el disco 20 incluye un orificio para el eje, 32, por medio del cual el disco 20 se acopla con un eje (no ilustrado) de un dispositivo impulsor rotativo (no ilustrado). El orificio para el eje 32 es circular, preferiblemente con un diámetro D1 de aproximadamente 14.75 centímetros para recibir un eje estándar, y se centra alrededor del eje central del disco, 12. Alternativamente se pueden usar otras formas de impulso y otras formas de abertura, tales como cuadrada o hexagonal, sin apartarse de la invención. El dispositivo impulsor particular y la manera en la cual el cepillo se acopla con el dispositivo impulsor, no son críticos para la presente invención. En la modalidad preferida ilustrada, el hueco 28 y el orificio para el eje 32 son coaxiales, y se encuentran para formar una abertura continua que se extiende a través del disco 20. Sin embargo, es necesario que la profundidad del hueco L1 no se extienda hasta encontrar el orificio para el eje 32. Además, para la presente invención no es un requisito el orificio para el eje 32, y si se provee, es necesario que el orificio para el eje no se extienda hasta una profundidad en la que se encuentre con el hueco 20.

El experto en la materia reconocerá que aparte del orificio para el eje 32 se pueden emplear varios medios para acoplar el cepillo de disco 10 con un dispositivo impulsor rotativo. Por ejemplo, el disco 20 se puede proveer con una varilla fijada rígidamente en la segunda cara 30, extendiéndose desde esta. La varilla puede ser recibida por el dispositivo rotativo y acoplarse con este. Alternativamente se pueden usar sujetadores, tales como tornillos, para acoplar este cepillo de disco 10 con el dispositivo rotativo. Haciendo referencia ahora a la figura 3, el cepillo de disco 10 ilustrado en las figuras 1 y 2 está adaptado particularmente bien para usarse con una rueda de automóvil 50. La rueda 50 gira alrededor de un eje de rotación 52 y normalmente comprende una porción de cubo 54 y una porción de reborde 66. La porción de cubo 54 tiene un lado externo 56, visible para un observador fuera del automóvil (no mostrado) cuando la rueda 50 se monta en el automóvil, y un lado interno 58. La porción de cubo 54 también tiene una porción central 60, en donde la rueda 50 se monta en el ensamble del eje del automóvil (no mostrado). Normalmente las fuerzas que actúan sobre la porción de cubo 54 son las más altas próximas a esta porción central 60, y es convencional que la porción central 60 sea más gruesa y masiva que las otras porciones del cubo 54. Frecuentemente, la porción de cubo 54 será diseñada de modo que el lado interno 58 esté contorneado, con el lado interno de la porción central 60 proyectándose interiormente desde el resto del lado interno del cubo 54; así, la porción central 60 tiene una superficie interna elevada 62.

Normalmente no es necesario quitar las rebabas de la superficie elevada 62, sino solo de una superficie de trabajo anular 64 circundante. La disposición anular de los filamentos 40 se elige para corresponder con la extensión de la superficie de trabajo 64 que requiere la operación de eliminación de rebabas. La porción de reborde 66 incluye primera y segunda pestaña de reborde, 68 y 70, respectivamente. Las pestañas de reborde 68, 70, se usan para retener una llanta (no mostrada) en la rueda 50. Una cavidad de rueda 72 se forma dentro de la porción de reborde 66 y la porción de cubo 54. Haciendo referencia ahora a la figura 4, el cepillo de disco 10 se muestra dentro de la cavidad de rueda 72. La rueda 50 se muestra en vista fantasma y no es parte de la invención. Durante el uso, el cepillo de disco 10 es impulsado para girar alrededor del eje central 12, y simultáneamente las puntas 44 de los filamentos abrasivos 40 se ponen en contacto con la superficie de trabajo anular 64 del lado interno del cubo 58. Conforme los filamentos abrasivos 40 giran contra el cubo 54, la pieza de trabajo de rueda 50 es limpiada de las rebabas. El cepillo de disco 10 tiene una longitud de recorrido T entre la superficie elevada 62 y la segunda porción 26, en donde el disco 20, con suficiente desgaste de los filamentos 40, finalmente hace contacto con la superficie elevada 62. El recorrido T asociado con el cepillo de disco 10 rebasa el recorrido correspondiente T, lo que no permitiría un cepillo de la técnica anterior no provisto con el hueco. Esto es, puesto que el diámetro del hueco D1 y la longitud L1 son suficientemente grandes para recibir por lo menos una parte de la superficie elevada 62, el cepillo de disco 10 permite una longitud adicional de recorrido con respecto al disco de la técnica anterior, hasta una cantidad igual a la profundidad del hueco L1 . Este recorrido adicional aumenta la cantidad de los filamentos abrasivos 40 que se puede usar productivamente antes de tener que reemplazar el cepillo de disco 10. Por ejemplo, si se elige la profundidad del hueco L1 de aproximadamente 2.12 centímetros, entonces por la geometría de la modalidad preferida ilustrada en conjunto con la geometría de la rueda ilustrada, la longitud del recorrido es de aproximadamente 6.62 centímetros. Si no se provee el hueco 28, la longitud del recorrido sería de aproximadamente 6.62-2.12 = 4.5 centímetros. De esta manera, de la longitud original L1 de 9.37 centímetros, aproximadamente 4.5/9.37 = 48 por ciento del material de filamento abrasivo sería consumido antes de que se requiriera el reemplazo de un cepillo de disco de la técnica anterior, en comparación con 6.62/9.37 = 70 por ciento del material de filamento abrasivo en el cepillo de disco 10 que es consumido productivamente. Así, el cepillo de disco 10 de la presente invención reduce significativamente el desperdicio de fibras abrasivas 40. Como el costo de las fibras abrasivas 40 es un elemento de costo significativo del cepillo de disco 10, resulta una disminución significativa del costo general del cepillo de disco 0. De esta descripción, el experto en la materia reconocerá que los filamentos abrasivos pueden ser sustituidos con otros medios abrasivos, tales como abrasivos no tejidos. Además, el experto en la materia reconocerá que la presente invención no necesariamente se aplica en los cepillos de disco usados en las operaciones de eliminación de rebabas, sino que también se puede aplicar en discos rotativos adaptados para otros tipos de operaciones de acabado de superficie que incluyen partes contorneadas. Aunque la invención se ha descrito e ilustrado con respecto a modalidades ejemplares de la misma, los expertos en la materia entenderán se le pueden hacer varios cambios, omisiones y adiciones sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1 .- Un cepillo de disco que comprende: un disco que tiene una cara que incluye por lo menos una primera y una segunda porción; y una pluralidad de filamentos abrasivos fijos en la primera porción y que se extienden generalmente perpendiculares desde el disco y están dispuestos alrededor de la segunda porción, la segunda porción estando ahuecada desde la primera porción para formar un hueco, que tiene un diámetro y una profundidad axial suficientes para recibir por lo menos una parte de una porción elevada de una pieza de trabajo. 2 - El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el hueco es concéntrico con el resto del disco. 3. - El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los filamentos abrasivos comprenden un material polimérico impregnado con una arena abrasiva. 4. - El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los filamentos abrasivos están agrupados en manojos. 5. - El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la pieza de trabajo es una rueda de automóvil y el disco está dimensionado para caber dentro de una cavidad interna de la rueda, y el hueco está dimensionado para recibir una superficie elevada de una porción central de un cubo de la rueda. 6. - El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el diámetro del hueco está en la escala de 18.75 centímetros a 21.25 centímetros. 7. - El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque la profundidad axial del hueco está en la escala de 0.62 centímetros a 5.0 centímetros. 8. - El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el disco está fabricado de un material polimérico. 9. - El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el material polimérico es polipropileno. 10. - El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende medios para acoplar el disco con un dispositivo impulsor rotativo. 1 1. - El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el disco también incluye una segunda cara que tiene una abertura que se extiende por lo menos parcialmente a través del disco y que forma un orificio para un eje, en donde los medios para acoplar el disco con el dispositivo impulsor rotativo incluyen el orificio para el eje. 1

2. - El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque el orificio para el eje tiene un diámetro en la escala de 14.5 centímetros a 15 centímetros. 1

3.- El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el disco comprende un primer miembro y un segundo miembro unido rígidamente al primer miembro. 1

4.- El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el segundo miembro tiene una abertura que se extiende por lo menos parcialmente a través del mismo para formar el hueco.

5.- El cepillo de disco de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el primer miembro tiene una abertura que se extiende por lo menos parcialmente a través del mismo para formar un orificio para un eje, y un segundo miembro que tiene una segunda abertura que se extiende por lo menos parcialmente a través del mismo para formar el hueco.