WO2018172586A1 - Aparato de electropulido. - Google Patents

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WO2018172586A1
WO2018172586A1 PCT/ES2018/070212 ES2018070212W WO2018172586A1 WO 2018172586 A1 WO2018172586 A1 WO 2018172586A1 ES 2018070212 W ES2018070212 W ES 2018070212W WO 2018172586 A1 WO2018172586 A1 WO 2018172586A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrically conductive
pieces
polished
electropolishing apparatus
solid bodies
Prior art date
Application number
PCT/ES2018/070212
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pau Sarsanedas Millet
Original Assignee
Steros Gpa Innovative, S.L.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steros Gpa Innovative, S.L. filed Critical Steros Gpa Innovative, S.L.
Publication of WO2018172586A1 publication Critical patent/WO2018172586A1/es

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16—Polishing

Definitions

  • the invention refers to an electropolishing apparatus that has characteristic advantages of novelty, which will be described in detail below, which represent an alternative in the current state of the art.
  • the object of the present invention lies in an electropolishing apparatus specially designed, but not exclusively, for the application of a patented electropolishing process.
  • the field of application of the present invention is part of the industry sector dedicated to the manufacture and termination of parts by electropolishing, for any fields of application, but especially for the dental implant manufacturing sector.
  • the aforementioned patent process is developed for smoothing and polishing metals (for example, a chromium and cobalt alloy) by ionic transport through free solid bodies.
  • the patent also refers to electrically conductive solid bodies that serve to carry out said process.
  • the process for smoothing and polishing metal parts is based on ionic transport through small solid bodies, electrically conductive, and in a gaseous environment.
  • the metal part to be polished is arranged at a pole of an electrical power supply, generally the positive one. Solid bodies move through the gaseous environment from the opposite pole.
  • the patent includes solid bodies, which comprise a certain amount of electrolyte inside.
  • This electropolishing process has numerous advantages in terms of final quality, so a trained device is required to carry out this procedure in the most efficient way possible.
  • the objective of the present invention is to develop an electropolishing apparatus specially designed to take advantage of the aforementioned novel procedure, it should be noted that, at least by the applicant, the existence of any other device having equal technical or structural characteristics is unknown. or similar to those presented by the one who now proposes and as claimed.
  • electropolishing apparatus proposed by the invention is thus configured as a novelty within its scope, the distinguishing details being conveniently set forth in the final claims that accompany the present specification.
  • an electropolishing apparatus comprising means for causing a contact between electrically charged metal parts (4) to be polished and at least one electrically conductive free solid body electrically charged with The opposite sign.
  • the charge of the piece to be polished is produced by connecting to an electric pole, while the charge of the solid bodies is obtained by contacting an electric pole of the opposite sign.
  • the part and / or the solid body are electrically charged prior to the polishing process.
  • the contact process between part and solid body includes a friction process.
  • the electropolishing apparatus comprises:
  • positioning is produced by one or more fasteners for metal parts.
  • said clamping means includes a contact with a pole of an electric generator that electrically charges the piece to be polished.
  • the contact process produced by movement Relative between piece and body will introduce a friction process between both elements.
  • the electropolishing apparatus will incorporate a container container (such as a vessel, tank, tank or tank) that groups a plurality of electrically conductive free solid bodies.
  • Said container incorporates at least one opening through which the piece or pieces to be polished and the free solid bodies are introduced.
  • said container also incorporates an electrically conductive interior element that is configured as an anode or cathode depending on whether it is connected to a positive or negative electrical pole, suitable for contacting the set of electrically conductive free solid bodies arranged in the inside of said container.
  • Said inner conductor element will, in some cases, completely or partially cover the interior of the container.
  • the positioning means of the piece allows to move its position creating a relative movement with respect to the body or free solid bodies.
  • Said relative movement includes translation and / or rotation movements.
  • Said translation and / or rotation movements can be combined into one or more movements of a cyclic, random or mixed type (ie, combining one or more cyclic movements with one or more random movements).
  • the positioning means may include a clamping means that incorporates a mobile support by means of which the relative movement is obtained.
  • said clamping means can incorporate a robotic arm that allows positioning and movement of the piece in any direction and angle in six degrees of freedom, including translation and rotation movements in three orthogonal axes (including rotation of yaw, nodding and warping).
  • the invention includes a plurality of ways of performing a cyclic, random or mixed displacement, including rotational, translational or combined movements.
  • the cyclic movement incorporates an orbital movement.
  • Said orbital movement produces a substantially elliptical displacement (including the possibility of a circular movement) around a reference point, maintaining the orientation of the fixed part with respect to an external point located at infinity.
  • said movement is of the planetary type, that is, an orbital movement in which the piece also experiences a rotation on an axis passing through the same piece.
  • the positioning system in addition to an orbital or planetary movement, the positioning system will incorporate oscillating type movements, such as yaw, hunt and / or warping movements that overlap with the translation and rotation of the orbital system itself or planetarium
  • Non-limiting examples of the relative movement between the metal parts and the set of electrically conductive free solid bodies that cause contact and in particular friction will be given below.
  • the means for holding the parts comprise a rod or arm and at least one support (such as jaws or conductive clamps) for one or more pieces.
  • the friction between the metal parts to be polished and the set of electrically conductive free solid bodies is caused by a movement, (for example an orbital, planetary and / or oscillating movement) of the pieces with respect to an axis.
  • the electrifying means includes an electrical connection system in one or more fasteners that hold and at the same time connect the piece with the opposite electrical pole (cathode generally) to that of the electrically conductive inner element of the container.
  • the movement of the pieces with respect to the axis is characterized in that it does not imply a variation of the orientation of the pieces with respect to a reference point in the infinite, such as, for example, an orbital movement.
  • This movement is achieved, for example, by orbiting the pieces to be polished with respect to the axis and, simultaneously, by rotating them on themselves, in the opposite direction, parallel to the orbital axis and at the same frequency.
  • This embodiment has the technical effect of polishing in a substantially homogeneous manner all the faces of the piece with the exception of the upper and lower face, the lower and upper face being understood as those that move parallel to the orbital plane.
  • the orbital movement of the pieces with respect to the axis is characterized in that it implies a variation of the orientation of the pieces with respect to a reference point in the infinite.
  • This embodiment benefits the polishing of certain sides of the piece, a beneficial circumstance in certain cases as in the case of pieces with revolution symmetry such as rings, rings or spheres.
  • the electropolishing apparatus comprises, in some cases, an actuator that allows a rectilinear or substantially rectilinear, alternating and perpendicular or substantially perpendicular translation movement with respect to the plane of the orbit of the pieces.
  • the clamping element can comprise a vertical guide and the rod can be movable (manually or by actuator) on the guide. This movement allows a polishing of the upper and lower face of the piece.
  • the relative terms used such as superior, Lower, up, down, vertical, horizontal always refer to the plane of the orbital or planetary movement, which in some preferred embodiments will be substantially parallel to the ground.
  • the electropolishing apparatus comprises in some cases means for generating a vibration that causes a relative movement between electrically conductive free solid bodies.
  • Said vibration can be applied to the positioning means, to the container or container of free solid bodies, or to both.
  • the vibration is generated in some embodiments of the invention, for example, by a vibrating table on which the electropolishing apparatus is installed.
  • Said relative movement between electrically conductive free solid bodies causes the frictional force between electrically conductive free solid bodies and metal parts to be smaller and more homogeneous.
  • the vibration is produced to stimulate the circulation of free solid bodies, encouraging that the distribution of bodies that interact by contact and friction with the piece or pieces to be polished is as homogeneous as possible.
  • the invention includes, in some embodiments, means for controlling and sweeping the amplitude and frequency of vibration of electrically conductive free solid bodies to adapt the type of vibration to the characteristics of the pieces to be polished.
  • the electropolishing apparatus comprises in some cases means for generating a vibration of the pieces to be polished inside the tank. Preferably there are means for controlling the amplitude and frequency of the vibration to adjust it depending on the pieces to be polished.
  • the electropolishing apparatus comprises, in some cases, rotary and linear drive brushes of electrically conductive solid bodies. These brushes contribute to the polishing of interiors, channels or cavities of the pieces to be polished.
  • a sealing gasket will be disposed in the opening of the container.
  • the device assembly includes an outer protective housing.
  • the electrification means includes an electric generator for electrically charging the conductive free solid bodies, preferably with a negative charge.
  • the means for causing a contact (such as friction) between the metal parts to be polished connected to an electrical pole and at least one electrically conductive free solid body connected to the opposite electrical pole is an applicator that projects against Metal parts electrically conductive solid bodies.
  • the applicator projecting the bodies is electrically neutral and said bodies are introduced into the applicator having been previously charged by means of electrification.
  • the electropolishing apparatus described thus consists of an innovative structure with characteristics unknown until now for the purpose for which it is intended, reasons that, together with its practical utility, provide it with sufficient grounds to obtain the privilege of exclusivity that is requested.
  • Figure number 1 Shows a general perspective view of an example of the electropolishing apparatus without a housing, object of the invention, showing the parts and elements it comprises and the configuration and arrangement thereof.
  • the lower end of the clamping element has been shown, which may not be visible because it is the opaque container.
  • Figure number 2. Shows a general perspective view of one end of a clamping element of the electropolishing apparatus, object of the invention, with a series of parts prepared for treatment. The view shows the parts and elements that it comprises and their configuration and arrangement.
  • Figure number 3. Shows a scheme of the electropolishing apparatus where the means for causing a contact is an applicator (14) that projects the electrically conductive solid bodies against the metal parts (4) and where the container (1) and the applicator (14) they turn while the piece (4) to be polished is at rest.
  • Figure number 4. Shows a scheme of the electropolishing apparatus where the means for causing a contact is an applicator (14) that projects the electrically conductive solid bodies against the metal parts (4) and where the container (1) and the applicator (14) are at rest while the piece (4) to be polished is in motion.
  • Figure number 5. It shows a scheme of the electropolishing apparatus where the means for causing a contact is an applicator (14) that projects the electrically conductive solid bodies against the metal parts (4) and where the piece to be polished is vibrating.
  • Figure number 6. Shows a scheme of the electropolishing apparatus where the means for causing a contact is an applicator (14) that projects the electrically conductive solid bodies against the metal parts (4) which also comprises rotary driving brushes (13).
  • the part (4) is shown in vibration and the applicator together with the brushes in motion.
  • Figure number 7. Shows a scheme of the electropolishing apparatus where the clamping means are robotic arm (2) that allows positioning and movement of the piece (4). In this case, an embodiment is shown where the part (4) has movement and the container (1) is in the rest position and where both the part (4) and the container (1) are in vibration.
  • Figure number 8.- Shows a scheme of the electropolishing apparatus where the clamping means are robotic arm (2) that allows positioning and movement of the piece (4). In this case, an embodiment is shown where the part (4) is at rest and the container (1) is in the movement position and where both the part (4) and the container (1) are in vibration.
  • the electropolishing apparatus comprises: a container (1) with at least one opening comprising an electrically conductive inner element that is configured as an anode or cathode depending on whether it is connected to a positive or negative electrical pole; suitable the electrically conductive interior element to contact a set of electrically conductive free solid bodies disposed therein,
  • the clamping means (2) of the pieces (4) comprises a rod (9) and at least one clamp (3) for a piece (4) and because the friction between the metal parts (4) to be polished and the assembly of electrically conductive free solid bodies is caused by an orbital movement of the pieces (4) with respect to the axis.
  • the orbital movement of the pieces (4) with respect to the axis is characterized in that it does not imply a variation of the orientation of the pieces (4) with respect to a reference point at infinity.
  • This embodiment has the technical effect of polishing all sides of the piece in a homogeneous manner except for the lower one.
  • the orbital movement of the pieces (4) with respect to the axis is characterized in that it implies a variation of the orientation of the pieces (4) with respect to a reference point in the infinity.
  • This embodiment benefits the polishing of certain sides. of the piece, beneficial circumstance in certain cases as in the case of the rings.
  • the electropolishing apparatus comprises an actuator that allows a rectilinear, alternative and perpendicular translation movement with respect to the plane of the orbit of the pieces (4). This movement allows the upper and lower sides of the piece to be polished (4).
  • the electropolishing apparatus comprises means for generating a vibration that causes a relative movement between electrically conductive free solid bodies. Said relative movement between electrically conductive free solid bodies that causes the frictional force between electrically conductive free solid bodies and metal parts (4) to be smaller and more homogeneous.
  • the number of fasteners (3) will depend among other factors, the size of the pieces (4) to be polished and the complexity of their shape. If you have concavities or are very angular, it may be necessary to have fewer pieces (4) in each lot.
  • Figure 2 shows six fasteners (3) as a particular example.
  • the clamping means (2) and the container () have a relative rotation and / or translation movement, cyclic to be able to make several passes, which can be produced by the displacement of the clamping means (2), as it has been represented in the figures, or by the displacement of the container.
  • the apparatus has a support (5) of the movable clamping means (2) for being eccentrically located on two cogwheels (6) which rotate in solidarity thanks to a belt (7).
  • the pieces (4) perform an orbital movement with respect to the axis that does not imply a variation of their orientation with respect to a reference point in the infinitive. This movement is achieved by orbiting the pieces to be polished with respect to the axis and, simultaneously, by rotating them on themselves, in the opposite direction, parallel to the orbital axis and at the same frequency.
  • the movement in the opposite direction of the rotation must be considered between the sprockets connected by the belt and the two axes that articulate the plate that supports the pieces to be polished.
  • the support (5) may correspond to an inner pinion in an internal or planetary gear.
  • it is the container (1) that moves because it is mounted on a support similar to that described.
  • the fastener (3) can rotate on a horizontal axis with respect to the ground, or substantially horizontal with respect to the ground, to choose the best orientation of the piece (4). This rotation can be manual, as the pieces (4) are installed in the fasteners (3), or automatic and simultaneous with the relative movement between the container (1) and the clamping element (2).
  • the clamping means (2) is composed of a vertical guide (8) with respect to the ground and a moving rod (9) on the guide (8) to be able to vary the height thereof. In this way, the height on the bottom of the container (1) at which the pieces (4) are placed can be varied, or removed from the container (1).
  • the rod (9) is therefore movable on the guide (8), either manually or automatically by an actuator (10) (a hydraulic cylinder, a rack and pinion system, ).
  • the container (1) is vibrator, for example by being arranged on a vibrating table (1 1).
  • This table (1 1) can be supported on a flexible suspension means, such as springs or elastic plugs (12), inside the apparatus to avoid transmitting the vibration to the rest of the apparatus.
  • the table (1 1) can vibrate by any known method, for example by comprising one or more eccentric elements connected to a rotor.
  • the entire apparatus is preferably inserted into a housing as a safety measure.
  • the upper opening of the container (1) may have a sealing gasket (not shown) that retains the electrolyte inside the container, but allowing the passage of the fastener (2) and the parts (4).
  • the user enters in the container (1) the necessary amount of electrolyte carrying the free conductive solid bodies.
  • the electric current is switched on and the vibration of the container (l) is initiated to facilitate a homogeneous contact between the pieces to be polished and the free conductive solid bodies.
  • the relative movement between the clamping element (2) and the container (1) occurs to vary the position of the pieces (4) and polish its entire surface.

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Abstract

Aparato de electropulido que comprende medios para provocar una fricción entre unas piezas metálicas (4) a pulir conectadas a un polo eléctrico y al menos un cuerpo sólido libre eléctricamente conductor conectado al polo eléctrico contrario. Preferentemente el aparato de electropulido según la reivindicación 1 comprende un recipiente (1 ) con al menos una abertura que comprende un elemento interior eléctricamente conductor que se configura como ánodo o cátodo dependiendo de si está conectado a un polo eléctrico positivo o negativo; apta el elemento para contactar con un conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores dispuesto en su interior, un medio de sujeción (2) de las piezas (4) con una o más sujeciones (3) para piezas (4) metálicas, de forma que cada sujeción (3) conecta la pieza (4) con el polo eléctrico opuesto al del elemento, y unos medios para producir una fricción entre las piezas metálicas (4) a pulir y el conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores.

Description

M E M O R I A D E S C R I P T I V A
APARATO DE ELECTROPULIDO OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un aparato de electropulido que presenta ventajas características de novedad, que se describirán en detalle más adelante, las cuales suponen una alternativa en el estado actual de la técnica.
El objeto de la presente invención recae, en un aparato de electropulido diseñado especialmente, pero no exclusivamente, para la aplicación de un proceso patentado de electropulido.
CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación y terminación de piezas mediante electropulido, para cualesquiera campos de aplicación, pero especialmente para el sector de fabricación de implantes dentales.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar la patente española de número de solicitud P201630542 relativa a un proceso de electropulido y cuya descripción se incorpora por referencia a esta solicitud.
El proceso de la patente anteriormente citada está desarrollado para el alisado y pulido de metales (por ejemplo, una aleación de cromo y cobalto) por transporte iónico mediante cuerpos sólidos libres. La patente también se refiere a los cuerpos sólidos eléctricamente conductores para que sirvan para llevar a cabo dicho proceso. Concretamente, el proceso para alisado y pulido de piezas metálicas está basado en el transporte iónico mediante cuerpos sólidos libres de reducido tamaño, eléctricamente conductores, y en un entorno gaseoso. La pieza metálica a pulir se dispone a un polo de una fuente de alimentación eléctrica, generalmente el positivo. Los cuerpos sólidos se desplazan por el entorno gaseoso desde el polo contrario. La patente incluye los cuerpos sólidos, que comprenden en su interior una cierta cantidad de electrolito.
Este proceso de electropulido presenta numerosas ventajas en cuanto a calidad final, por lo que se requiere un aparato capacitado para llevar a cabo ese procedimiento de la forma más eficaz posible.
Pues bien, el objetivo de la presente invención es desarrollar un aparato de electropulido especialmente concebido para aprovechar el procedimiento novedoso citado, debiendo señalarse que, al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ningún otro dispositivo que presente características técnicas o estructurales iguales o semejantes a las que presenta el que ahora propone y según se reivindica.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El aparato de electropulido que la invención propone se configura, pues, como una novedad dentro de su campo de aplicación, estando los detalles caracterizadores que lo distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva. Concretamente, lo que la invención propone, como se ha señalado antenormente, es un aparato de electropulido que comprende unos medios para provocar un contacto entre unas piezas metálicas (4) a pulir cargadas eléctricamente y al menos un cuerpo sólido libre eléctricamente conductor cargado eléctricamente con el signo contrario.
En algunas realizaciones de la invención, la carga de la pieza a pulir se produce mediante la conexión a un polo eléctrico, mientras que la carga de los cuerpos sólidos se obtiene mediante el contacto con un polo eléctrico de signo contrario. En algunos casos, la pieza y/o el cuerpo sólido se cargan eléctricamente de forma previa al proceso de pulido.
En algunas realizaciones el proceso de contacto entre pieza y cuerpo sólido incluye un proceso de fricción.
Preferentemente, el aparato de electropulido comprende:
• Un medio de posicionamiento de la pieza o piezas a pulir, y
• unos medios de movimiento relativo entre la pieza o piezas (4) y el cuerpo o conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores con el fin de producir el contacto mútuo entre pieza y cuerpo o cuerpos.
• Un medio electrificante para transferir carga eléctrica de signo contrario a la pieza o piezas a pulir y al cuerpo o cuerpos sólidos libres conductores, respectivamente.
En algunas realizaciones de la invención, el posicionamiento se produce mediante una o más sujeciones para piezas metálicas. En algunos casos, dicho medio de sujeción incluye un contacto con un polo de un generador eléctrico que carga eléctricamente la pieza a pulir. Preferentemente, el proceso de contacto producido mediante el movimiento relativo entre pieza y cuerpo introducirá un proceso de fricción entre ambos elementos.
En algunos casos, además de los medios de posicionamiento y movimiento relativo, el aparato de electropulido incorporará un recipiente contenedor (como por ejemplo un vaso, cuba, depósito o tanque) que agrupe una pluralidad de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores. Dicho recipiente incorpora al menos una abertura a través de la cual se introduce la pieza o piezas a pulir y los cuerpos sólidos libres. En algunos modos de la invención, dicho recipiente incorpora también un elemento interior eléctricamente conductor que se configura como ánodo o cátodo dependiendo de si está conectado a un polo eléctrico positivo o negativo, apto para contactar con el conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores dispuesto en el interior de dicho recipiente. Dicho elemento interior conductor recubrirá, en algunos casos, total o parcialmente el interior del recipiente.
En algunas realizaciones de la invención, el medio de posicionamiento de la pieza permite desplazar su posición creando un movimiento relativo respecto al cuerpo o cuerpos sólidos libres. Dicho movimiento relativo incluye movimientos de traslación y/o rotación. Dichos movimientos de traslación y/o rotación pueden combinarse en uno o varios movimientos de tipo cíclico, aleatorio o mixtos (es decir, que combinen uno o más movimientos cíclicos con uno o más movimientos aleatorios). En algunos casos el medio de posicionamiento puede incluir un medio de sujeción que incorpora un soporte móvil mediante el cual se obtiene el movimiento relativo. Por ejemplo, dicho medio de sujeción puede incorporar un brazo robótico que permita un posicionamiento y movimiento de la pieza en cualquier dirección y ángulo en seis grados de libertad, incluyendo movimientos de traslación y rotación en tres ejes ortogonales (incluyendo rotación de guiñada, cabeceo y alabeo).
La invención incluye una pluralidad de formas de realizar un desplazamiento cíclico, aleatorio o mixto, incluyendo los movimientos de rotación, traslación o combinado. Por ejemplo, en una realización preferida, el movimiento cíclico incorpora un movimiento orbital. Dicho movimiento orbital produce un desplazamiento sustancialmente elíptico (incluyendo la posibilidad de un movimiento circular) alrededor de un punto de referencia, manteniendo la orientación de la pieza fija respecto a un punto externo situado en el infinito. En otros ejemplos de realizaciones, dicho movimiento es de tipo planetario, es decir, un movimiento orbital en el que además la pieza experimenta una rotación sobre un eje que pasa por la misma pieza. En algunos ejemplos de la invención, además de un movimiento orbital o planetario, el sistema de posicionamiento incorporará movimientos de tipo oscilante, como por ejemplo movimientos de guiñada, cabaceo y/o alabeo que se superponen a los de traslación y rotación propios del sistema orbital o planetario.
Más adelante se darán ejemplos no limitativos del movimiento relativo entre las piezas metálicas y el conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores que provoca el contacto y en particular, la fricción. En algunas realizaciones de la invención, es el recipiente quien realiza los movimientos citados (por ejemplo, cíclicos o aleatorios) en lugar del elemento de sujeción.
Preferentemente el medio de sujeción de las piezas comprende un vástago o brazo y al menos una sujeción (como por ejemplo mordazas o pinzas conductoras) para una o varias piezas. En dichos casos la fricción entre las piezas metálicas a pulir y el conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores es provocada por un movimiento, (por ejemplo un movimiento orbital, planetario y/o oscilante) de las piezas respecto un eje. En algunas realizaciones, el medio electrificante incluye un sistema de conexión eléctrica en una o más sujeciones que sujetan y a la vez conectan la pieza con el polo eléctrico opuesto (cátodo generalmente) al del elemento interior eléctricamente conductor del recipiente. En una realización aún más preferente, el movimiento de las piezas respecto al eje está caracterizado porque no implica una variación de la orientación de las piezas respecto a un punto de referencia en el infinito, como, por ejemplo, un movimiento orbital. Este movimiento se consigue por ejemplo haciendo orbitar las piezas a pulir respecto al eje y, simultáneamente, haciéndolas rotar sobre sí mismas, en sentido contrario, en paralelo al eje orbital y a la misma frecuencia. Esta realización tiene el efecto técnico de pulir de una manera sustancialmente homogénea todas los caras de la pieza a excepción de la cara superior e inferior, entendiendo como cara inferior y superior aquellas que se mueven paralelas al plano orbital.
En otra realización preferente, el movimiento orbital de las piezas respecto al eje está caracterizado porque implica una variación de la orientación de las piezas respecto a un punto de referencia en el infinito. Esta realización beneficia el pulimiento de ciertos lados de la pieza, circunstancia beneficiosa en ciertos casos como en el caso de piezas con simetría de revolución como por ejemplo aros, anillos o esferas.
En cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente, el aparato de electropulido comprende, en algunos casos, un actuador que permite un movimiento de traslación rectilíneo o sustancialmente rectilíneo, alternante y perpendicular o sustancialmente perpendicular respecto al plano de la órbita de las piezas . A tal efecto el elemento de sujeción puede comprender una guía vertical y el vástago ser móvil (manualmente o por actuador) sobre la guía. Este movimiento permite un pulimiento de la cara superior e inferior de la pieza. A lo largo de la descripción los términos relativos utilizados tales como superior, inferior, arriba, abajo, vertical, horizontal se refieren siempre respecto al plano del movimiento orbital o planetario, que en algunas realizaciones preferidas será sustancialmente paralela al suelo. En cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente, el aparato de electropulido comprende en algunos casos, medios para generar una vibración que provoque un movimiento relativo entre los cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores. Dicha vibración puede aplicar al medio de posicionamiento, al contenedor o recipiente de cuerpos sólidos libres, o a ambos. La vibración se genera en algunas realizaciones de la invención, por ejemplo, mediante una mesa vibradora sobre la cual se instala el aparato de electropulido. Dicho movimiento relativo entre los cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores provoca que la fuerza de fricción entre los cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores y las piezas metálicas sea menor y más homogénea. En algunas realizaciones, la vibración se produce para estimular la circulación de los cuerpos sólidos libres, fomentando que la distribución de cuerpos que interaccionan por contacto y o fricción con la pieza o piezas a pulir, sea lo más homogénea posible. Preferentemente la invención incluye en algunas realizaciones medios de control y barrido de la amplitud y frecuencia de la vibración de los cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores para adaptar el tipo de vibración a las características de las piezas a pulir. En cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente, el aparato de electropulido comprende en algunos casos medios para generar una vibración de las piezas a pulir dentro de la cuba. Preferentemente existe medios de control de la amplitud y frecuencia de la vibración para ajustar la misma dependiendo de las piezas a pulir. En cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente, el aparato de electropulido comprende en algunos casos, unos cepillos impulsores rotativos y lineales de cuerpos sólidos eléctricamente conductores. Estos cepillos contribuyen al pulido de interiores, canales o cavidades de las piezas a pulir.
Para evitar la fuga de electrolito, con los cuerpos sólidos, en algunas realizaciones de la invención se dispondrá una junta sellante en la abertura del recipiente. Más aún, el conjunto del aparato incluye en algunos casos, una carcasa exterior de protección.
En algunas realizaciones, el medio de electrificación incluye un generador eléctrico para cargar eléctricamente los cuerpos sólidos libres conductores, preferentemente con carga negativa. En una realización alternativa, los medios para provocar un contacto (como por ejemplo una fricción) entre las piezas metálicas a pulir conectadas a un polo eléctrico y al menos un cuerpo sólido libre eléctricamente conductor conectado al polo eléctrico contrario es un aplicador que proyecta contra las piezas metálicas los cuerpos sólidos eléctricamente conductores. En otras realizaciones, el aplicador que proyecta los cuerpos es eléctricamente neutro y dichos cuerpos se introducen en el aplicador habiéndose cargado previamente mediante el medio de electrificación.
El aparato de electropulido descrito consiste, pues, en una estructura innovadora de características desconocidas hasta ahora para el fin a que se destina, razones que, unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de una hoja de planos en la que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura número 1 .- Muestra una vista general en perspectiva de un ejemplo del aparato de electropulido sin carcasa, objeto de la invención, apreciándose las partes y elementos que comprende y la configuración y disposición de las mismas. En esta figura se ha representado el extremo inferior del elemento de sujeción, que podría no ser visible por ser el recipiente opaco.
La figura número 2.- Muestra una vista general en perspectiva de un extremo de un elemento de sujeción del aparato de electropulido, objeto de la invención, con una serie de piezas preparadas para su tratamiento. En la vista se aprecian las partes y elementos que comprende y la configuración y disposición de las mismas. La figura número 3.- Muestra un esquema del aparato de electropulido donde los medios para provocar un contacto es un aplicador (14) que proyecta contra las piezas (4) metálicas los cuerpos sólidos eléctricamente conductores y donde el recipiente (1 ) y el aplicador (14 )van girando mientras que la pieza (4) a pulir esta en reposo.
La figura número 4.- Muestra un esquema del aparato de electropulido donde los medios para provocar un contacto es un aplicador (14) que proyecta contra las piezas (4) metálicas los cuerpos sólidos eléctricamente conductores y donde el recipiente (1 ) y el aplicador (14)están en reposo mientras que la pieza (4) a pulir está en movimiento. La figura número 5.- Muestra un esquema del aparato de electropulido donde los medios para provocar un contacto es un aplicador (14) que proyecta contra las piezas (4) metálicas los cuerpos sólidos eléctricamente conductores y donde la pieza a pulir está vibrando.
La figura número 6.- Muestra un esquema del aparato de electropulido donde los medios para provocar un contacto es un aplicador (14) que proyecta contra las piezas (4) metálicas los cuerpos sólidos eléctricamente conductores que además comprende cepillos impulsores rotativos (13). En esta realización se muestra la pieza (4) en vibración y el aplicador junto con los cepillos en movimiento.
La figura número 7.- Muestra un esquema del aparato de electropulido donde los medios de sujeción son brazo robótico (2) que permite un posicionamiento y movimiento de la pieza (4). En este caso se ha representado una realización donde la pieza (4) tiene movimiento y el recipiente (1 ) está en posición de reposo y donde tanto la pieza (4) como el recipiente (1 ) están en vibración. La figura número 8.- Muestra un esquema del aparato de electropulido donde los medios de sujeción son brazo robótico (2) que permite un posicionamiento y movimiento de la pieza (4). En este caso se ha representado una realización donde la pieza (4) está en reposo y el recipiente (1 ) está en posición de movimiento y donde tanto la pieza (4) como el recipiente (1 ) están en vibración.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de la descrita figura 1 , y de acuerdo con la numeración adoptada en ella, se puede apreciar cómo en una realización preferente el aparato de electropulido comprende: un recipiente (1 ) con al menos una abertura que comprende un elemento interior eléctricamente conductor que se configura como ánodo o cátodo dependiendo de si está conectado a un polo eléctrico positivo o negativo; apto el elemento interior eléctricamente conductor para contactar con un conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores dispuesto en su interior,
un medio de sujeción (2) de las piezas (4) con una o más sujeciones (3) para piezas (4) metálicas, de forma que cada sujeción (3) conecta la pieza (4) con el polo eléctrico opuesto al del elemento interior eléctricamente conductor, y
unos medios para producir una fricción entre las piezas metálicas (4) a pulir y el conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores.
Preferentemente el medio de sujeción (2) de las piezas (4) comprende un vástago (9) y al menos una sujeción (3) para una pieza (4) y porque la fricción entre las piezas metálicas (4) a pulir y el conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores es provocada por un movimiento orbital de las piezas (4) respecto al eje.
En una realización aún más preferente, el movimiento orbital de las piezas (4) respecto al eje está caracterizado porque no implica una variación de la orientación de las piezas (4) respecto a un punto de referencia en el infinito. Esta realización tiene el efecto técnico de pulir de una manera homogénea todos los lados de la pieza a excepción del superior inferior.
En otra realización preferente, no compatible con la realización anterior, el movimiento orbital de las piezas (4) respecto al eje está caracterizado porque implica una variación de la orientación de las piezas (4) respecto a un punto de referencia en el infinito. Esta realización beneficia el pulimiento de ciertos lados de la pieza, circunstancia beneficiosa en ciertos casos como en el caso de los anillos.
En una o varias de las realizaciones descritas anteriormente, el aparato de electropulido comprende un actuador que permite un movimiento de traslación rectilíneo, alternativo y perpendicular respecto al plano de la órbita de las piezas (4). Este movimiento permite un pulimiento las lados superior e inferior de la pieza (4). En una o varias de las realizaciones descritas anteriormente, el aparato de electropulido comprende medios para generar una vibración que provoque un movimiento relativo entre los cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores. Dicho movimiento relativo entre los cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores que provoca que la fuerza de fricción entre los cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores y las piezas metálicas (4) sea menor y más homogénea.
El número de sujeciones (3) dependerá entre otros factores, del tamaño de las piezas (4) a pulir y de la complejidad de su forma. Si posee concavidades o es muy angulosa, puede ser necesario disponer menos piezas (4) en cada lote. En la figura 2 se muestran seis sujeciones (3) como ejemplo particular.
El medio de sujeción (2) y el recipiente ( ) tienen un movimiento relativo de giro y/o traslación, cíclico para poder realizar varias pasadas, que puede ser producido por el desplazamiento del medio de sujeción (2), tal y como se ha representado en las figuras, o por el desplazamiento del recipiente.
En el caso mostrado en las figuras, el aparato posee un soporte (5) del medio de sujeción (2) móvil por estar situado de forma excéntrica sobre dos ruedas (6) dentadas que giran solidariamente gracias a una correa (7). En este caso, las piezas (4) realizan un movimiento orbital respecto al eje que no implica una variación de la orientación de las mismas respecto a un punto de referencia en el infinitivo. Este movimiento se consigue por haciendo orbitar las piezas a pulir respecto al eje y, simultáneamente, haciéndolas rotar sobre sí mismas, en sentido contrario, en paralelo al eje orbital y a la misma frecuencia. El movimiento en sentido contrario de la rotación ha de considerarse entre las ruedas dentadas unidas por la correa y los dos ejes que articulan la placa que soporta las piezas a pulir.
Igualmente, en otras realizaciones no mostradas, el soporte (5) puede corresponder a un piñón interior en un engranaje interno o planetario. En otra realización, tampoco mostrada, es el recipiente (1 ) la que se mueve por estar montada en un soporte similar al descrito.
Puede ser interesante que la sujeción (3) pueda rotar sobre un eje horizontal respecto al suelo, o sensiblemente horizontal respecto al suelo, para escoger la mejor orientación de la pieza (4). Esa rotación puede ser manual, según se instalan las piezas (4) en las sujeciones (3), o automática y simultánea con el movimiento relativo entre el recipiente (1 ) y el elemento de sujeción (2).
Por otro lado, el medio de sujeción (2) se compone de una guía (8) vertical respecto al suelo y un vástago (9) móvil sobre la guía (8) para poder variar la altura del mismo. Así se puede variar la altura sobre el fondo del recipiente (1 ) a la que se colocan las piezas (4), o extraerlas del recipiente (1 ). El vástago (9) por lo tanto es móvil sobre la guía (8), ya sea de forma manual o automática por un actuador (10) (un cilindro hidráulico, un sistema de piñón y cremallera,... ). Por su parte, el recipiente (1 ) es vibrador, por ejemplo por estar dispuesta sobre una mesa (1 1 ) vibradora. Esa mesa (1 1 ) puede estar soportada sobre un medio de suspensión flexible, como por ejemplo muelles o tacos elásticos (12),, dentro del aparato para evitar transmitir la vibración al resto del aparato. La mesa (1 1 ) puede vibrar por cualquier método conocido, por ejemplo por comprender uno o más elementos excéntricos conectados a un rotor.
Todo el aparato está preferiblemente introducido en una carcasa como medida de seguridad. Por esa misma razón, la abertura superior del recipiente (1 ) podrá disponer de una junta sellante (no mostrada) que retenga el electrolito dentro del recipiente, pero permitiendo el paso del elemento de sujeción (2) y las piezas (4).
En operación, el usuario introduce en el recipiente (1 ) la cantidad necesaria de electrolito que porta los cuerpos sólidos conductores libres. Se conecta la corriente eléctrica y se inicia la vibración del recipiente(l ) para facilitar un contacto homogéneo entre las piezas a pulir y los cuerpos sólidos conductores libres. En paralelo se produce el movimiento relativo entre el elemento de sujeción (2) y el recipiente (1 ) para variar la posición de las piezas (4) y pulir toda su superficie.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otros modos de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1 .-Aparato de electropulido caracterizado por el hecho de que comprende: · Medios para provocar contacto entre unas piezas metálicas (4) a pulir conectadas a un polo eléctrico y al menos un cuerpo sólido libre eléctricamente conductor conectado al polo eléctrico contrario.
2. Aparato de electropulido según la reivindicación 1 caracterizado porque comprende:
• un medio de posicionamiento de la pieza o piezas a pulir, y
• unos medios de movimiento relativo entre la pieza o piezas (4) y el cuerpo o conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores con el fin de producir el contacto mutuo entre pieza y cuerpo o cuerpos.
• un medio electrificante para transferir carga eléctrica de signo contrario a la pieza o piezas a pulir y al cuerpo o cuerpos sólidos libres conductores, respectivamente.
3. Aparato de electropulido según la reivindicación 1 caracterizado porque comprende:
• un recipiente (1 ) con al menos una abertura que comprende un elemento interior eléctricamente conductor que se configura como ánodo o cátodo dependiendo de si está conectado a un polo eléctrico positivo o negativo; apta el elemento para contactar con un conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores dispuesto en su interior,
• un medio de sujeción (2) de las piezas (4) con una o más sujeciones (3) para piezas (4) metálicas, de forma que una o varias sujeciones (3) conectan la pieza (4) con el polo eléctrico opuesto al del elemento, y • unos medios de movimiento relativo para producir contacto entre las piezas metálicas (4) a pulir y el conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores.
4. - Aparato de electropulido, según la reivindicación 3, caracterizado porque el medio de sujeción (2) de las piezas (4) comprende un vástago (9) y al menos una sujeción (3) para una pieza (4) y porque el contacto entre las piezas metálicas (4) a pulir y el conjunto de cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores es provocada por un movimiento orbital de las piezas (4) respecto a un eje.
5. - Aparato de electropulido, según la reivindicación 4, caracterizado porque el movimiento orbital de las piezas (4) respecto al eje está caracterizado porque no implica una variación de la orientación de las piezas (4) respecto a un punto de referencia en el infinito.
6. - Aparato de electropulido, según la reivindicación 4, caracterizado porque el movimiento orbital de las piezas (4) respecto al eje está caracterizado porque implica una variación de la orientación de las piezas (4) respecto a un punto de referencia en el infinito.
7. - Aparato de electropulido, según la reivindicación 3, caracterizado porque comprende un actuador (10) que permite un movimiento realizan un movimiento de traslación rectilíneo, alternativo y perpendicular respecto al plano de la órbita de las piezas (4) respecto al recipiente (1 ). Este movimiento permite un pulimiento las lados superior e inferior de la pieza (4).
8. - Aparato de electropulido, según cualquiera de las reivindicaciones 2-5, caracterizado porque comprende medios para generar una vibración.
9. - Aparato de electropulido, según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios para generar una vibración provocan un movimiento relativo entre los cuerpos sólidos libres eléctricamente conductores.
10. - Aparato de electropulido, según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios para generar una vibración provocan una vibración de las piezas a pulir dentro de la cuba
1 1.- Aparato de electropulido, según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, caracterizado porque comprende medios de control de la amplitud de la vibración.
12. - Aparato de electropulido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos cepillos impulsores rotativos y lineales de cuerpos sólidos eléctricamente conductores.
13. - Aparato de electropulido, según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los medios para provocar una fricción entre las piezas metálicas a pulir conectadas a un polo eléctrico y al menos un cuerpo sólido libre eléctricamente conductor conectado al polo eléctrico contrario es un aplicador (14) que proyecta contra las piezas metálicas los cuerpos sólidos eléctricamente conductores.
14.- Aparato de electropulido, según cualquiera de las reivindicaciones 2-12, caracterizado porque el medio de posicionamiento (2) de la pieza o piezas a pulir es un brazo robótico.
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