ES2285977T3 - Herramienta de maquina para trabajar piedras y aglomerados de materiales inertes. - Google Patents
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Abstract
Una herramienta de máquina (1) para trabajar piedras y aglomerados de materiales inertes, particularmente para pulir, revestir, cortar, fresar, calibrar, conformar, rebajar, escuadrar o biselar piedras naturales, tales como por ejemplo pórfidos, granitos, mármoles, o piedras sintéticas tales como cerámicas, comprendiendo un soporte (2) para el material abrasivo o, respectivamente, cortante (3) para contactar la piedra durante el trabajo, y una parte conectora (4) para conectar la herramienta (1) a la máquina que genera y transmite a la herramienta (1) el movimiento que dicha herramienta realiza durante el trabajo, dicho soporte (2) y dicha parte conectora (4) estando unidos entre sí, de una forma separable, mediante medios de cierre separables (5), y, entre el soporte (2) y la parte conectora (4) es interpuesta una capa (6), hecha de un material que está adaptado para amortiguar las vibraciones mecánicas de la máquina, atenuando su transmisión desde la parte conectora (4) al soporte (2), yadaptada para amortiguar las vibraciones que ocurren en el soporte (2) durante el trabajo, y atenuando además su transmisión desde el soporte (2) a la parte conectora (4), caracterizada por el hecho de que dicha capa (6) está constituida por un tejido de fibra de carbono teniendo espacios vacíos llenados de silicona y cubiertos por una película de silicona.
Description
Herramienta de máquina para trabajar piedras y
aglomerados de materiales inertes.
La invención hace referencia a una herramienta
para máquinas para trabajar la piedra y aglomerados de materiales
inertes, particularmente para pulido, revestimiento, corte, presado,
calibrado, conformación, rebajado, escuadrado o biselado de piedra
natural, tal como pórfidos, granitos, mármoles o piedras sintéticas
tales como por ejemplo cerámicas según el preámbulo de la
reivindicación 1, y a un método según el preámbulo de la
reivindicación 6.
Tales máquinas y método son conocidos mediante,
por ejemplo, EPO 395162 A.
Durante el trabajo de la piedra, las máquinas
provocan que las herramientas realicen movimientos repetidos que
son típicos y específicos para el tipo de trabajo a ser realizado,
tales como movimientos rectilíneos hacia adelante y hacia atrás,
intermitentes o movimientos rectilíneos paso a paso, oscilaciones,
rotaciones continuas en una dirección, rotaciones alternantes en
dos direcciones, etcétera o incluso un movimiento que es una
combinación de dos o más movimientos.
Dicho movimiento es generado por la máquina y
transmitido a la herramienta. Para este objetivo, la herramienta
está conectada a la máquina a través de una parte conectora, que
está provista de medios apropiados de conexión, tales como por
ejemplo un asiento de inserción para un brazo o para un mandril de
la máquina. La herramienta tiene además un soporte para el material
abrasivo o, respectivamente, cortante con el que se trabaja la
piedra. Dicho soporte acomoda el material abrasivo o,
respectivamente, cortante con el que se trabaja la piedra. El
material está impregnado de diamante, es decir, contiene una cierta
cantidad de diamante, que al ser más duro que la piedra permite
trabajar dicha piedra.
En herramientas convencionales, el soporte y la
parte conectora están en la actualidad unidas entre sí, de una
forma fija pero separable mediante medios de cierre separables,
tales como por ejemplo tornillos, varillas roscadas y similares.
Esto permite desmontar el soporte junto con el material abrasivo o,
respectivamente, cortante con el fin de sustituirlo cuando el
material abrasivo o cortante ha perdido su efectividad debido al
desgaste.
La experiencia ha demostrado que el material
abrasivo o cortante pierde su efectividad bastante rápidamente,
particularmente debido al hecho de que el material de tipo de piedra
eliminado durante el trabajo embota el material abrasivo o cortante
de forma gradual, reduciendo su poder de eliminación. Sin embargo,
en vista del elevado coste del diamante, es un requisito primario
utilizar por completo el material abrasivo o cortante. En esta
situación, en la actualidad, cuando ocurre el embotamiento del
material abrasivo o cortante de las herramientas de una máquina, la
posición de las herramientas en una misma máquina es intercambiada,
aprovechando el hecho de que el embotamiento no ocurre de forma
uniforme, de manera que una herramienta que se ha embotado
trabajando en una determinada parte de la piedra generalmente aún es
efectiva si se utiliza en una parte diferente de la piedra, en la
que otra herramienta ha estado trabajando hasta ese momento. Este
método permite extender la vida media del material abrasivo o
cortante de la herramienta, pero el resultado es aún
insatisfactorio.
“EP-A 0 395 162” muestra una
herramienta para las cabezas trabajadoras de máquinas pulidoras en
la que los medios elásticos interpuestos entre la base y los medios
para fijar la herramienta a la cabeza trabajadora comprenden por
ejemplo una capa de caucho tal como caucho de Para.
US-A-5,431,596
muestra una muela y un método para fabricar dicha muela en el que un
refuerzo 22 está dispuesto en el cuerpo de soporte 21, utilizando
tejido simple o tejido de ligamento cruzado hecho de fibra de
vidrio, fibra carbonizada, o “fibra aramida”.
El objetivo de la presente invención es
desarrollar una herramienta del tipo mencionado anteriormente, con
una tendencia reducida a embotar su material abrasivo o cortante,
para de este modo mantener sus capacidades operativas durante un
tiempo considerablemente mayor que el que ocurre en la
actualidad.
Este objetivo se consigue mediante las
características establecidas en la reivindicación 1 y la
reivindicación 6.
En particular, entre el soporte y la parte
conectora se interpone una capa hecha de un material que está
adaptado para amortiguar las vibraciones mecánicas de la máquina,
atenuando su transmisión de la parte conectora al soporte, y
adaptada para amortiguar las vibraciones que ocurren en el soporte
durante el trabajo, atenuando su transmisión del soporte a la parte
conectora.
La invención está basada en el descubrimiento de
que las vibraciones mecánicas de la máquina y las vibraciones que
ocurren en el soporte del material durante el mecanizado,
interfieren mutuamente, de una forma que crea máximos y mínimos
ocasionales e irregulares de las vibraciones, que llevan a una
acción desigual de los materiales abrasivos o cortantes sobre la
piedra. Durante los máximos, la piedra no es trabajada, sino más
bien mordida, por el material abrasivo o cortante, de forma que se
hace más difícil revestir o restaurar el material abrasivo o
cortante, que consiguientemente se embota y pierde su
efectividad.
La solución según la invención, impide, o en
cualquier caso reduce considerablemente, la posibilidad de contacto
mutuo entre dos series separadas de vibraciones. Esto disminuye
considerablemente el efecto perjudicial de las vibraciones
mecánicas en la máquina, puesto que ya no alcanzan el material
abrasivo o, respectivamente, cortante.
La capa está constituida por un tejido de fibra
de carbono. Los espacios vacíos del tejido de fibra de carbono son
rellenados con silicona y el tejido es cubierto con una película de
silicona. La experiencia ha demostrado que tal capa tiene, además
de las necesarias características amortiguadoras de vibración
descritas anteriormente, características adecuadas de fuerza
mecánica que son necesarias para contrastar a las fuerzas,
particularmente las fuerzas de torsión, que son transmitidas entre
el soporte y la parte
conectora.
conectora.
La rigidez de la capa tiene un efecto decisivo
sobre las características del trabajo realizado en la piedra y está
directamente relacionada con la naturaleza agresiva o,
respectivamente, delicada del trabajo. Cuanto mayor sea la rigidez
de la capa, mayor es la fuerza con la que la piedra es mordida
durante el trabajo. Añadiendo preferiblemente fibras de otros
materiales a las fibras de carbono, es posible variar la rigidez de
la capa, adaptándola al tipo de piedra a ser trabajada y al tipo de
trabajo a ser realizado.
En las reivindicaciones 2 a 4 ejemplos
preferidos de dichos tejidos mixtos son reivindicados.
Si se desea aumentar la fuerza mecánica de la
capa, la capa puede ser obtenida convenientemente mediante formación
en vacío, tal como en la reivindicación 6.
Otro parámetro que afecta a la rigidez de la
capa es su grosor. Adecuadamente, tal y como se reivindica en la
reivindicación 5, dicha capa debería tener menos de un milímetro de
grosor, y su grosor debería ser, en particular, de entre 3 y 8
décimas de milímetro. Las capas con un grosor de aproximadamente o
exactamente 3 décimas de milímetro hacen posible trabajar la piedra
de forma más agresiva que la permitida por el grosor de
aproximadamente o exactamente 8 décimas de milímetro, que están
adaptadas para el trabajo más delicado.
Otras características y ventajas de la invención
resultarán aparentes a partir de la siguiente descripción de un
ejemplo de realización preferido de la invención, ilustrado sólo
mediante ejemplo no limitador sobre la base de los dibujos que
acompañan, en los que:
La Figura 1 es una vista parcialmente de sección
de una herramienta según la presente invención para trabajar una
piedra;
La Figura 2 es una vista parcial inferior de la
herramienta de la Figura 1.
En las figuras, el número de referencia 1
designa una herramienta para máquinas para trabajar piedras. El
término "trabajar" designa todas las operaciones posibles a la
que se puede someter una piedra, tales como por ejemplo pulido,
revestimiento, corte, fresado, calibrado, conformación, rebajado,
escuadrado o biselado. Las piedras pueden ser piedras naturales,
tales como por ejemplo pórfidos, granitos, mármoles o incluso
piedras sintéticas tales como por ejemplo cerámicas.
La invención hace referencia a todas las
herramientas que se utilizan en máquinas para trabajar la piedra
durante dicho trabajo, independientemente de su forma y dimensiones,
con la condición de que comprendan un soporte 2 para el material
abrasivo o, respectivamente, cortante 3 y una parte conectora 4 para
conectar la herramienta a la máquina.
El material abrasivo o cortante 3 está en
contacto con la piedra durante el trabajo, mientras que el
movimiento que la herramienta 1 ha de realizar durante el trabajo
es transmitido a la parte conectora 4 desde la máquina.
La invención será explicada sobre la base de una
muela 1, tal y como se muestra en las Figuras 1 y 2, pero se señala
una vez más que esta explicación es meramente un ejemplo
representativo, y como tal la invención es aplicable a cualquier
herramienta que tenga características como las ilustradas.
Tal y como se muestra en la Figura 1, el soporte
2 y la parte conectora 4 están mutuamente unidos de una forma fija
pero separable mediante medios de cierre separables 5,
particularmente tornillos. Una pluralidad de sectores impregnados
de diamante 7 está dispuesta en el soporte 2 para proveer
superficies de trabajo para la piedra, particularmente para pulirla
y revestirla, durante la rotación de la herramienta 1 alrededor del
eje de rotación A. La rotación es producida por un mandril, no
mostrado, de una máquina que tampoco es mostrada. El mandril es
acoplado a la herramienta 1en el asiento 8 de la parte conectora 4.
El mandril puede además ser movido por la máquina con un movimiento
translacional, para mover la herramienta rotatoria 1 a lo largo de
la piedra que está siendo trabajada.
Según la invención, entre el soporte 2 y la
parte conectora 4 está interpuesta una capa 6, hecha de un material
que está adaptado para amortiguar las vibraciones mecánicas de la
máquina y las vibraciones generadas en el soporte 2 durante el
trabajo. Esto permite atenuar la transmisión de vibraciones de la
máquina desde la parte conectora 4 al soporte 2, y atenuar la
transmisión desde el soporte 2 a la parte conectora 4 de vibraciones
que se originan en el material abrasivo o cortante durante el
trabajo.
De esta forma, los dos diferentes estados
vibracionales no interactúan, o sólo lo hacen hasta un punto
limitado, y por lo tanto no tiene lugar interferencia mutua alguna,
que es la fuente de los máximos y mínimos en las vibraciones
teniendo efectos negativos en términos de embotamiento del material
abrasivo o cortante.
De modo acorde, una manera más regular y
controlada para la transmisión de la potencia desde la máquina al
material abrasivo o cortante es posible con el resultado de obtener
una duplicación de la vida de trabajo de las herramientas antes de
que ocurra el embotamiento, sin comprometer la calidad del trabajo y
desde luego con una capacidad de potencia instalada inferior de la
máquina.
Se han conseguido resultados excelentes
utilizando una capa 6 constituida por un tejido de fibra de carbono
y llenando los espacios vacíos del tejido de fibra de carbono con
silicona y cubriendo el tejido con una película de silicona.
También es concebible proveer un tejido hecho de
fibras mezcladas mediante la mezcla de fibras hechas de otros
materiales diferentes a las fibras de carbono, con el fin de variar
la rigidez de la capa, adaptándola a los requisitos de los diversos
tipos de trabajo.
Ejemplos de realización de dichas capas de
tejido mixto pueden obtenerse, añadiendo fibras de cartón o fibras
naturales, tales como por ejemplo lana, algodón, lino, seda y
similares o fibras de vidrio a las fibras de carbono.
Si se desea aumentar la fuerza mecánica de la
capa 6, esto se puede conseguir mediante un proceso de vacío, en el
que el tejido de fibra de carbono o uno de los tejidos de fibra
mixta mencionados anteriormente es impregnado con resina sintética
y luego sometido a un tratamiento de vacío en el que es desaireado.
Esto da una mayor compacidad a la capa 6.
La capa 6 tiene un grosor de menos de un
milímetro. En particular, tiene un grosor de 3 a 8 décimas de
milímetro, que es la gama que ofrece resultados óptimos.
Donde las características técnicas mencionadas
en cualquier reivindicación estén seguidas por signos de referencia,
esos signos de referencia se han incluido con el único objetivo de
aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y de modo
acorde tales signos de referencia no tienen efecto limitador alguno
sobre la interpretación de cada elemento identificado mediante
ejemplo por tales signos de referencia.
Claims (6)
1. Una herramienta de máquina (1) para trabajar
piedras y aglomerados de materiales inertes, particularmente para
pulir, revestir, cortar, fresar, calibrar, conformar, rebajar,
escuadrar o biselar piedras naturales, tales como por ejemplo
pórfidos, granitos, mármoles, o piedras sintéticas tales como
cerámicas, comprendiendo un soporte (2) para el material abrasivo
o, respectivamente, cortante (3) para contactar la piedra durante
el trabajo, y una parte conectora (4) para conectar la herramienta
(1) a la máquina que genera y transmite a la herramienta (1) el
movimiento que dicha herramienta realiza durante el trabajo, dicho
soporte (2) y dicha parte conectora (4) estando unidos entre sí, de
una forma separable, mediante medios de cierre separables (5), y,
entre el soporte (2) y la parte conectora (4) es interpuesta una
capa (6), hecha de un material que está adaptado para amortiguar
las vibraciones mecánicas de la máquina, atenuando su transmisión
desde la parte conectora (4) al soporte (2), y adaptada para
amortiguar las vibraciones que ocurren en el soporte (2) durante el
trabajo, y atenuando además su transmisión desde el soporte (2) a la
parte conectora (4), caracterizada por el hecho de que dicha
capa (6) está constituida por un tejido de fibra de carbono teniendo
espacios vacíos llenados de silicona y cubiertos por una película
de silicona.
2. La herramienta según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que el tejido también tiene
fibras de cartón mezcladas con las fibras de carbono.
3. La herramienta según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que el tejido también tiene
fibras naturales mezcladas con las fibras de carbono.
4. La herramienta según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que el tejido tiene también
fibras de vidrio mezcladas con las fibras de
carbono.
carbono.
5. La herramienta según una de las
reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizada por el hecho
de que la capa 6 tiene un grosor de menos de un milímetro,
particularmente un grosor de entre 3 y 8 décimas de milímetro.
6. Un método para reducir el embotamiento del
material abrasivo o cortante (3) de una herramienta de máquina (1)
para trabajar piedras y aglomerados de materiales inertes,
particularmente para pulir, revestir, cortar, fresar, calibrar,
conformar, rebajar, escuadrar o biselar piedras naturales, tales
como por ejemplo pórfidos, granitos, mármoles, o piedras sintéticas
tales como cerámicas, comprendiendo un soporte (2) para dicho
material abrasivo o, respectivamente, cortante (3) para contactar
la piedra durante el trabajo, dicho método comprendiendo los pasos
de:
- (a)
- conectar la herramienta (1), con una parte conectora (4), a la máquina que genera y transmite a la herramienta (1) el movimiento que dicha herramienta realiza durante el trabajo;
- (b)
- sujetar el soporte (2) a la parte conectora (4), de una forma separable, mediante medios de cierre separables (5);
- (c)
- interponer una capa (6) de material que está adaptado para amortiguar las vibraciones mecánicas de la máquina, atenuando su transmisión desde dicha parte conectora (4) al soporte (2) durante el trabajo, y además atenuando su transmisión desde el soporte (2) a la parte conectora,
- caracterizado por el hecho de que la capa (6) está constituida por un tejido de fibra de carbono obtenido a través de formación en vacío, para aumentar su fuerza mecánica.
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