ES2321663T3 - Herramienta de rotacion para el tratamiento de superficies. - Google Patents

Abstract

Herramienta de rotación para el tratamiento de superficies con un disco (1) de caucho elástico, cuya corona exterior (2) está equipada con dientes de tratamiento (5) distanciados entre sí, caracterizada porque el diente de tratamiento (5) respectivo presenta al menos una inhomogeneidad en forma de una escotadura (8) que forma una bisagra.

Description

Herramienta de rotación para el tratamiento de superficies.

La invención se refiere a una herramienta de rotación para el tratamiento de superficies, con un disco de caucho elástico, cuya corona exterior está equipada con dientes de tratamiento distanciados entre sí. Una herramienta de rotación de este tipo se conoce a partir del documento DE 202 023 009 U. En este caso, los dientes de tratamiento pueden estar alineados en dirección radial o pueden disponer de una disposición inclinada con respecto a la dirección radial. Esto significa que los dientes de tratamiento están colocados, en general, inclinados, pero se pueden extender también radialmente.

Una herramienta de rotación de la configuración descrita al principio se describe en el documento GB 456 985. En este caso, la herramienta de rotación conocida recurre a una capa goma elástica flexible, que soporta los dientes de tratamiento respectivos. Los dientes de tratamiento son fabricados por separado, lo que conduce, en combinación con la capa goma elástica adicional a una estructura relativamente complicada.

Además, el documento DE 202 023 009 U1 describe otra herramienta de rotación. Aquí en el núcleo se trata de una muela abrasiva mejorada para la eliminación de adhesivos de pegatinas o de objetivos contaminados desde un objeto a rectificar. La muela abrasiva en cuestión puede estar fabricada a partir del cualquier goma y puede ser accionada de forma giratoria, por ejemplo, por una herramienta manual. En este caso, la zona de rectificación puede estar equipada con un lado, que forma al menos una superficie inclinada.

Una herramienta de rotación similar con dientes de tratamiento no colocados inclinados es objeto del documento DE 198 45 166 B4. La herramienta de rotación en cuestión se designa también como raspador para la eliminación de restos de adhesivo y de láminas de plástico sobre superficies metálicas. A tal fin se presiona la superficie exterior del disco anular sobre la superficie a tratar, de manera que se ablandan y se desprenden los restos de adhesivo y las láminas, como por ejemplo cercos decorativos encolados y publicidad de lámina de plástico. Esto se consigue sin dañar las superficie metálicas respectivas y especialmente las superficies de laca, como son habituales por ejemplo en automóviles.

Además, se conoce a través del documento DE 39 20 972 B4 una herramienta de fricción giratoria, cuyos elementos de erosión están realizados en forma de mechones de plástico resistente a la flexión con medios abrasivos incrustados en ellos. Con ello apenas se puede realizar un tratamiento de superficies libre de daño.

Las herramientas de rotación conocidas para el tratamiento de superficies han dado buen resultado, en principio, pero tienen límites, donde no sólo se requiere un tratamiento cuidadoso, sino que éste debe realizarse, además, de una manera rápida y especialmente efectiva. Aquí se aplica la invención.

La invención tiene el problema de desarrollar adicionalmente una herramienta de rotación de la configuración descrita al principio, de manera que se incremente la eficiencia, es decir, que con un tratamiento cuidadoso inalterado de la superficie, se reduzca el tiempo de tratamiento frente a las formas de realización anteriores.

Para la solución de este problema técnico, una herramienta de rotación del tipo indicado al principio se caracteriza, en el marco de la invención, porque el diente de tratamiento respectivo presenta al menos una inhomogeneidad en forma de una escotadura que forma una bisagra.

En esta inhomogeneidad, que forma en el marco de la invención una bisagra para el diente de tratamiento, se trata, en principio, de una inhomogeneidad, que corresponde a desviaciones de la forma de la sección transversal del diente de tratamiento con respecto a su configuración esencialmente en forma de paralelepípedo. A tal fin, la inhomogeneidad está configurada como escotadura. Además de las desviaciones con respecto a la forma de la sección transversal del diente de mecanización, se puede realizar también una variación de la naturaleza del material.

En cualquier caso, la inhomogeneidad en cuestión se ocupa de que el diente de tratamiento experimenta en su extensión longitudinal en la zona de la inhomogeneidad un cierto debilitamiento y, por lo tanto, se configura una bisagra. Esto se consigue a través de la escotadura como inhomogeneidad.

A través de la escotadura o bien receso que forma esta bisagra se debilita de una manera voluntaria y definida (insignificante) el diente de tratamiento -como ya se ha descrito- en su extensión longitudinal con respecto a su espesor de material en la zona de la bisagra en cuestión. Esta reducción del espesor de material soporta, en general, naturalmente las cargas producidas en los dientes de mecanización y está dimensionada de tal forma que no debe temerse una rotura de los dientes. En su lugar, la bisagra formada apoya la posición inclinada de los dientes de tratamiento en funcionamiento más allá de la posición inclinada presente de todos modos y predeterminada en el estado no cargado. Esto se aplica de una manera comparable cuando los dientes de tratamiento se extienden radialmente. Entonces la escotadura que forma la bisagra soporta en cualquier caso la posición inclinada e impide aplastamientos del material.

De esta manera, los dientes de tratamiento se apoyan casi con su canto de tratamiento general delantero y adicionalmente con su superficie en el objeto a tratar, de manera que se consigue una acción de rectificación especialmente efectiva. En este contexto, hay que tener en cuenta que el canto de tratamiento delantero mencionado del diente de tratamiento respectivo está inclinado en comparación con el sentido de giro del disco en contra de este sentido de giro. Una inclinación correspondiente en contra del sentido de giro presenta también el canto de tratamiento siguiente. Es decir, que la alineación y el modo de actuación de los dientes de tratamiento individuales es comparable con los filamentos de plástico resistente a la flexión, como se emplean en el marco del documento DE 39 20 972 B4. En comparación con ello se cuida bien la superficie a tratar y no se dañan especialmente las superficies de laca, como son habituales, por ejemplo, en automóviles -de una manera similar al documento DE 198 45 166 B4-.

Se ha comprobado que la escotadura o bien el receso que forman la bisagra solamente están previstos en un lado del diente de tratamiento, a saber, en el canto de tratamiento siguiente respectivo. Además, el efecto descrito se observa especialmente cuando la escotadura que forma la bisagra está configurada en el lado de la base del diente de tratamiento. Entonces de esta manera se puede girar adicionalmente en el funcionamiento igualmente toda la longitud del diente de tratamiento a través de la bisagra formada de la manera deseada y adicionalmente a la posición inclinada predeterminada de todos modos y se puede asegurar de este modo el contacto casi de toda la superficie del canto de tratamiento delantero con la superficie a tratar.

En general, el canto de tratamiento delantero y trasero del diente de tratamiento respecto está equipado con diferentes posiciones inclinadas con respecto a la dirección radial. De esta manera, se prepara una cierta compensación del espesor de material erróneo. Entonces de esta manera el diente de tratamiento respectivo dispone de una sección transversal en forma de un tronco de cono o bien una sección transversal trapezoidal con base ancha y cabeza más estrecha.

El disco o bien el disco anular está fabricado generalmente de goma o de un plástico de caucho elástico, en el que adicionalmente en los dientes de tratamiento periféricos pueden estar incrustadas partículas abrasivas, en general, o principalmente en el canto de tratamiento delantero. En este caso, han dado buen resultado, por ejemplo, las partículas abrasivas de corindón o también de carburo de silicio, de Borkarbit, de nitruro de boro o de diamante. El tamaño del grano de las partículas abrasivas se puede mover entre extrafino y muy grueso.

Esto depende de la naturaleza de la superficie a tratar. Por ejemplo, se emplea un tamaño de grano extrafino o una humidificación en suspensión abrasiva de los cantos delanteros de tratamiento cuando, por ejemplo, deben eliminarse restos de adhesivo o láminas sobre superficies de laca o de metal. En cambio, se recomiendan partículas abrasivas de finura media o de grosor medio cuando debe retirarse la laca, por ejemplo, de superficies metálicas laqueadas o de otras superficies o es deseable otro tratamiento de la superficie. Se utilizan partículas abrasivas gruesas o muy gruesas cuando, por ejemplo, está previsto un decapado de superficies metálicas o de superficies de acero. En cualquier caso, de acuerdo con la selección de las partículas abrasivas y, dado el caso, de la emulsión abrasiva, se puede realizar una adaptación al tratamiento de superficies a realizar en cada caso.

A través de la configuración con preferencia goma elástica del disco se consigue siempre que exista una elasticidad grande de los dientes de tratamiento observada, por decirlo así, en todas las tres direcciones espaciales debido a la estructura de polímero alto (módulo de elasticidad entre 1 y 500 N/mm^{2}). De esta manera, la herramienta de rotación accionada con números de revoluciones, por ejemplo, de 3000 rpm y más según la invención puede tratar también superficies onduladas y dispone de una alta precisión de marcha concéntrica a través del apoyo de superficie grande de los dientes de tratamiento girados a modo de bisagra en el funcionamiento en la superficie de tratar.

De esta manera, por una parte, se puede trabajar con fuerzas de presión de apriete bajas y, por otra parte, se puede conseguir un rendimiento especialmente alto y una eliminación efectiva de restos de adhesivo, láminas de plástico, etc. sobre superficies de metal o de laca. Además, en virtud de los dientes de tratamiento distanciados, se ajusta un efecto de ventilación, que se ocupa de la refrigeración del disco y de la eliminación de eventuales partículas abrasivas o bien de componentes desprendidos de la superficie.

Se ha comprobado que la escotadura que forma la bisagra está configurada en cada caso en la zona de una nervadura de unión que acopla en el lado de la base los dientes de tratamiento. En realidad, la escotadura o bien el receso que forma la bisagra y la nervadura de unión forman juntos una unidad y están configurados, en general, en forma de arco de círculo en la sección transversal. De esta manera, se pueden definir tanto la escotadura que forma la bisagra como también la nervadura de unión en una etapa de tratamiento en el disco, en la que, por ejemplo, el disco equipado con los dientes de tratamiento es fresado en cada caso en el lado de la base en la zona de la escotadura que forma la bisagra y de la nervadura de unión.

En detalle, los dientes de tratamiento disponen, frente a la dirección radial, de una posición inclinada de 5 a 20ºC. En particular, se han revelado como especialmente favorables valores para la posición inclinada de 5 a 15º y con preferencia valores entre aproximadamente 10º y 12º.

Además, el disco está equipado, en general, con una corona interior con al menos un alojamiento para un porta-discos para la conexión en una máquina herramienta giratoria. En principio, el disco puede ser accionado también manualmente. No obstante, para conseguir números de revoluciones ya descritos, se recomiendan máquinas herramientas giratorias, que disponen de los números de revoluciones necesarios y de la potencia de accionamiento respectiva.

Por último, se ha revelado que es favorable que los dientes de tratamiento dispongan adicionalmente todavía de una superficie inclinada respectiva, que soporta el apoyo superficial completo de los dientes de tratamiento, conseguido a través de la posición inclinada y la movilidad de la bisagra, en la superficie a tratar. En realidad, la superficie está inclinada la mayoría de las veces -lo mismo que el canto de tratamiento delantero y trasero del diente de tratamiento respectivo- en contra del sentido de giro de la herramienta de rotación. En este lugar han dado buen resultado ángulos de algunos grados, por ejemplo de 3 a 8º. A través de la posición inclinada de la superficie respectiva de los dientes de tratamiento, el dispositivo dispone en su corona exterior de un perfil circunferencial del tipo de diente de sierra, que soporta la capacidad de rectificación

Como resultado, se dispone de una herramienta de rotación, cuyo disco con preferencia de caucho elástico está equipado con dientes de tratamiento configurados y alineados de forma especial, puesto que en el funcionamiento estos dientes de tratamiento se apoyan casi con todo su canto delantero de tratamiento (aquí su superficie) en la superficie del objeto a tratar y se ocupan aquí de una erosión efectiva y de toda la superficie de restos de adhesivo, láminas, publicidad, etc., sin que se dañe la superficie. Aquí se pueden ver las ventajas esenciales.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de un dibujo que representa solamente un ejemplo de realización. El dibujo único muestra la herramienta de rotación de acuerdo con la invención en la sección.

En la figura se representa una herramienta de rotación para el tratamiento de superficies en la forma de realización como disco 1 o bien disco anular o rascador de láminas. El disco 1 en cuestión está constituido por un plástico de caucho elástico, con preferencia de poliuretano (PUR). Pero también es posible que solamente una corona exterior 2 esté fabricada de plástico, mientras que una corona interior 3 está fabricada de material termoplástico.

Para el tratamiento, el disco 1 dispone de la corona exterior 2 y de la corona interior 3, que está equipada para la conexión en un porta-discos 4 solamente indicado, que puede ser accionado de forma giratoria. La corona exterior 2 del disco 1 presenta dientes de tratamiento 5 elásticos flexibles distanciados, distribuidos sobre la circunferencia, que están dispuestos distribuidos a la misma distancia entre sí sobre la corona exterior 2.

Los dientes de tratamiento 5 respectivos disponen de un canto de tratamiento delantero 6 y de un canto de tratamiento trasero 7. Se reconoce que el canto de tratamiento delantero 6 y el canto de tratamiento trasero 7 presentan una posición inclinada predeterminada por ángulos \alpha, \beta respectivos frente a una dirección radial R.

En realidad, el canto delantero de tratamiento 6 (ángulo \alpha) y el canto trasero de tratamiento 7 (ángulo \beta) están equipados con diferentes posiciones inclinadas con respecto a la dirección radial R, puesto que el ángulo \alpha tiene aproximadamente 11º en el ejemplo de realización, mientras que el ángulo \beta adopta valores de 8º. De esta manera, los dientes de tratamiento 5 respectivos disponen de una forma de tronco de cono en la sección transversal con una base ancha y, en cambio, con cabeza más estrecha. La posición inclinada respectiva de los cantos delantero y trasero de tratamiento 6, 7 se ocupa de que los dientes de mecanización 5 estén colocados, en general, inclinados frente a la dirección radial R descrita y en concreto, inclinados en contra de un sentido de giro D.

Tiene una importancia especial para la invención el hecho de que el diente de tratamiento 5 respectivo presenta al menos una inhomogeneidad que forma una bisagra, que está configurada en el presente caso como escotadura 9 que forma una bisagra o bien un receso. Se reconoce que la escotadura 8 que forma la bisagra se encuentra en cada caso en la zona del canto trasero de tratamiento 7 y, en concreto, en el lado de la base del diente respectivo de tratamiento 5. Por lo demás, la escotadura 8 que forma la bisagra pasa a una nervadura de unión 9, que predetermina la distancia de los dientes de tratamiento. En realidad, la escotadura 8 que forma la bisagra y la nervadura de unión correspondiente están configuradas en conjunto en forma de arco de círculo en la sección transversal con el mismo radio. De esta manera, se definen la nervadura de unión 9 en cuestión y la escotadura 8 que forma la bisagra en una etapa de producción.

Por lo demás, se reconoce que los dientes de tratamiento 5 respectivos disponen de una superficie biselada 10. El ángulo \gamma correspondiente de la posición inclinada está fijado en la zona de aproximadamente 5º, en general puede estar dimensionado entre 3º y 8º. De la misma manera que el canto delantero de tratamiento 6 y también el canto trasero de tratamiento 7, también la superficie biselada 10 del diente de tratamiento respectivo 5 está inclinada en contra del sentido de giro D o bien de la dirección de trabajo de la herramienta de rotación. De esta manera se consigue que los dientes de tratamiento 5 experimenten en el estado aplicado en la pieza de trabajo, debido a la escotadura 8 que forma la bisagra, una inclinación adicional, de manera que para el tratamiento, prácticamente todo el canto delantero de tratamiento 6 así como la superficie biselada 10 se apoyan en la superficie en cuestión y a tratar de la pieza de trabajo.

Por este motivo, al menos en el canto delantero de tratamiento 6 y/o en la superficie biselada 10 de los dientes de tratamiento 5 respectivos pueden estar incrustadas partículas abrasivas 11. En estas partículas abrasivas 11 se puede tratar de partículas de corindón con tamaño de grano fino.

Para la fijación del porta-discos 4 en la corona interior 3, esta corona interior 3 está equipada con alojamientos 12 en forma de ranura, que pueden encajar en las nervaduras del porta-discos 4. El porta-discos 4 propiamente dicho es impulsado por una máquina herramienta que trabaja de forma giratoria en el sentido de giro D.

Claims (10)

1. Herramienta de rotación para el tratamiento de superficies con un disco (1) de caucho elástico, cuya corona exterior (2) está equipada con dientes de tratamiento (5) distanciados entre sí, caracterizada porque el diente de tratamiento (5) respectivo presenta al menos una inhomogeneidad en forma de una escotadura (8) que forma una bisagra.

2. Herramienta de rotación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la inhomogeneidad que forma la bisagra está realizada en forma de una escotadura (8) en el lado de la base del diente de tratamiento (5) respectivo.

3. Herramienta de rotación de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la inhomogeneidad que forma la bisagra está configurada en forma de una escotadura (8), respectivamente, en la zona de una nervadura de unión (9) que acopla los dientes de tratamiento (5) en el lado de la base.

4. Herramienta de rotación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la inhomogeneidad que forma la bisagra en forma de una escotadura (8) y la nervadura de unión (9) están configuradas en conjunto en forma de arco circular en la sección transversal.

5. Herramienta de rotación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el diente de tratamiento (5) respectivo posee una superficie biselada (10).

6. Herramienta de rotación de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque la superficie (10) está inclinada en contra del sentido de giro (D).

7. Herramienta de rotación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los dientes de tratamiento (5) presentan, frente a la dirección radial (R), una posición inclinada (\alpha) de 5 a 20º, especialmente de 5 a 15º, con preferencia de 10 a 12º aproximadamente.

8. Herramienta de rotación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el disco (1) está equipado con una corona interior (3) con alojamientos (12) para un porta-discos (5).

9. Herramienta de rotación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el diente de tratamiento (5) respectivo está realizado en forma de tronco de cono en la sección transversal.

10. Herramienta de rotación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el diente de tratamiento (5) respectivo presenta un canto de tratamiento delantero (6) y un canto de tratamiento trasero (7) con diferente posición inclinada (\alpha, \beta) frente a la dirección radial (R).