ES2910096T3 - Cuerpo de soporte para una herramienta abrasiva o de corte - Google Patents

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Abstract

Cuerpo de soporte (1) para una herramienta abrasiva o de corte (2), que comprende un área de acoplamiento central (3) para conectar la herramienta abrasiva o de corte (2) a un accionamiento giratorio para hacer girar la herramienta abrasiva o de corte (2) alrededor de un eje de rotación (4) que discurre a través del área de acoplamiento (3), una estructura de soporte (6) adyacente al mismo en la dirección radial (5), teniendo la estructura de soporte (6) rebajes (7, 8) separados del área de acoplamiento (3), y dos superficies laterales (9, 10) sustancialmente anulares que están separadas entre sí en la dirección axial (11) a través de la estructura de soporte (6), y estando al menos una parte de los rebajes (7, 8), preferiblemente todos ellos, abiertos solo hacia una de las superficies laterales (9, 10) del cuerpo de soporte (1), caracterizado por que los rebajes (7, 8) están cubiertos en la superficie lateral (9), hacia la que están abiertos los rebajes (7, 8), por una cubierta común (15) preferiblemente anular.

Description

DESCRIPCIÓN
Cuerpo de soporte para una herramienta abrasiva o de corte
La invención se refiere a un cuerpo de soporte para una herramienta abrasiva o de corte, que comprende un área de acoplamiento central para conectar la herramienta abrasiva o de corte a un accionamiento giratorio para hacer girar la herramienta abrasiva o de corte alrededor de un eje de rotación que pasa por el área de acoplamiento, una estructura de soporte contigua a ella en dirección radial, donde la estructura de soporte tiene rebajes separados del área de acoplamiento, y dos superficies laterales esencialmente anulares, que están separadas entre sí en dirección axial a través de la estructura de soporte, y donde al menos una parte de los rebajes, preferiblemente todos ellos están abiertos solo hacia una de las superficies laterales del cuerpo de soporte. La invención se refiere además a una herramienta abrasiva o de corte con un cuerpo de soporte de este tipo y un medio abrasivo dispuesto en o sobre el cuerpo de soporte.
Un cuerpo de soporte es conocido, por ejemplo, a partir del documento EP 2810739 . En este caso, en la estructura de soporte están dispuestos unos rebajes que están configuradas como pasos. Con esta configuración, se debe lograr un cuerpo de soporte con un peso particularmente bajo. Sin embargo, se encontró que los pasos conducen a un desarrollo de ruido no deseado y, cuando se usa un medio de refrigeración, a influencias negativas en las propiedades de funcionamiento, por ejemplo, desequilibrio, debido a la turbulencia y la desviación del medio de refrigeración. Para remediar estas desventajas, los pasos están cerrados por ambos lados con elementos de cubierta.
Sin embargo, la producción del cuerpo de soporte es muy compleja, ya que el cuerpo de soporte debe estar provisto de pasos en una primera etapa de trabajo, aplicarse un primer elemento de cubierta a un lado de los pasos en una segunda etapa de trabajo y finalmente aplicarse otro elemento de cubierta al otro lado de los pasos en una tercera etapa de trabajo.
La aplicación de los propios elementos de cubierta también es muy compleja, ya que por un lado solo existe una unión adhesiva en el interior del cuerpo de soporte y por otro lado se crea una rendija en dirección radial con respecto al cuerpo de envolvente. Ambas medidas requieren un alto nivel de precisión durante el procesamiento. Además, el material que se ha eliminado puede acumularse en las rendijas entre los elementos de cubierta y el cuerpo de envolvente y, por lo tanto, perjudicar significativamente las propiedades abrasivas. Gracias a la hendidudra se origina incluso el riesgo de que cuando se utiliza un medio de refrigeración, el medio de refrigeración se acumule en los pasos y esto producirá un desequilibrio en el cuerpo del soporte.
El documento DE 2521678 A1, en el que se basa el preámbulo de la reivindicación 1, y el documento DE 3720435 A1 muestran cuerpos de soporte con rebajes que, al menos de acuerdo con algunas formas de realización, solo están abiertos hacia una de las caras laterales del cuerpo de soporte. Se trata principalmentede reducir las emisiones de ruido. Sin embargo, los cuerpos de soporte no son adecuados para el uso de un medio de refrigeración.
El objeto de la presente invención es proporcionar un cuerpo de soporte mejorado en comparación con el estado de la técnica, que se pueda fabricar de forma especialmente más sencilla y económica y que tenga una vida útil larga con esencialmente las mismas propiedades abrasivas y que, al mismo tiempo, sea adecuado para el uso de un medio de refrigeración, y una herramienta de corte o abrasiva mejorada en comparación con el estado de la técnica anterior con tal cuerpo de soporte.
Este objeto se soluciona mediante las características de las reivindicaciones 1 y 14.
El cuerpo de soporte tiene rebajes en un lado, que se pueden realizar, por ejemplo, mediante fresado o taladrado, para lo cual solo es necesaria una etapa de trabajo. Este diseño asimétrico de los rebajes es suficiente para reducir significativamente el ruido.
La asimetría no tiene efectos negativos sobre las propiedades de marcha del cuerpo de soporte o de una herramienta abrasiva o de corte fabricada con él.
El documento EP 2810739 que describe un diseño asimétrico de los rebajes no sería considerado por un experto, ya que este documento establece explícitamente que la elasticidad radial del cuerpo de soporte se pierde si los pasos están completamente cerrados. En comparación con ello, se ha encontrado que la elasticidad radial se mantiene en un grado suficiente cuando los rebajes se abren en un lado.
De acuerdo con la invención, ahora está previsto que los rebajes en la superficie lateral, hacia la que están abiertos los rebajes, estén cubiertos por una cubierta común, preferiblemente anular. De este modo, las ventajas logradas por el diseño asimétrico de los rebajes también se pueden aprovechar en el caso de cuerpos de soporte en los que se deba utilizar un medio de refrigeración sin que el medio de refrigeración produzca turbulencias.
De acuerdo con una forma de realización preferida, se prevé que los rebajes estén abiertos hacia la misma superficie lateral del cuerpo de soporte. Esto tiene la ventaja de que el cuerpo de soporte solo debe mecanizarse por un lado para fabricar los rebajes.
Además, ha demostrado ser favorable que los rebajes en la superficie lateral, que está opuesta a la cara lateral hacia la que están abiertos los rebajes, estén cerrados por una pared lateral, que está unida de una pieza a la estructura de soporte, preferiblemente en la dirección axial la pared lateral tiene un espesor de 0,3% a 15%, preferiblemente alrededor de 10%, del espesor del cuerpo de soporte.
El uso de un medio refrigerante se puede mejorar aún más mediante las medidas definidas en las reivindicaciones subordinadas 6 a 8. Estas medidas, solas o combinadas entre sí, permiten aprovechar las ventajas logradas por el diseño asimétrico de los rebajes incluso en el caso de cuerpos de soporte en los que deba utilizarse un medio de refrigeración sin que se produzcan turbulencias del medio de refrigeración.
Otras formas de realización particularmente ventajosas están contenidas en las reivindicaciones subordinadas 9 a 13.
Como se indicó al principio, también se busca protección para una herramienta abrasiva o de corte con un cuerpo de soporte de acuerdo con la invención y un medio abrasivo dispuesto en o sobre el cuerpo de soporte, preferentemente en donde el cuerpo de soporte tiene una superficie periférica y el medio abrasivo en forma de un revestimiento abrasivo está dispuesto en la superficie periférica del cuerpo de soporte.
El medio abrasivo puede ser CBN o diamante, por ejemplo. El revestimiento abrasivo se puede aplicar a la superficie periférica con sistemas de unión convencionales, por ejemplo mediante un revestimiento galvánico, o mediante segmentos abrasivos unidos por adhesivo o soldados con una matriz de unión cerámica, o unión de resina sintética o metal.
Más detalles y ventajas de la invención se explican con más detalle a continuación en base a la descripción de las figuras con referencia a los dibujos. Muestran:
La figura 1 a, un cuerpo de soporte para una herramienta abrasiva o de corte de acuerdo con un primer ejemplo de realización preferido en una vista en planta de una superficie lateral,
la figura 1 b, el cuerpo de soporte según la figura 1 a en una vista en planta de la superficie lateral opuesta, la figura 2, el cuerpo de soporte según las figuras 1a y 1b en una vista en sección transversal a lo largo del plano en sección transversal 27 mostrado en la figura 1a,
la figura 3, un cuerpo de soporte para una herramienta abrasiva o de corte de acuerdo con una segunda forma de realización preferida en una vista en sección transversal,
la figura 4, un cuerpo de soporte para una herramienta abrasiva o de corte de acuerdo con un tercer ejemplo de realización preferido en una vista en sección transversal, y
la figura 5, una herramienta abrasiva o de corte con un cuerpo de soporte de acuerdo con un quinto ejemplo de realización preferido y un medio abrasivo en una vista en sección transversal.
El cuerpo de soporte 1 para una herramienta abrasiva o de corte que se muestra en las Figuras 1a, 1b y 2 comprende un área de acoplamiento central 3 para conectar la herramienta abrasiva o de corte formada con el cuerpo de soporte 1 a un accionamiento giratorio para hacer girar la herramienta abrasiva o de corte alrededor de un eje de rotación 4 que discurre a través del área de acoplamiento 3.. El área de acoplamiento 3 puede tener un paso central 20, que puede alojar un husillo accionable, por ejemplo. Los medios 21, 22, que están dispuestos adyacentes al paso 20, pueden estar previstos adicionalmente para la conexión solidaria en rotación de la herramienta abrasiva o de corte con el accionamiento giratorio. Los medios 21,22 pueden ser, por ejemplo, pasos para alojar tornillos o similares.
Una estructura de soporte 6 se une al área de acoplamiento 3 en la dirección radial 5 . La estructura de soporte 6 tiene rebajes 7 , 8 separados del área de acoplamiento 3 . Los rebajes 7, 8 pueden tener formas en sección transversal muy diferentes. En el caso del cuerpo de soporte 1 representado en las figuras 1a, 1b y 2, los rebajes 7 tienen una sección transversal circular en un plano 19 en sección transversal normal al ejede rotación 4. Los rebajes 8 tienen una sección transversal en forma de agujero oblongo.
El cuerpo de soporte 1 comprende además dos superficies laterales esencialmente anulares 9, 10, que están separadas entre sí en la dirección axial 11 a través de la estructura de soporte 6. Si el cuerpo de soporte 1 se ve como un cilindro circular con dos superficies de cubierta de cilindro y una superficie envolvente, entonces las superficies laterales 9, 10 son parte de las superficies de cubierta de cilindro.
Los rebajes 7, 8 solo están abiertos hacia una de las superficies laterales 9, 10 del cuerpo de soporte 1. Más precisamente, los rebajes 7, 8 están abiertos hacia la misma superficie lateral, es decir, la superficie lateral provista del número de referencia 9, del cuerpo de soporte 1.
En la superficie lateral 10 opuesta a la superficie lateral 9 hacia la que están abiertos los rebajes 7, 8, los rebajes 7, 8 están cerrados por una pared lateral 12 que está unida de una pieza a la estructura de soporte 6. Esto significa que puede verse la superficie lateral 10 del cuerpo de soporte 1 en una vista en planta solo a través de los pasos 20, 21, 22. Por lo demás, el cuerpo de soporte 1 se presenta como una superficie esencialmente cerrada.
Ha demostrado ser ventajoso que la pared lateral 12 presente un espesor 13 del 0,3% al 15% del espesor 14 del cuerpo de soporte 1 en dirección axial 11 . En el caso representado, la pared lateral 12 tiene un espesor 13 en la dirección axial 11 de aproximadamente el 10% del espesor 14 del cuerpo de soporte 1.
Para mantener el peso del cuerpo de soporte 1 lo más bajo posible y al mismo tiempo lograr una estabilidad suficiente, tiene sentido que los rebajes 7, 8 en la superficie lateral 9, hacia la cual están abiertos los rebajes 7, 8, ocupen una superficie total del 50% al 90%. En el caso mostrado, los rebajes 7, 8 en esta superficie lateral 9 ocupan una superficie total de aproximadamente el 75% de la superficie lateral 9.
El cuerpo de soporte 1 está configurado asimétrico con relación al plano central 26 normal al eje de rotación 4.. Esto 10 distingue significativamente de los cuerpos de soporte conocidos por el estado de la técnica.
La estructura del cuerpo de soporte 1 según la invención muestra sus ventajas especialmente en el caso de cuerpos de soporte con un diámetro comparativamente grande de 250 mm a 700 mm. En el caso mostrado, el cuerpo de soporte 1 tiene un diámetro 23 de aproximadamente 400 mm.
El espesor 14 del cuerpo de soporte 1 en la dirección axial 11 puede ser, por ejemplo, de 20 mm a 300 mm. En el caso representado, el cuerpo de soporte 1 tiene un espesor 14 en la dirección axial 11 de aproximadamente 30 mm.
El ejemplo de realización según la figura 3 se diferencia del ejemplo de realización según las figuras 1a, 1b y 2 en que los rebajes 7, 8 están cubiertos por una cubierta anular 15 en la superficie lateral 9 hacia la que están abiertos los rebajes 7, 8. . Esta cubierta 15 sirve para evitar turbulencias de un medio refrigerante utilizado para enfriar el cuerpo de soporte 1. Además, la cubierta 15 reduce aún más el desarrollo de ruido generado enb las operaciones de abrasión o de corte. Además, se evitan las turbulencias en el aire.
La cubierta 15 está pegada sobre la superficie lateral 9 hacia la que están abiertos los rebajes 7, 8. En comparación con la técnica anterior, existe una unión adhesiva en cada punto en el que la cubierta 15 contacta con la superficie lateral 9 . De esta manera, los rebajes 7, 8 se pueden cubrir de forma fiable.
La superficie lateral 9, hacia la que están abiertos los rebajes 7, 8, tiene una escotadura 16 que tiene una forma correspondiente a la cubierta 15. Esto significa que el rebaje 16 también es anular en el caso ilustrado.
La cubierta 15 se inserta en este rebaje 16 esencialmente sin hueco. Esta circunstancia también representa una diferencia con el estado de la técnica, ya que existía el prejuicio de que había que dejar una rendija al cuerpo envolvente para asegurar la elasticidad radial del cuerpo de soporte 1.
La cubierta 15 puede tener un espesor 17 del 0,3% al 15% del espesor 14 del cuerpo de soporte 1 en la dirección axial 11 . En el caso específicamente ilustrado, la cubierta 15 tiene un espesor 17 de aproximadamente el 10% del espesor 14 del cuerpo de soporte 1 en la dirección axial 11.
El ejemplo de realización representado en la figura 4 se diferencia del ejemplo de realización representado en la figura 3 en que los rebajes 7, 8 están llenos de un material de relleno 18 en forma de resina sintética. Este material de relleno 18 tiene esencialmente la misma función que la cubierta 15, que se utiliza en el ejemplo de realización según la figura 3.
La figura 5 muestra una herramienta abrasiva 2 que presenta un cuerpo de soporte, comprendiendo el cuerpo de soporte una superficie periférica 25 . En la superficie periférica 25 está dispuesto un medio de corte 24 en forma de un revestimiento abrasivo. El cuerpo de soporte está realizado esencialmente como el cuerpo de soporte 1 según las figuras 1a, 1b y 2, con la diferencia de que no está previsto ningún rebaje 16. Otra diferencia es que la superficie periférica 25 está configurada lisa. Sin embargo, la forma de la superficie periférica 25 es arbitraria y puede seleccionarse de forma diferente dependiendo de la aplicación.
En principio, también debe señalarse que las características del rebaje 16, la cubierta 15 y el material de relleno 18 se pueden combinar entre sí como se desee.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Cuerpo de soporte (1) para una herramienta abrasiva o de corte (2), que comprende un área de acoplamiento central (3) para conectar la herramienta abrasiva o de corte (2) a un accionamiento giratorio para hacer girar la herramienta abrasiva o de corte (2) alrededor de un eje de rotación (4) que discurre a través del área de acoplamiento (3), una estructura de soporte (6) adyacente al mismo en la dirección radial (5), teniendo la estructura de soporte (6) rebajes (7, 8) separados del área de acoplamiento (3), y dos superficies laterales (9, 10) sustancialmente anulares que están separadas entre sí en la dirección axial (11) a través de la estructura de soporte (6), y estando al menos una parte de los rebajes (7, 8), preferiblemente todos ellos, abiertos solo hacia una de las superficies laterales (9, 10) del cuerpo de soporte (1), caracterizado por que los rebajes (7, 8) están cubiertos en la superficie lateral (9), hacia la que están abiertos los rebajes (7, 8), por una cubierta común (15) preferiblemente anular.
2. Cuerpo de soporte (1) según la reivindicación 1, en el que los rebajes (7, 8) están abiertos hacia la misma superficie lateral (9) del cuerpo de soporte (1).
3. Cuerpo de soporte (1) según la reivindicación 1 o 2, en el que los rebajes (7, 8) en la superficie lateral (10) opuesta a la superficie lateral (9), hacia la que están abiertos los rebajes (7, 8), están cerrados por una pared lateral (12) que está unida de una pieza a la estructura de soporte (6).
4. Cuerpo de soporte (1) según la reivindicación 3, en el que la pared lateral (12) tiene en dirección axial (11) un espesor (13) de 0,3% a 15%, de preferencia aproximadamente 10%, del espesor (14) del cuerpo de soporte (1).
5. Cuerpo de soporte (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la cubierta (15) ocupa una parte de la superficie lateral (9) mayor que los rebajes (7, 8) y/o la cubierta (15) está pegada a la superficie lateral (9), hacia la que están abiertos los rebajes (7, 8), preferiblemente en la que hay un pegado en cada punto en el que la cubierta (15) contacta con la superficie lateral (9).
6. Cuerpo de soporte (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la superficie lateral (9), hacia la que están abiertos los rebajes (7, 8), presenta una escotadura (16), que tiene una forma correspondiente a la cubierta (15), y la cubierta (15) está insertada en la escotadura (16) sustancialmente sin espacio.
7. Cuerpo de soporte (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la cubierta (15) presenta en dirección axial (11) un espesor (17) del 0,3% al 15%, de preferencia aproximadamente 10%, del espesor (14) del cuerpo de soporte (1).
8. Cuerpo de soporte (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que los rebajes (7, 8) están rellenos, al menos por áreas, preferentemente por completo, con un material de relleno (18), preferentemente resina sintética.
9. Cuerpo de soporte (1) según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que los rebajes (7, 8) presentan una sección transversal circular o en forma de agujero oblongo en un plano en sección transversal (19) normal al eje de rotación (4) .
10. Cuerpo de soporte (1) según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que los rebajes (7, 8) en la superficie lateral (9), hacia la que están abiertos los rebajes (7, 8), ocupan una superficie total del 50% al 90%, de preferencia aproximadamente 75%, de la superficie lateral (9).
11. Cuerpo de soporte (1) según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el área de acoplamiento (3) presenta un paso central (20) y, preferiblemente, medios (21, 22) para la conexión solidaria en rotación de la herramienta abrasiva o de corte (2) con el accionamiento giratorio, estando dispuestos los medios (21,22) para la conexión solidaria en rotación adyacente al paso (20).
12. Cuerpo de soporte (1) según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el cuerpo de soporte (1) tiene un diámetro (23) de 250 mm a 700 mm, de preferencia aproximadamente 400 mm, y/o un espesor (14) en la dirección axial (11) de 20 mm a 300 mm, de preferencia aproximadamente 30 mm.
13. Cuerpo de soporte (1) según una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el cuerpo de soporte (1) está formado asimétricamente con respecto a un plano central (26) normal al eje de rotación (4).
14. Herramienta abrasiva o de corte (2) con un cuerpo de soporte (1) según una de las reivindicaciones 1 a 13 y un medio abrasivo (24) dispuesto en o sobre el cuerpo de soporte (1), preferiblemente en el que el cuerpo de soporte (1) tiene una superficie periférica (25) y el medio abrasivo (24) está dispuesto en forma de un revestimiento abrasivo en la superficie periférica (25) del cuerpo de soporte (1).
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