Máquina de perforación con múltiples cabezales simultáneos.

Máquina de perforación con múltiples cabezales simultáneos.

Comprende un conjunto de cabezales de taladrado (2) dispuestos en un plano horizontal ocupando un espacio anular alrededor de un espacio central donde se coloca una matriz (5) para perforar la misma mediante brocas (3) integradas en una mangueta móvil de taladrado (18) desplazable axialmente.

La máquina incorpora un característico soporte centrador (6) cilíndrico-tubular dispuesto coaxialmente por fuera de la matriz (5), a la vez que integra al menos una alineación inferior de orificios mayores (8) enfrentados coaxialmente con respecto a las brocas (3) de los cabezales de taladrado (2).

En correspondencia con los orificios mayores (8) del soporte centrador (6) se disponen coaxialmente unos vasos telescópicos guía (17), los cuales guían al menos las brocas (3) desde el principio hasta el final del taladrado de unas perforaciones radiales pasantes (5') que se realizan en la matriz (5).

Máquina de perforación con múltiples cabezales simultáneos

OBJETO DE LA INVENCION

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una máquina de perforación con múltiples cabezales simultáneos que está destinada a taladrar simultáneamente un conjunto de perforaciones radiales pasantes sobre un cuerpo cilíndrico-tubular constitutivo de una matriz para cualquier uso que requiera este tipo de orificios (matriz para piensos, palets para biomasa, etc…) .

La máquina de la invención permite albergar un gran número de cabezales que trabajan simultáneamente para realizar grupos de orificios radiales en todo el contorno de esa matriz tubular, de manera que en un espacio de tiempo relativamente corto se puede perforar la multitud de orificios radiales pasantes que afectan a la totalidad de la pared anular de la matriz cilíndrico-tubular.

Partiendo de esta premisa, el objetivo de la invención es el de realizar el mayor número de perforaciones radiales pasantes en el menor tiempo posible y el garantizar la perfecta alineación de las perforaciones radiales hechas sobre la matriz, tanto en altura como radialmente, y por otro lado, simplificar el cambio de brocas en la máquina, al quedar las brocas prácticamente libres y sin obstáculos para poder cambiarlas con total facilidad.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

En la actualidad, son conocidas las máquinas de perforación de cabezales múltiples para realizar perforaciones radiales en unas piezas metálicas cilíndrico-tubulares en forma de aros llamadas matrices, las cuales tienen un diámetro exterior y un diámetro interior, quedando por lo tanto una pared de un espesor concreto que viene determinado por estos dos diámetros (en el mercado los diámetros de estas matrices van desde unos 400 mm de diámetro exterior en las matrices más pequeñas, hasta los 1.500 mm de diámetro exterior en las matrices más grandes. El espesor de pared en estas matrices oscila entre 35 mm mínimo hasta los 150 mm aproximadamente máximo, independientemente del diámetro de la matriz.

En todo el perímetro de esta pared van repartidos uniformemente multitud de perforaciones u orificios, éstos pueden tener desde 1, 8 mm hasta 10 mm de diámetro, siendo los más habituales e independientemente del tamaño de la matriz, los de 3, 5/4 mm de diámetro.

El número de perforaciones que puede llevar una de las matrices varía desde un mínimo de unas 1.000 perforaciones hasta 100.000 perforaciones o incluso más, destacándose además que dichas perforaciones comportan mucha dificultad en su taladrado, pues son lo que se llama perforaciones de gran profundidad o también llamadas perforaciones-túnel, ya que la relación entre la longitud del taladrado y el diámetro de la broca es muy alta (del orden de hasta 50 veces el diámetro de la broca) . Esto nos puede dar una idea de la gran complejidad que supone la operación del taladrado en las susodichas piezas.

Los materiales con los que están fabricados estas matrices son aleaciones especiales de aceros que ofrecen una gran dificultad a la mecanización.

Una vez construida la matriz y colocada en una máquina granuladora, y lógicamente gracias a las matrices, se puede granular no solo pienso, sino también otros productos o materiales, tales como madera, plásticos, etc, de manera que la pasta que da origen al correspondiente material granulado, se hace pasar a través de esas perforaciones por medio de unos satélites que giran por el diámetro interior de la matriz, presionando fuertemente esta pasta traspasando la pared de la matriz, consiguiendo que la pasta atraviese las largas perforaciones comprimiéndose la pasta en el trayecto a través de ellas, y saliendo por el exterior de forma continua en espárragos de sección cilíndrica y comprimidos, que pasará después a la siguiente parte del proceso, siendo ya para la venta comercial.

Se puede intuir por lo tanto que este paso de la pasta a través de las perforaciones-túnel supone un desgaste en la matriz, siendo por tanto este tipo de piezas unos elementos que tienen caducidad debido precisamente al desgaste, de manera que los elaboradores de piensos u otros productos como los citados anteriormente, deben ir cambiando regularmente dichas matrices a medida que las perforaciones van desgastándose.

Es conocida la Patente de Invención española con número de solicitud P 200930269 propiedad del mismo titular que la invención que nos ocupa.

Dicha Patente se refiere a una máquina de perforación con múltiples cabezales simultáneos que portan sendas brocas cuyas direcciones convergen en un punto central, de manera que los cabezales están distribuidos uniformemente ocupando la totalidad de un espacio anular y dispuestos en un mismo plano horizontal equidistantes angularmente unos cabezales de otros, comprendiendo cada uno de ellos una estrecha estructura donde se acopla una mangueta móvil de taladrado desplazable axialmente que alberga en su interior un eje tubular giratorio donde se conecta un porta-pinzas que sujeta la broca respectiva para realizar las perforaciones sobre la pieza a taladrar constituida por la correspondiente matriz.

Además, cada cabezal dispone en su parte delantera de un dispositivo telescópico que hace la función de guía para el centraje de la broca.

Sin embargo, este sistema de guiado comporta varios problemas que se citan a continuación:

-Al ser un centraje individual por cabezal, resulta prácticamente imposible conseguir que todos los cabezales estén perfectamente alineados entre sí, tanto en altura como radialmente, de forma que se producen errores en la distribución de las perforaciones realizadas sobre la matriz.

-Al formar un conjunto cerrado en el cual por el interior va la broca, el cambio de broca resulta extremadamente complicado, viéndose forzado el operador de la máquina a desmontar el citado conjunto telescópico en el caso de que la broca deba cambiarse por rotura o desgaste.

-Los cabezales son abatibles, para facilitar el cambio de la broca, de manera que en la práctica ha quedado demostrado que no es viable este sistema, pues se requiere la máxima precisión en el taladrado por el mismo tema de las alineaciones, y el hecho de mover continuamente los cabezales genera continuas desalineaciones, siendo por tanto este sistema inviable.

También son conocidas las Patentes de Invención con números de publicación EP 1055475, US 2877670, US 2603986, US 1888566 y US 1826867.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone una máquina de perforación con múltiples cabezales simultáneos que comprende en principio un conjunto de cabezales de taladrado dispuestos en un plano horizontal ocupando un espacio anular alrededor de un espacio central donde se coloca una matriz con una configuración cilíndrico-tubular para perforar la misma mediante brocas inmovilizadas mediante unos porta-pinzas conectados a un eje tubular giratorio acoplado a una manguera móvil de taladrado desplazable axialmente, estando fijados tales cabezales de taladrado a una bancada base de la máquina.

Partiendo de esta premisa la máquina de la invención se caracteriza por que:

-Comprende un soporte centrador cilíndrico-tubular dispuesto coaxialmente alrededor de la matriz por fuera de ésta, a la vez que tal soporte centrador integra al menos una alineación inferior de orificios mayores enfrentados y alineados coaxialmente con respecto a las brocas de los cabezales de taladrado.

-En correspondencia con los orificios mayores del soporte centrador se disponen coaxialmente unos vasos telescópicos guía, los cuales guían al menos las brocas desde el principio hasta el final del taladrado de unas perforaciones radiales pasantes que se realizan en la matriz.

-Los vasos telescópicos guía se sitúan establemente en distintas posiciones axiales con respecto a los orificios mayores del soporte centrador.

-Los vasos telescópicos guía se acoplan coaxialmente en los orificios mayores del soporte centrador por mediación de unos mecanismos de ajuste de estructura tubular, en cuyos espacios interiores se guían y encajan los vasos telescópicos guía; donde la inmovilización estable de éstos se realiza mediante los mecanismos de ajuste fijados contra las caras laterales curvadas de los orificios mayores del soporte centrador.

Los vasos telescópicos guía se disponen para evitar que el guiado de la broca se desvíe al inicio de su trayectoria, ya sea por una mala entrada al iniciar la perforación, o porque la alineación de los cabezales de taladrado no sea todo...

1. MAQUINA DE PERFORACION CON MULTIPLES CABEZALES SIMULTANEOS, que comprende un conjunto de cabezales de taladrado dispuestos en un plano horizontal ocupando un espacio anular alrededor de un espacio central donde se coloca una matriz cilíndrico-tubular para perforar la misma mediante brocas inmovilizadas mediante unos porta-pinzas conectados a un eje tubular giratorio acoplado a una mangueta móvil de taladrado desplazable axialmente, estando fijados tales cabezales de taladrado a una bancada base de la máquina;

caracterizada por que:

-comprende un soporte centrador (6) cilíndrico-tubular dispuesto coaxialmente alrededor de la matriz (5) por fuera de ésta, a la vez que tal soporte centrador (6) integra al menos una alineación inferior de orificios mayores (8) enfrentados y alineados coaxialmente con respecto a las brocas (3) de los cabezales de taladrado (2) ;

-en correspondencia con los orificios mayores (8) del soporte centrador (6) se disponen coaxialmente unos vasos telescópicos guía (17) , los cuales guían al menos las brocas (3) desde el principio hasta el final del taladrado de unas perforaciones radiales pasantes (5’) que se realizan sobre la pared lateral de la matriz (5) ;

-los vasos telescópicos guía (17) se sitúan establemente en distintas posiciones axiales con respecto a los orificios mayores (8) del soporte centrador (6) ;

-los vasos telescópicos guía (17) se acoplan coaxialmente en los orificios mayores (8) del soporte centrador (6) por mediación de unos mecanismos de ajuste (14) de estructura tubular, en cuyos espacios interiores se guían y encajan los vasos telescópicos guía (17) desplazables axialmente; donde la inmovilización estable de estos vasos telescópicos guía (17) se realiza mediante los mecanismos de ajuste (14) fijados contra las caras laterales curvadas de los orificios mayores (8) del soporte centrador (6) .

2. MAQUINA DE PERFORACION CON MULTIPLES CABEZALES SIMULTANEOS, según la reivindicación 1, caracterizada por que durante el taladrado de la matriz (5) , las brocas (3) se guían en unos huecos pasantes establecidos en correspondencia con unos fondos (17a) de los vasos telescópicos guía (17) .

3. MAQUINA DE PERFORACION CON MULTIPLES CABEZALES SIMULTANEOS, según la reivindicación 2, caracterizada por que los fondos (17a) de los vasos telescópicos guía (17) , incorporan en su centro unos orificios roscados (15) donde se acoplan unos casquillos guía (16) intercambiables, cuyos espacios interiores constituyen los huecos pasantes de guía de las brocas (3) durante el taladrado de la matriz (5) .

4. MAQUINA DE PERFORACION CON MULTIPLES CABEZALES SIMULTANEOS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el soporte centrador (6) se fija a los cabezales de taladrado (2) por mediación de unas barras radiales (10) fijadas a unos elementos seleccionados entre unas piezas superiores (12) y directamente a la propia bancada base (12) , estando fijadas las piezas superiores (12) a su vez a los respectivos cabezales de taladrado (2) , a la vez que un tramo extremo adelantado de tales barras radiales (10) se encastran en unos orificios de fijación (7) establecidos en una parte superior de la pared anular del soporte centrador (6) .

5. MAQUINA DE PERFORACION CON MULTIPLES CABEZALES SIMULTANEOS, según la reivindicación 4, caracterizada por que las barras radiales (10) están acopladas en unas guías tubulares (11) de las piezas superiores (12) , inmovilizándose tales barras radiales (10) con respecto a las piezas superiores (12) mediante unos tornillos prisioneros (13) que roscan en tales piezas superiores (12) .

6. MAQUINA DE PERFORACION CON MULTIPLES CABEZALES SIMULTANEOS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que:

- cada uno de los mecanismos de ajuste (14) comprende una estructura tubular formada por dos casquillos cónicos abiertos acoplados coaxialmente entre sí: un casquillo cónico mayor (27) encastrado por su diámetro exterior cilíndrico en el orificio mayor (8) del soporte centrador (6) y un casquillo cónico menor (28) , en cuyo espacio interior se ajusta el vaso telescópico guía (17) ;

- ambos casquillos cónicos (27-28) están en contacto entre sí por sus respectivas superficies cónicas interrumpidas por unas ranuras longitudinales (27a-28a) , que son además pasantes, donde un casquillo se puede movilizar axial y relativamente con respecto al otro casquillo parejo para adaptar el apriete del mecanismo de ajuste (14) al respectivo vaso telescópico guía (17) para inmovilizar éste en una posición axial concreta y estable dependiente del diámetro exterior de la matriz (5) a taladrar;

- la inmovilización relativa de los dos casquillos cónicos, mayor (27) y menor (28) se asegura mediante una tuerca (29) acoplada en un roscado (30) ubicado en una porción extrema cilíndrico-tubular del casquillo cónico menor (28) ; donde la tuerca (29) en su posición activa hace tope frontalmente contra una base del casquillo cónico mayor (27) .

7. MAQUINA DE PERFORACION CON MULTIPLES CABEZALES SIMULTANEOS, según la reivindicación 6, caracterizada por que el casquillo cónico menor (28) incorpora un rebaje anular (31) en una zona de confluencia del final del roscado (30) y extremo convergente de la inclinación de la superficie cónica de tal casquillo cónico menor (28) .

8. MAQUINA DE PERFORACION CON MULTIPLES CABEZALES SIMULTANEOS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la pared anular del soporte centrador (6) integra otros orificios menores (9) de visión de las perforaciones (5’) realizadas sobre la matriz (5) cilíndrico-tubular.

9. MAQUINA DE PERFORACION CON MULTIPLES CABEZALES SIMULTANEOS, según la reivindicación 8, caracterizada por que los orificios menores (9) están dispuestos alternativamente en combinación con los orificios mayores (8) , en la misma alineación inferior que éstos.

10. MAQUINA DE PERFORACION CON MULTIPLES CABEZALES SIMULTANEOS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que durante el taladrado de la matriz (5) , las manguetas móviles de taladrado (18) se guían y ajustan en el espacio interior de los vasos telescópicos guía (17) .