HERRAMIENTA DE CORTE DE CARBURO Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACION DE DICHA HERRAMIENTA.

Herramienta de corte rotativa (1) que presenta un mandril de soporte cilíndrico (2) y varias hojas individuales (3) con aristas cortantes esencialmente radiales,

afiladas helicoidalmente y dispuestas de forma regular sobre la superficie exterior del mandril, comprendiendo cada hoja (3) una base rectilínea (4) que se inserta en una ranura (5) de la misma forma que dicha base, estando montada cada hoja individual (3) de forma fija mecánicamente al mandril (2), caracterizada porque comprende además dos tapas (8, 9) fijadas a las bases respectivas (8'', 9'') del mandril (2) para reforzar la fijación de las hojas (3)

Herramienta de corte de carburo y procedimiento de fabricación de dicha herramienta.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a una herramienta de corte con cuchillas u hojas que presentan una resistencia reforzada al desgaste, en particular para el corte en gránulos de cualquier material sintético o mineral en hilo (plástico, fibra de vidrio, etc.), recubierto o no, antes de su utilización como materia prima.

La invención se refiere a una herramienta de corte rotativa que presenta varias aristas cortantes individuales dispuestas regularmente o no alrededor de un eje.

La invención se refiere asimismo a un procedimiento de fabricación de dicha herramienta.

Estado de la técnica y Planteamiento del problema

En la fabricación o el reciclado de materiales plásticos por ejemplo, se conocen unos granuladores que comprenden una extrusora o una bobina, que funcionan según el principio de la picadora. En el caso de la extrusora, el material plástico es calentado y la masa fundida es impulsada a través de un disco de orificios.

Los hilos que salen se cortan entonces en gránulos mediante unas hojas rotativas. Las aristas cortantes de estas hojas son generalmente helicoidales para una mejor distribución del esfuerzo y para evitar las vibraciones, cortándose entonces los hilos de forma sucesiva y no simultánea.

El estado de la técnica propone numerosas aplicaciones de cuchillas de este tipo de afilado helicoidal de las hojas. Éstas pueden ser mecanizadas en la masa, es decir que la pieza es monobloque, en acero rápido fuertemente aleado o sinterizado, de dureza Rockwell C por lo menos superior a 60 (por ejemplo, GB-A-2 364 007, FR-A-2 301 327, GB-A-923 087, JP-A-2000/107925). Pueden presentarse también en forma de plaquitas realizadas en un material de resistencia reforzada al desgaste, tal como el carburo de tungsteno, el acero rápido o la cerámica, eventualmente revestidos. En este caso, las plaquitas de corte son solidarizadas al cuerpo de la herramienta de corte por soldadura, engaste o pinzado, pegado no metálico, etc. (por ejemplo, US-A-5.586.843, GB-A-1.334.676, GB-A-2.116.094).

Comercialmente, se encuentran en el mercado herramientas de corte y contrahojas de este tipo, de un diámetro comprendido entre 50 y 200 mm y de una longitud comprendida entre 50 y 600 mm, o bien en monobloque de acero tratado o aleaciones especiales, o bien con plaquitas soldadas de carburo.

En el caso de los granuladores citados anteriormente utilizados en producción, es necesario sustituir las herramientas de corte monobloque desgastadas hasta varias veces al día, lo que multiplica el tiempo de parada de la herramienta de producción y agrava la productividad (hasta varias horas de parada al día). La utilización de carburo, particularmente en forma de herramientas monobloque, permite aumentar de 5 a 10 veces la duración de la vida de la herramienta de corte. No obstante, las herramientas monobloque obtenidas por sinterizado son costosas y el deterioro de una sola hoja implica la sustitución de la herramienta completa.

Además, en el caso de las herramientas de corte para granuladores, las cuchillas con aristas cortantes helicoidales están dispuestas axialmente sobre toda la longitud del cuerpo cilíndrico de soporte. El posicionamiento y la solidarización de hojas individuales sobre éste son operaciones extremadamente delicadas a la vista de la tolerancia a respetar para el afilado final, con mayor razón para hojas helicoidales.

El documento US-A-2.212.012 da a conocer unas cuchillas rotativas que presentan unas hojas individuales insertadas en unas ranuras mecanizadas en la superficie exterior de estas cuchillas. Las hojas y las ranuras correspondientes tienen una base rectilínea. La sección de las hojas es esencialmente rectangular, siendo el afilado helicoidal.

El documento FR-A-1 278 615 da a conocer una fresa constituida por una pieza cilíndrica provista de ranuras fresadas rectas inclinadas con respecto a la generatriz del cilindro, en las cuales están alojadas unas hojas en forma de pasadores. Los filos están distribuidos regularmente por todo el perímetro del cuerpo de fresa.

El documento DE 10 2004 017 714 A1 describe una herramienta de fresado que presenta unas ranuras rectilíneas orientadas de manera oblicua con respecto al eje de la herramienta. Las hojas están fijadas a la herramienta por medio de piezas de bloqueo longitudinales bloqueadas por medio de tornillos.

Objetivos de la invención

La presente invención prevé proporcionar una solución que permita superar los inconvenientes del estado de la técnica.

En particular, la invención prevé proporcionar una herramienta de corte para granulador cuya duración de vida de utilización aumente significativamente.

La invención prevé asimismo proporcionar una herramienta de corte que sea más económica que las herramientas del estado de la técnica en términos de fabricación y de reparación.

La invención tiene asimismo por objetivo proporcionar un procedimiento simple y económico de fabricación y de afilado de la herramienta de corte según la invención.

Principales elementos característicos de la invención

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a una herramienta de corte rotativa que presenta un mandril de soporte cilíndrico y varias hojas individuales con aristas cortantes esencialmente radiales, afiladas helicoidalmente y dispuestas de forma regular sobre la superficie exterior del mandril, comprendiendo cada hoja una base rectilínea que se inserta en una ranura de la misma forma que dicha base, estando montada cada hoja individual de forma fija mecánicamente al mandril, caracterizada porque comprende además dos tapas fijadas a las bases respectivas del mandril para reforzar la fijación de las hojas.

Según una primera forma de realización preferida de la invención, la base es esencialmente rectangular o tiene la forma de un paralelogramo y la ranura es respectivamente de sección rectangular o en forma de paralelogramo.

Ventajosamente, la fijación mecánica de las hojas al mandril se obtiene por atornillamiento, apriete, soldadura, zunchado, engaste o pegado.

Preferentemente también, las hojas se montan de forma atornillada al mandril por medio de tornillos con cabeza troncocónica.

Preferentemente también, el mandril presenta unos soportes de hoja provistos de ranuras transversales espaciadas regularmente para el posicionamiento de los tornillos.

Ventajosamente, los tornillos están dispuestos regularmente a lo largo de las hojas, en las ranuras de los soportes de la hoja, con el fin de bloquearlas por medio de las cabezas de tornillo en las ranuras rectilíneas correspondien- tes.

Siempre según la invención, las hojas se extienden por toda la longitud del mandril con un perfil cortante monótono y regular, desprovisto de dientes en toda la longitud de las hojas.

Según una forma de realización preferida de la invención, las ranuras mecanizadas en el mandril están inclinadas en un ángulo comprendido entre 0º y 15º y, preferentemente, entre 5º y 15º con respecto al eje del mandril.

Ventajosamente, las hojas son de carburo cementado a base de carburo de tungsteno, de acero rápido o de alta resistencia, de diamante, de cerámica o de cermet, revestidas eventualmente de nitruro de titanio, nitruro de aluminio titanio o carbonitruro de titanio, nitruro de cromo mono- o multicapas.

Siempre ventajosamente, el mandril es de acero inoxidable.

Según una forma de realización particularmente ventajosa, cada hoja comprende por lo menos dos aristas cortantes paralelas de afilado helicoidal.

Preferentemente, las hojas presentan por lo menos un extremo troncocónico que coopera, durante la fijación, con un cono invertido mecanizado en la tapa correspondiente.

Preferentemente también, por lo menos una de las dos tapas está hendida radialmente y presenta un orificio de atornillamiento entre dos hendiduras cualquiera, de tal manera que existan como máximo dos aristas cortantes entre dos hendiduras cualquiera.

Según una segunda forma de realización preferida de la invención, la ranura citada anteriormente es de sección trapezoidal, estando la base grande del trapecio más cerca del eje del mandril que la base pequeña.

Ventajosamente, el mandril presenta unas piezas de bloqueo amovibles que se presentan en forma de pasadores que...

1. Herramienta de corte rotativa (1) que presenta un mandril de soporte cilíndrico (2) y varias hojas individuales (3) con aristas cortantes esencialmente radiales, afiladas helicoidalmente y dispuestas de forma regular sobre la superficie exterior del mandril, comprendiendo cada hoja (3) una base rectilínea (4) que se inserta en una ranura (5) de la misma forma que dicha base, estando montada cada hoja individual (3) de forma fija mecánicamente al mandril (2), caracterizada porque comprende además dos tapas (8, 9) fijadas a las bases respectivas (8', 9') del mandril (2) para reforzar la fijación de las hojas (3).

2. Herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque la base (4) es esencialmente rectangular o tiene la forma de un paralelogramo y porque la ranura (5) es respectivamente de sección rectangular o en forma de paralelogramo.

3. Herramienta según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la fijación mecánica de las hojas (3) al mandril se obtiene mediante atornillamiento, soldadura, apriete, zunchado, engaste o pegado.

4. Herramienta según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque las hojas se montan de forma atornillada al mandril (2) por medio de tornillos de cabeza troncocónica (6).

5. Herramienta según la reivindicación 4, caracterizada porque el mandril (2) presenta unos soportes de hoja (3') provistos de ranuras transversales (7) espaciadas regularmente para el posicionamiento de los tornillos (6).

6. Herramienta según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque los tornillos (6) están dispuestos regularmente a lo largo de las hojas (3), en las ranuras (7) de los soportes de hoja (3'), con el fin de bloquearlas por medio de las cabezas de tornillo en las ranuras rectilíneas (5) correspondientes.

7. Herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque las hojas (3) se extienden por toda la longitud del mandril (2) con un perfil cortante monótono y regular, desprovisto de dientes en toda la longitud de las hojas (3).

8. Herramienta según la reivindicación 7, caracterizada porque las ranuras (5) mecanizadas en el mandril (2) están inclinadas en un ángulo comprendido entre 0º y 15º y, preferentemente, entre 5º y 15º con respecto al eje del mandril.

9. Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las hojas (3) son de carburo cementado a base de carburo de tungsteno, de acero rápido o de alta resistencia, de diamante, de cerámica o de cermet, revestidos eventualmente con nitruro de titanio, nitruro de aluminio titanio o carbonitruro de titanio, nitruro de cromo, mono- o multicapas.

10. Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el mandril (2) es de acero inoxidable.

11. Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cada hoja (3) comprende por lo menos dos aristas cortantes paralelas de afilado helicoidal.

12. Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las hojas (3) presentan por lo menos un extremo troncocónico (4') que coopera, durante la fijación, con un cono invertido mecanizado en la tapa correspondiente (8).

13. Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque por lo menos una de las dos tapas (9) está hendida radialmente y presenta un orificio de atornillamiento (10) entre dos hendiduras (11) cualquiera de tal manera que existan como máximo dos aristas cortantes entre dos hendiduras cualquiera (11).

14. Herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque la ranura (5) es de sección trapezoidal, estando la base grande (5') del trapecio más próxima al eje del mandril (2) que la base pequeña (5'').

15. Herramienta según la reivindicación 14, caracterizada porque el mandril (2) presenta unas piezas de bloqueo amovibles (3') que se presentan en forma de pasadores que tienen la misma longitud que las hojas (3), que pueden disponerse axialmente a lo largo de las hojas (3) y que forman las ranuras (5) cuando están en posición, comprendiendo las piezas de bloqueo (3') unos alojamientos para la inserción de tornillos de fijación (6) sobre el mandril (2).

16. Herramienta según la reivindicación 15, caracterizada porque cada pieza de bloqueo (3') está configurada para la fijación de dos hojas (3) adyacentes.

17. Procedimiento de fabricación de una herramienta de corte rotativa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por lo menos porque comprende las etapas sucesivas siguientes: