CUCHILLA PARA UN CABEZAL DE CEPILLADO DE ALTA VELOCIDAD.
Cuchilla (104) para un aparato de corte adaptado para hacer girar la cuchilla alrededor de un eje de revolución,
presentando la cuchilla una cara delantera (104F) y una cara trasera (104B), de las cuales la cara delantera está orientada en la dirección de rotación, dos filos de corte (136a, 136b) y una simetría de imagen especular alrededor de un primer plano especular (EA) que pasa a través de dicha cuchilla (104), caracterizada porque dichos filos de corte (136a, 136b) comprenden unas respectivas partes de filo de corte frontal lineales (105f) dispuestas entre dos partes de filo de corte de esquinas arqueadas y cóncavas (105c), en la que dicho primer plano especular (EA) es paralelo a las partes de filo de corte frontal (105f), y en el que dicha cuchilla (104) presenta un ángulo incidente de ataque γ fijo a través de por lo menos dichas partes de filo de corte frontal (105f) y dichas partes de filo de corte de esquinas (105c)
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/001530.
Solicitante: KEY KNIFE, INC..
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 19100 S.W. 125TH COURT TUALATIN, OREGON 97062 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: STAGER,BRADLEY R.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 18 de Enero de 2007.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B23C5/12 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR. › B23C FRESADO (brochado B23D; para la fabricación de engranajes B23F; dispositivos para copiar o controlar B23Q). › B23C 5/00 Herramientas de fresado (para tallar dientes de engranaje B23F 21/12). › Fresas especialmente concebidas para la realización de perfiles especiales (B23C 5/10 tiene prioridad).
- B23C5/22D1B
- B23C5/22D4
- B27G13/00D
- B27G13/04 B […] › B27 TRABAJO O CONSERVACION DE LA MADERA O DE MATERIALES SIMILARES; MAQUINAS PARA CLAVAR, GRAPAR O COSER EN GENERAL. › B27G MAQUINAS ACCESORIAS O APARATOS PARA TRABAJAR LA MADERA O MATERIALES SIMILARES; HERRAMIENTAS PARA TRABAJAR LA MADERA O MATERIALES SIMILARES (herramientas para trabajar con muela B24D; herramientas para aserrar B27B 33/00; herramientas para máquinas de entallar o mortajar B27F 5/02; herramientas para fabricar serrín, virutas, polvo o productos similares B27L 11/00 ); DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD PARA MÁQUINAS O HERRAMIENTAS PARA EL TRABAJO DE LA MADERA. › B27G 13/00 Conjuntos de portaherramientas y de herramientas; Otras herramientas dotadas de movimiento rotativo especialmente adaptadas al trabajo de la madera o materiales similares (B27G 15/00, B27G 17/00 tienen prioridad). › Montaje de las herramientas cortantes por medios de agarre mecánicos.
- B27G13/10 B27G 13/00 […] › Montaje de las herramientas cortantes, p. ej. por medio de collarines de arranque.
- B27G13/12 B27G 13/00 […] › para cortar perfiles.
Clasificación PCT:
- B23C5/12 B23C 5/00 […] › Fresas especialmente concebidas para la realización de perfiles especiales (B23C 5/10 tiene prioridad).
- B23C5/22 B23C 5/00 […] › Dispositivos para fijación de los elementos cortantes o de los dientes.
- B27G13/00 B27G […] › Conjuntos de portaherramientas y de herramientas; Otras herramientas dotadas de movimiento rotativo especialmente adaptadas al trabajo de la madera o materiales similares (B27G 15/00, B27G 17/00 tienen prioridad).
- B27G13/04 B27G 13/00 […] › Montaje de las herramientas cortantes por medios de agarre mecánicos.
- B27G13/10 B27G 13/00 […] › Montaje de las herramientas cortantes, p. ej. por medio de collarines de arranque.
- B27G13/12 B27G 13/00 […] › para cortar perfiles.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una cuchilla apta para su utilización en un cabezal de cepillado de alta velocidad, tal como los que se utilizan en la fabricación comercial de madera de construcción y productos de madera acabados. 5
ANTECEDENTES
El acabado de la madera de construcción, tal como el corte de troncos en piezas de dimensiones nominales de 2 x 4, 2 x 6, 2 x 12 y 4 x 4, ha adquirido cada vez más importancia como consecuencia de la tendencia imperante a vender dicha madera de construcción en puntos de venta al por menor, tales como las grandes cadenas de establecimientos para reformas domésticas, destinadas a los clientes aficionados al 10 bricolaje. Aunque la madera de construcción suele estar recubierta con placas de pladur o cartón-yeso y por lo tanto no es visible en la construcción acabada, los aficionados al bricolaje a menudo seleccionan y compran madera de construcción basándose principalmente en el acabado superficial. Por lo tanto, la madera de construcción con un acabado perfeccionado podrá venderse a un precio más elevado, pero la que carezca de dicho acabado perfeccionado tal vez sea difícil de vender. 15
Los cabezales de cepillado disponibles en el mercado comprenden una pluralidad de cuchillas alargadas separadas a lo largo de la circunferencia de un cubo central cilíndrico que gira a gran velocidad. Los ejes longitudinales de las cuchillas suelen estar alineados, aunque no necesariamente, con el eje de rotación. El desplazamiento de la madera relativo al cabezal tiene lugar en una dirección perpendicular al eje de rotación del cubo, y permite a las cuchillas cortar la superficie de la madera. El acabado superficial 20 resultante se ve afectado por una serie de factores, tales como el nivel de equilibrio del cabezal de cepillado, la densidad de cuchillas en el cabezal de la cepillado, la velocidad de rotación, la velocidad de desplazamiento de la madera y la capacidad del aparato de retirar eficazmente las virutas de la superficie de corte durante el corte.
En la práctica habitual, es posible equilibrar estáticamente las cuchillas y los soportes de las cuchillas 25 sostenidas por el cubo, así como equilibrar dinámicamente el cubo y el eje con el que el cubo está unido (o integrado). La velocidad de rotación del cabezal se establece en un valor tan alto como sea factible, y la velocidad de desplazamiento de la madera se establece en el valor más alto posible que permita seguir obteniendo un acabado superficial aceptable, para incrementar la velocidad de producción. Durante el corte de la madera, se producen una cierta cantidad de marcas debido a la permanencia de algunas virutas en la 30 superficie de corte, hecho que ha sido tolerado en la técnica anterior.
Con un nivel determinado de equilibrio y velocidad de rotación del cabezal de cepillado, si se incrementa la velocidad del desplazamiento de la madera para obtener más incrementos de la eficacia, se reducirá la calidad del acabado superficial y entonces será ventajoso tener capacidad de incrementar la velocidad mientras se mantiene la calidad del acabado superficial o mantener la velocidad y aumentar la 35 calidad del acabado superficial.
Una de las formas de incrementar la calidad superficial, dadas las limitaciones indicadas anteriormente, consiste en aumentar la frecuencia de corte incrementando la densidad de las cuchillas en el cabezal de cepillado. Particularmente, los filos de corte de las cuchillas distribuidos de forma paralela y circunferencial deberían situarse lo más cerca posible unos de otros. No obstante, cada cuchilla deberá ser 40 desmontable para permitir su afilado o sustitución. Típicamente, las cuchillas se sujetan a unos soportes para cuchillas mediante tornillos. Los tornillos pueden aplicarse a un bloque de metal denominado “pasador” que a su vez se aplica a la cuchilla, o el extremo del tornillo puede aplicarse directamente a la cuchilla, o el tornillo puede introducirse en una arandela que se afianza contra la cuchilla. En todos los casos, los procedimientos de construcción imponen límites al potencial de incremento de la densidad de las cuchillas. 45
Típicamente, las cuchillas de la técnica anterior presentan un filo de corte recto y uno o dos filos de corte curvos redondeados o semicirculares en los respectivos extremos del filo de corte recto. Cuando se emplea sólo un filo curvado, las cuchillas se colocan alternadamente en posición invertida y en posición derecha, para que de ese modo dos cuchillas corten conjuntamente las respectivas esquinas opuestas de la madera y cada una de ellas corte por separado la superficie recta de la madera, de tal forma que la superficie 50 recta de la madera se cortará dos veces. En cualquier caso, un filo de corte recto se combina físicamente con un filo de corte curvo. En el denominado “procedimiento de igualado”, utilizado para afilar las cuchillas cuando éstas están instaladas en el cabezal de cepillado y mientras el cabezal está girando, en el que se coloca una piedra fija contra las cuchillas en rotación, se pierde lo que en el ámbito de la materia se conoce como
“destalonado” de las partes externas de los filos de corte curvos. Esta ausencia de destalonado da como resultado un golpeteo de la madera por sus esquinas y la degradación del acabado superficial.
Otro de los problemas de la técnica anterior es el ajuste del cabezal de cepillado que debe realizarse entre el corte de un artículo de madera a partir de madera verde y el corte de un artículo del mismo tamaño nominal a partir de madera seca y viceversa. Para llevar a cabo este ajuste, es necesario sustituir todo el 5 cabezal de cepillado, lo cual resulta costoso.
En el documento EP 1 577 069, se da a conocer un cabezal de cepillado conocido que es un cabezal de cepillado de alta velocidad provisto de un cubo dispuesto axialmente para girar alrededor de un eje, y una cavidad en la que se introduce una primera cuchilla que se apoya contra una pared de soporte de la cavidad. Un elemento roscado presenta una parte inclinada en forma troncocónica para generar una fuerza de cuña 10 contra la cuchilla cuando el elemento roscado se enrosca en un orificio roscado del cubo. Un segundo cubo sostiene una segunda cuchilla, y dicho segundo cubo está unido con pernos al primer cubo, lo cual permite desacoplar los cubos. La primera cuchilla presenta dos filos de corte lineales y la segunda cuchilla presenta por lo menos dos filos de corte curvilíneos.
Por consiguiente, se plantea la necesidad de disponer de un cabezal de cepillado de alta velocidad 15 según la presente invención que resuelva los problemas indicados y aporte características y ventajas adicionales.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Por lo tanto, según un primer aspecto, la presente invención proporciona una cuchilla para un aparato de corte adaptado para hacer girar la cuchilla alrededor de un eje de revolución, presentando la cuchilla una 20 cara delantera y una cara trasera, de las cuales la cara delantera está orientada en la dirección de rotación, dos filos de corte y simetría de imagen especular alrededor de un primer plano especular que pasa a través de dicha cuchilla, en la que dichos filos de corte comprenden unas respectivas partes de filo de corte frontal lineal dispuestas entre dos partes de filo de corte de esquinas arqueado, en la que dicho primer plano especular es paralelo a las partes de filo de corte frontal y en la que dicha cuchilla presenta un ángulo incidente de ataque γ 25 que es fijo a través de por lo menos dichas partes de filo de corte frontal y dichas partes de filo de corte de esquinas.
En una forma de realización preferida, la cuchilla presenta una simetría de imagen especular alrededor de un segundo plano especular que es perpendicular a dicho primer plano especular.
La cuchilla comprende preferentemente dos rebordes deflectores separados que sobresalen por 30 dicha cara delantera, presentando dichos rebordes deflectores unas respectivas superficies externas curvas y cóncavas que empalman con unas respectivas partes de unión cuchilla-filo que terminan en dichos filos de corte, presentando cada reborde deflector un único borde lineal que sobresale al máximo por dicha cara delantera.
Las partes de corte de esquinas son preferentemente semicirculares para efectuar un corte radial. 35
Preferentemente, el ángulo γ está comprendido dentro del intervalo comprendido entre 25 y 40 grados.
Según un segundo aspecto,...
Reivindicaciones:
1. Cuchilla (104) para un aparato de corte adaptado para hacer girar la cuchilla alrededor de un eje de revolución, presentando la cuchilla una cara delantera (104F) y una cara trasera (104B), de las cuales la cara delantera está orientada en la dirección de rotación, dos filos de corte (136a, 136b) y una simetría de imagen especular alrededor de un primer plano especular (EA) que pasa a través de dicha cuchilla (104), 5 caracterizada porque dichos filos de corte (136a, 136b) comprenden unas respectivas partes de filo de corte frontal lineales (105f) dispuestas entre dos partes de filo de corte de esquinas arqueadas y cóncavas (105c), en la que dicho primer plano especular (EA) es paralelo a las partes de filo de corte frontal (105f), y en el que dicha cuchilla (104) presenta un ángulo incidente de ataque γ que es fijo a través de por lo menos dichas partes de filo de corte frontal (105f) y dichas partes de filo de corte de esquinas (105c). 10
2. Cuchilla según la reivindicación 1, en la que la cuchilla presenta una simetría de imagen especular alrededor de un segundo plano especular (MP) que es perpendicular a dicho primer plano especular (EA).
3. Cuchilla según la reivindicación 1 ó 2, en la que dicha cuchilla (104) comprende dos rebordes deflectores (38) separados entre sí que sobresalen de dicha cara delantera (104F), presentando dichos 15 rebordes deflectores (38) unas respectivas superficies externas curvas y cóncavas (108) que unen unas respectivas partes de unión cuchilla-filo sustancialmente planas (110) que terminan en dichos filos de corte (136a, 136b) y presentando cada reborde deflector (38) un único borde lineal que sobresale al máximo por dicha cara delantera.
4. Cuchilla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichas partes de filo de 20 corte de esquinas (105c) son semicirculares para producir un corte radial.
5. Cuchilla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho ángulo γ está comprendido dentro del intervalo comprendido entre 25 y 40 grados.
6. Aparato de corte, que comprende:
una cuchilla (104) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores; 25
un cubo (102) para la rotación alrededor de un eje de revolución (AR), presentando dicho cubo (102) una cavidad para recibir dicha cara trasera de dicha cuchilla (104) contra una pared de soporte de dicha cavidad, y un orificio roscado; y
un elemento roscado (34) que presenta una parte inclinada en forma troncocónica para generar una fuerza de cuña contra dicha cuchilla (104) cuando dicho elemento roscado (34) se enrosca en dicho 30 orificio.
7. Aparato según la reivindicación 6, que comprende además un pasador (32), estando destinada dicha cavidad a recibir dicho pasador (32) que se apoya contra dicha cuchilla, en el que dicho pasador (32) transmite dicha fuerza de cuña a dicha cuchilla.
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