DISPOSITIVO DE MECANIZACIÓN PARA LA FABRICACIÓN DE UN CILINDRO PLASTIFICADOR.

Dispositivo de mecanización para la fabricación de un cilindro plastificador compuesto de al menos un taladro helicoidal cónico que comprende un dispositivo de sujeción accionado en forma rotativa (12,

12', 14, 14') para sujetar el cilindro plastificador (20) a mecanizar y una unidad de mecanización (40, 100) para la mecanización interior del taladro helicoidal cónico del cilindro plastificador (20) mediante una herramienta de torno (46, 106) desplazable en forma lineal ida y vuelta a lo largo de un contorno de cono interior (24, 24') a fabricar, caracterizado porque el dispositivo de sujeción (12, 12', 14, 14') para el alojamiento descentrado del cilindro plastificador (20) a mecanizar es tal que con una rotación del dispositivo de sujeción (12, 12', 14, 14') se consigue una rotación de nutación del cilindro plastificador (20) sobre un eje de rotación (26, 26'), formando la ulterior línea central del taladro cónico el eje de rotación (26, 26')

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2005/053514.

Solicitante: KRAUSSMAFFEI TECHNOLOGIES GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KRAUSS-MAFFEI-STRASSE 2 80997 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: MAYER, LUDWIG, DR.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 20 de Julio de 2005.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B23B41/06 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.B23B TORNEADO; TALADRADO (usando un electrodo en lugar de una herramienta B23H, p.ej. haciendo agujeros B23H 9/14; trabajando con un haz de laser B23K 26/00; dispositivos para copiar o controlar B23Q). › B23B 41/00 Máquinas o dispositivos para escariar o taladrar especialmente adaptados para un trabajo particular; Accesorios especialmente concebidos a estos fines. › para escariar orificios cónicos.
  • B23B5/38 B23B […] › B23B 5/00 Máquinas o dispositivos para tornear especialmente concebidos para realizar un trabajo particular; Accesorios correspondientes especialmente concebidos con este fin. › para tornear superficies cónicas interior o exteriormente, p. ej. pasadores cónicos.

Clasificación PCT:

  • B23B41/06 B23B 41/00 […] › para escariar orificios cónicos.
  • B23B5/38 B23B 5/00 […] › para tornear superficies cónicas interior o exteriormente, p. ej. pasadores cónicos.
  • B29C47/08 B […] › B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29C CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION O UNION DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACION (trabajo análogo a trabajo de metales con máquinas herramientas B23; trabajo con muela o pulido B24; corte B26D, B26F; fabricación de preformas B29B 11/00;  fabricación de productos estratificados combinando capas previamente no unidas para convertirse en un producto cuyas capas permanecerán unidas B32B 37/00 - B32B 41/00). › B29C 47/00 Moldeo por extrusión, es decir, oprimiendo la materia a moldear a través de una matriz o boquilla que le da la forma deseada; Aparatos a este efecto (moldeo por extrusión-soplado B29C 49/04; prensas de extrusión en general B30B 11/22). › Elementos constitutivos, detalles o accesorios; Operaciones auxiliares.
  • B29C47/66 B29C 47/00 […] › Forros o cilindros.

Clasificación antigua:

  • B23B41/06 B23B 41/00 […] › para escariar orificios cónicos.
  • B23B5/38 B23B 5/00 […] › para tornear superficies cónicas interior o exteriormente, p. ej. pasadores cónicos.
  • B29C47/08 B29C 47/00 […] › Elementos constitutivos, detalles o accesorios; Operaciones auxiliares.
  • B29C47/66 B29C 47/00 […] › Forros o cilindros.

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.

PDF original: ES-2367513_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo de mecanización para la fabricación de un cilindro plastificador La presente invención se refiere a un dispositivo de mecanización y un procedimiento para la fabricación de un cilindro plastificador con al menos un taladro helicoidal cónico según el preámbulo de la reivindicación 1 y bien según el preámbulo de la reivindicación 18, respectivamente. Las extrusoras cónicas de tornillos gemelos son de suyo conocidas. Estas extrusoras tienen ejes helicoidales convergentes y una forma helicoidal convergente. Debido al diámetro exterior en disminución, el volumen de las cámaras de transporte en forma de C se reduce en forma continua en función de la distancia a la zona de entrada en aumento. Con ello se logra una compactación permanente. La hélice doble cónica puede estar realizada con sectores de ángulos de paso diferentes, pero en cada caso constantes. El diámetro en la punta de la hélice reducido en razón de la conicidad, a igual presión de masa da por resultado, tal como en los tornillos sinfín cilíndricos, una menor presión reactiva del tornillo sinfín. Hasta ahora, la fabricación de cilindros plastificadores con taladros helicoidales cónicos para hélices gemelas cónicas de este tipo era problemática. Por un lado, correspondiendo a la forma de la hélice cónica los taladros helicoidales se extienden cónicamente. Por otro lado, los ejes de taladro se extienden uno hacia el otro. Usualmente, en la fabricación de cilindros plastificadores para extrusoras cónicas de tornillos gemelos, los cilindros plastificadores a mecanizar eran sujetados fijos. Después, se fabricaba un primer taladro helicoidal cilíndrico mediante una broca para taladros profundos. Después de eso, la configuración cónica en bruto ha sido fabricada mediante el uso de herramientas de corte que imitan hélices cónicas. Finalmente, se producían pasos de mecanización de precisión en forma de procesos de amolado mediante herramientas abrasivas conformadas apropiadamente cónicas. Sin embargo, con los dispositivos de este tipo la duración de la mecanización era relativamente larga, complicada y, consecuentemente, también de costos extremadamente elevados. Además, eran deseables mejoras cualitativas de la superficie interior. El documento DE 622 199 da a conocer un torno para el torneado del perfilado interior de cuerpos huecos con generatriz no recta, estando la pieza de trabajo a tornear alojada dentro de un husillo de torno y rotando con el mismo, mientras una herramienta de torno desplazable a lo largo del eje de rotación mecaniza la superficie interna. Para conseguir una línea generatriz no recta, por ejemplo escalones, en el contorno interior del cuerpo hueco, la herramienta de torno es movida sobre una especie de plantilla, verticalmente al eje de rotación. Dicho documento forma el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 18. El documento US 2.638.802 se refiere a una herramienta de taladrado para taladrar piezas de trabajo relativamente largas. En este proceso, la pieza de trabajo está sujetada fija, mientras un husillo de broca con un cabezal cortador rota en el interior de la pieza de trabajo. El husillo de broca también puede fijarse de modo unilateral en forma radial fuera del eje de rotación, de modo que puede producirse un taladro cónico mediante la rotación del husillo de broca y el desplazamiento del cabezal cortador a lo largo del husillo de broca. El objetivo de la presente invención es indicar un dispositivo de mecanización y un procedimiento con los que pueden producirse cilindros plastificadores con al menos un taladro cónico y en buena calidad. Dicho objetivo es conseguido por medio de las características mencionadas en la reivindicación 1 y 18. Una idea central de la presente invención consiste aquí en sujetar el cilindro plastificador descentrado respecto de su eje de simetría y accionarlo rotativamente, de modo que se produce un movimiento de nutación del cilindro plastificador sobre un eje de giro o rotación. Dicho eje de giro o rotación corresponde más tarde al eje de taladro helicoidal. Al mismo tiempo que la rotación del cilindro plastificador a mecanizar se incorpora en un taladro ya realizado una herramienta de torno, ella misma no accionada en forma rotativa pero desplazable ida y vuelta en el sentido del eje de rotación. Debido a la rotación relativa del cilindro plastificador y de la herramienta de torno, así como al contacto de la herramienta de torno con la superficie interior del taladro interior a fabricar, con el movimiento de nutación se consigue una superficie interior cónica. Preferentemente, el dispositivo de sujeción comprende dos mandriles de sujeción que alojan y retienen el extremo respectivo del cilindro plastificador. Los mandriles de sujeción pueden estar dispuestos fijos en una sujeción rotativa o retenidos de forma rotativa en un soporte. Para compensar el desequilibrio que se presenta debido a la sujeción descentrada del cilindro plastificador puede haber dispuesta una pesa equilibradora. La pesa equilibradora puede estar fijada al dispositivo de sujeción mismo. También puede estar fijada o configurada fija en el cilindro plastificador. Según otra forma de realización preferente, la unidad de mecanización que es introducida en el interior del taladro del cilindro plastificador puede presentar una barra de taladrar sobre la que está dispuesta fija la herramienta de 2 ES 2 367 513 T3 torno. En dicho caso, la herramienta de torno junto con la barra de taladrar es conducida en forma lineal ida y vuelta a través de la abertura del cilindro plastificador. En dicho caso, la barra de taladrar - y eventualmente otros elementos asignados - debe estar montada de manera linealmente desplazable. El desplazamiento lineal puede conseguirse por medio de un accionamiento propio. En este proceso, la barra de taladrar puede estar configurada cónica al menos en parte o sobre una circunferencia parcial, al igual que la abertura helicoidal a crear. Ello se manifiesta de manera positiva sobre la estabilidad de la disposición; además, de este modo la barra de taladrar se apoya en el taladro cónico fabricado. Para posibilitar un apoyo adicional de la barra de taladrar para una retención relativamente firme, en los extremos respectivos puede disponerse fuera del cilindro plastificador un dispositivo de apoyo en forma de un vástago de apoyo u otro dispositivo de apoyo. Según otra forma de realización, se ha previsto una barra de taladrar sobre la que la herramienta de torno puede desplazarse ida y vuelta. Para ello, para la herramienta de torno se ha previsto un accionamiento separado. En dicho caso, la barra de taladrar no es conducida ida y vuelta junto con la herramienta de torno. Solamente la herramienta de torno es desplazada en forma lineal por medio del accionamiento. También en este caso, la barra de taladrar presenta elementos de guía y soporte para su apoyo y sustentación. Para el desplazamiento ida y vuelta de la herramienta de torno puede usarse, por ejemplo, una disposición de tuerca y husillo o una disposición de cremallera y piñón. A continuación, la presente invención es explicada en detalle mediante dos ejemplos de realización y con referencia a los dibujos adjuntos. Los dibujos muestran: La figura 1a, una representación esquemática y parcialmente seccionada de un dispositivo de sujeción para una disposición descentrada de un cilindro plastificador según la presente invención, la figura 1b, una representación esquemática de una unidad de mecanización con barra de taladrar y herramienta de torno dispuesta fija, las figuras 2a - 2c, vistas esquemáticas de diferentes pasos de mecanización para la fabricación de un taladro helicoidal cónico, la figura 3, una representación esquemática de otra forma de realización de una unidad de mecanización con herramienta de torno móvil respecto de la barra de taladrar, la figura 4, la unidad de mecanización de la figura 3 en vista reducida, las figuras 5a, 5b, representaciones en sección parcial de dispositivos de mecanización según la invención con cilindro plastificador sujetado descentrado y una unidad de mecanización según las figuras 3 y 4 y las figuras 6a - 6c, tres pasos de mecanización con unidades de mecanización según las figuras 3 y 4. En la figura 1a se muestra un dispositivo de sujeción 10, tal como será usado para las unidades de mecanización 40 y 100 aun a describir más adelante. Son componentes del dispositivo de sujeción 10 dos mandriles de sujeción 12 y 14 conformados para el alojamiento descentrado del cilindro plastificador 20 a mecanizar. El alojamiento descentrado puede verse en la figura 1a. En este caso, en una primera posición de giro se muestran con líneas llenas los bordes del contorno del cilindro plastificador 20 y con líneas punteadas los contornos del cilindro plastificador 20 en una posición de rotación girada... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de mecanización para la fabricación de un cilindro plastificador compuesto de al menos un taladro helicoidal cónico que comprende un dispositivo de sujeción accionado en forma rotativa (12, 12', 14, 14') para sujetar el cilindro plastificador (20) a mecanizar y una unidad de mecanización (40, 100) para la mecanización interior del taladro helicoidal cónico del cilindro plastificador (20) mediante una herramienta de torno (46, 106) desplazable en forma lineal ida y vuelta a lo largo de un contorno de cono interior (24, 24') a fabricar, caracterizado porque el dispositivo de sujeción (12, 12', 14, 14') para el alojamiento descentrado del cilindro plastificador (20) a mecanizar es tal que con una rotación del dispositivo de sujeción (12, 12', 14, 14') se consigue una rotación de nutación del cilindro plastificador (20) sobre un eje de rotación (26, 26'), formando la ulterior línea central del taladro cónico el eje de rotación (26, 26'). 2. Dispositivo de mecanización según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de sujeción (12, 12', 14, 14') presenta un primer mandril de sujeción (12, 12') para un extremo del cilindro plastificador (20) y un segundo mandril de sujeción (14, 14') para el otro extremo del cilindro plastificador (20). 3. Dispositivo de mecanización según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el primer mandril de sujeción (12, 12') presenta un taladro o un soporte para un vástago de apoyo (44), un gorrón de apoyo (104) o un elemento similar de la unidad de mecanización (40, 100). 4. Dispositivo de mecanización según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el o los mandril(es) de sujeción (12, 12', 14, 14') están retenidos en forma rotativa en una sujeción o en un soporte (18, 18'). 5. Dispositivo de mecanización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está dispuesta una pesa equilibradora (30, 30') para la compensación del desequilibrio del cilindro plastificador sujetado de forma descentrada. 6. Dispositivo de mecanización según la reivindicación 5, caracterizado porque la pesa equilibradora (30) está fijada al dispositivo de sujeción. 7. Dispositivo de mecanización según la reivindicación 5, caracterizado porque la pesa equilibradora (30') está fijada o puede fijarse al cilindro plastificador (20'). 8. Dispositivo de mecanización según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la unidad de mecanización (40, 100) presenta una barra de taladrar (42) en la que está dispuesta fija la herramienta de torno (46), de modo que la herramienta de torno (46) junto con la barra de taladrar (42) puede atravesar en forma lineal la abertura del cilindro plastificador (20). 9. Dispositivo de mecanización según la reivindicación 8, caracterizado porque la barra de taladrar (46) está configurada cónica, al menos en forma parcial, cónica de modo similar a la abertura helicoidal a crear. 10. Dispositivo de mecanización según la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque a la barra de taladrar (42) se conecta un vástago de apoyo (44). 11. Dispositivo de mecanización según la reivindicación 10, caracterizado porque el vástago de apoyo (44) se apoya dentro de un mandril de sujeción (12) o de una sujeción para el mandril de sujeción (12). 12. Dispositivo de mecanización según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el vástago de apoyo (44) se apoya fuera del mandril de sujeción o de la sujeción en un casquillo de apoyo (56) separado. 13. Dispositivo de mecanización según una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque se ha previsto otro dispositivo de apoyo (58), que soporta la barra de taladrar (42) del lado de la entrada fuera del cilindro plastificador (20). 14. Dispositivo de mecanización según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque un cuerpo de base (20') está previsto como barra de taladrar sobre la cual está dispuesta una herramienta de torno (106) desplazable ida y vuelta en forma lineal y porque está previsto un accionamiento (110) para el movimiento ida y vuelta de la herramienta de torno (106). 15. Dispositivo de mecanización según la reivindicación 14, caracterizado porque el cuerpo de base (20') presenta en un extremo un gorrón de guía (104) que, para su soporte, es soportable en un mandril de sujeción (12') o en una sujeción. 16. Dispositivo de mecanización según la reivindicación 14 o 15, caracterizado porque el accionamiento (110) para la herramienta de torno (106) comprende una disposición de tuerca y husillo. 17. Dispositivo de mecanización según la reivindicación 14 o 15, caracterizado porque el accionamiento (110) para la herramienta de torno (106) comprende una disposición de cremallera y piñón. 7 ES 2 367 513 T3 18. Procedimiento para la fabricación de un cilindro plastificador compuesto de al menos un taladro helicoidal cónico con un dispositivo de mecanización según una de las reivindicaciones 1 17, comprendiendo los pasos de sujeción del cilindro plastificador, rotación del cilindro plastificador sobre un eje de rotación (26, 26') y entrada y desplazamiento lineal de una herramienta de torno (46, 106), no accionado en forma rotativa, a lo largo de un contorno interior cónico (24, 24') a fabricar, caracterizado porque la sujeción se realiza descentrada respecto del eje de rotación (26, 26'), de modo que al rotar se produce un movimiento de nutación sobre el eje de rotación (26, 26'), formando la ulterior línea central del taladro cónico el eje de rotación (26, 26'). 8 ES 2 367 513 T3 9 ES 2 367 513 T3 ES 2 367 513 T3 11 ES 2 367 513 T3 12 ES 2 367 513 T3 13 ES 2 367 513 T3 14 ES 2 367 513 T3

 

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