PORTAHERRAMIENTAS CON SISTEMA DE ASPIRACIÓN.

Portaherramientas con sistema de aspiración La presente patente se refiere, como su título indica, a un portaherramientas con sistema de aspiración del tipo de los utilizados en los sistemas automáticos de mecanizado con control numérico para la adaptación y sujeción de los distintos útiles de mecanizado, caracterizado porque integra en un único dispositivo la funcionalidad de un portaherramientas automático convencional, pudiendo llevar un elemento retráctil para mejorar la precisión en el control de la profundidad de mecanizado, y un sistema de aspiración para el polvo y las virutas generadas en el proceso, permitiendo en una realización alternativa la utilización de una pluralidad de guías de deslizamiento en los elementos retráctiles para mejorar el deslizamiento del elemento palpador. Son ampliamente conocidos en la actualidad múltiples y variados tipos de portaherramientas para su utilización en los sistemas automáticos de mecanizado con control numérico. La función de estos portaherramientas es la adaptación mecánica entre el útil de mecanizado propiamente dicho, por ejemplo una fresa, broca, u otros, y el brazo motor de la máquina. Los portaherramientas pueden ser básicamente de dos tipos: fijos y retráctiles. En los de tipo fijo, la profundidad de mecanizado se controla únicamente por las coordenadas suministradas por el sistema de control numérico que controla la máquina automática de mecanizado. En los de tipo retráctil el propio portaherramientas permite efectuar una corrección dinámica complementaria de la coordenada de profundidad de mecanizado en función de las posibles imperfecciones o alabeos de la superficie del material a mecanizar, consiguiendo de esta forma una precisión mucho mayor. Ambos tipos de portaherramientas, junto con su correspondiente útil acoplado, producen durante el proceso normal de mecanizado del material unos residuos de diferentes clases, que van desde el polvo hasta las virutas. Estos residuos deben ser eliminados de las superficies de trabajo y de su entorno por varias razones, principalmente porque pueden entorpecer el trabajo y la precisión de posteriores operaciones de mecanizado realizadas en el entorno del mismo punto, o incluso producir daños en la superficie del material (especialmente en el caso de virutas), aunque asimismo porque pueden ser peligrosas o incluso tóxicas para el personal cercano a la maquina, dependiendo del material objeto del trabajo. No hay que olvidar tampoco que su eliminación facilita las posteriores labores de limpieza del local de trabajo. Para lograr esta eliminación de residuos, son comúnmente conocidos y se han empleado tradicionalmente una gran variedad de sistemas externos al portaherramientas, tales como el cepillado manual o semiautomático, el soplado por medio de aire a presión canalizado a través de un tubo, o el aspirado por medio de una campana externa situada alrededor del útil de mecanizado y del portaherramientas. Todos ellos, por su particular constitución, presentan una eficacia limitada, con un elevado porcentaje de pérdidas, ya que producen la absorción o expulsión de residuos en los alrededores del punto de mecanizado. Por otro lado, los tubos de aspiración necesarios originan frecuentes problemas, enganches y averías tanto durante el funcionamiento normal como durante el proceso de cambio de herramientas. Asimismo adolecen de una serie de problemas secundarios, principalmente debido a que su adecuación a sistemas automáticos de mecanizado es problemática y engorrosa, obligando a una complejidad que repercute negativamente en el aspecto funcional de la máquina, incrementando el tiempo requerido para cada operación, a la par que se incrementa el coste económico del mecanizado. Se ha intentado buscar otras soluciones. Por ejemplo la patente US4101238 Sierra perforadora con accesorio de aspiración de partículas para taladro manual presenta una sierra de corona para la realización de grandes perforaciones circulares con taladros de mano y herramientas similares, dotada con un simple mecanismo de aspiración de partículas, que adolece del problema de utilizar como campana de aspiración la propia sierra de corona, con lo cual las partículas generadas en el exterior de la línea de corte no pueden ser aspiradas. Este sistema está pensado únicamente para su utilización en herramientas manuales, y es de difícil aplicación para sistemas automáticos de mecanizado. La patente GB2082099 Mandril perforador con mandíbula para taladro manual, equivalente a la EP0045754, presenta un sistema de aspiración para el portaherramientas de un taladro de mano, sin campana extractora, realizándose la aspiración a través de un canal axial de la propia broca perforadora o herramienta similar. Además de que, debido a su particular constitución, no permite aspirar toda el área de trabajo y adolece del grave problema de necesitar unas brocas o herramientas especiales, con un canal de aspiración incorporado, lo cual las encarece y debilita enormemente. Asimismo está pensada únicamente para herramientas de mano. Otras variantes de este tipo de herramientas con canal de aspiración a través de las propias herramientas de mecanizado (brocas, fresas, sierras de corona...) las encontramos protegidas en las patentes ES2102918 Dispositivo para aspirar virutas arrancadas mediante una fresa hueca, EP0558817 Broca hueca con dispositivo para la evacuación del polvo, EP0855244 Dispositivo aspirador para una maquina herramienta, especialmente para una taladradora o taladradora-percutora y EP0738558 Equipo para succión de virutas arrancadas por herramienta de fresado hueca. Todas ellas adolecen de los mismos inconvenientes y problemas citados 2 ES 2 365 623 T3 anteriormente: están preferentemente indicadas para máquinas de uso manual, no automático, y necesitan de un útil de mecanizado especial, no estándar en el mercado, bien hueco o con un canal de aspiración, que produce la desventaja adicional de producir la absorción de las partículas únicamente por el interior o por un lateral de la herramienta, con lo cual parte de los residuos generados no pueden ser correctamente absorbidos. En EP-1066 916 se presenta un portaherramientas según el preámbulo de la reivindicación 1. Es objeto de la presente invención solventar los problemas arriba mencionados. Dicho objeto se consigue mediante un portaherramientas con sistema de aspiración que presenta las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se presentan realizaciones ventajosas de la presente invención. Está prevista una realización alternativa de construcción con una pluralidad de columnas-guía de menor diámetro, preferentemente tres, distribuidas en forma de matriz circular alrededor del cono de amarre y estando dotadas cada una de esas columnas guía de los correspondientes elementos anti-fricción, preferentemente en la forma de rodamientos, y de los correspondientes muelles internos para propiciar el estado de reposo del conjunto cilíndrico. Este portaherramientas con sistema de aspiración que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los sistemas disponibles en la actualidad siendo la más importante que al estar todo integrado en un único dispositivo, el sistema de mecanizado automático no tiene que perder tiempo en posicionar ningún elemento de limpieza auxiliar, con lo cual los tiempos de trabajo no se ven penalizados, con la consiguiente mejora económica en el rendimiento del proceso. Otra importante ventaja es que, al estar el portaherramientas con sistema de aspiración dotado con la funcionalidad de los portaherramientas estándar, acepta útiles de mecanizado convencionales, tales como fresas, brocas, o avellanadores, sin necesidad de que éstos sean huecos o estén dotados de ningún canal especial. Asimismo, el cono de amarre a la máquina puede ser cualquiera de los conocidos y comunes en el mercado. Otra ventaja de la presente invención es que, al estar la boquilla de aspiración situada alrededor del útil de mecanizado, se produce la aspiración de todos los residuos generados, tanto polvo como virutas, exactamente desde el mismo punto de mecanizado, con la consiguiente limpieza y mejora de la precisión del mecanizado, ya que se evita la posibilidad de que alguna viruta pueda desviar ligeramente la cabeza del útil mecanizador durante el proceso. Asimismo, al ser desmontable y fácilmente intercambiable, esta boquilla de aspiración puede estar optimizada tanto en tamaño como en tipo para los distintos tipos de útiles de mecanizado que se coloquen en el portaherramientas. Otra de las más importantes ventajas a destacar de este portaherramientas es que el mismo sistema de aspiración es susceptible de aplicarse tanto a portaherramientas fijos como a los dotados de elemento retráctil. En estos últimos presenta la gran ventaja sobre los sistemas convencionales... [Seguir leyendo]

1 Portaherramientas con sistema de aspiración del tipo de los utilizados en los sistemas automáticos de mecanizado con control numérico para la adaptación y sujeción de los distintos útiles de mecanizado (7), que integra en un único dispositivo un portaherramientas de precisión de tipo fijo con un sistema de aspiración de los residuos producidos durante el mecanizado en el que entre un soporte de aspiración (10) y un cono de amarre (3) se forma una cámara (11) interna de aspiración cilíndrica, caracterizado por un elemento retráctil formado por un conjunto cilíndrico (9) concéntricamente dispuesto sobre el cono de amarre (3), en el que el soporte de aspiración (10), una campana cónica de aspiración (14), un palpador interno (15), un bastidor de aspiración (16) con micrómetros (17) asociados y el conducto de aspiración (4) están conectados al conjunto cilíndrico (9) y en el que los micrómetros (17) que permiten el ajuste de una profundidad de mecanizado predefinida están asociados a interruptores de fin de carrera (21) conectados a un brazo (20) del sistema de mecanizado. 2 Portaherramientas con sistema de aspiración, según la anterior reivindicación, en el que la campana cónica de aspiración (14, 34, 44) es desmontable e intercambiable. 3 Portaherramientas con sistema de aspiración, según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque, en una realización preferente, la campana cónica de aspiración (14, 34, 44) está formada por un cepillo con forma tronco-cónica, constituido por una o varias hileras de fibras individuales flexibles de sección preferentemente cilíndrica. 4 Portaherramientas con sistema de aspiración, según una las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la campana cónica de aspiración (14, 34, 44) está formada por una pieza tronco-cónica rígida o semi-rígida, dotada opcionalmente de una pluralidad de perforaciones complementarias para la entrada de aire. 5 Portaherramientas con sistema de aspiración, según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque incorpora una pluralidad de columnas-guía (40) de menor diámetro, preferentemente tres, distribuidas en forma de matriz circular alrededor del cono de amarre (38), en sustitución de la columna-guía (18) central y única, conectada al soporte (1) y situada concéntricamente entre el cono de amarre (3) y el conjunto cilíndrico (9) del portaherramientas en su versión retráctil, estando dotadas cada una de las columnas - guía de los correspondientes elementos anti-fricción (41), preferentemente en la forma de rodamientos, y de los correspondientes muelles internos (42) para propiciar el estado de reposo del conjunto cilíndrico (39). 6 ES 2 365 623 T3 7 ES 2 365 623 T3 8 ES 2 365 623 T3 9 ES 2 365 623 T3 ES 2 365 623 T3 11 ES 2 365 623 T3 12 ES 2 365 623 T3 13 ES 2 365 623 T3 14 ES 2 365 623 T3