Herramienta de chorro de fluido y cabeza de sujeción de herramienta para trabajar la superficie de losas y bloques de piedra, de cemento o materiales similares.

Una herramienta de chorro de fluido de alta presión para trabajar la superficie de losas o bloques de piedra,

mármol, granito o similares, que comprende:

- una placa de soporte (2);

- una pluralidad de boquillas (3, 3', 3'',...) montadas en dicha placa (2) para la conexión a una líneade fluido de alta presión (4) para generar chorros de fluido (J, J', J'',...) dirigidos hacia la superficieque va a ser trabajada (S);

-medios (5) para anclar, de manera que se puede retirar, dicha placa (2) a un huso (6) que giraalrededor de un eje de rotación (X) sustancialmente perpendicular a la superficie que va a sertrabajada (S);

en donde dicha pluralidad de boquillas (3, 3', 3'',...) está formada por dos grupos distintos (7, 7')de boquillas (3, 3', 3'',...) dispuestos sobre dicha placa (2) a lo largo de las respectivas líneascurvadas mutuamente desplazadas (8, 8'),

en donde dichas curvas (8, 8') son arcos elípticos que tienen ejes más largos predeterminados(aMAX, a'MAX) que están sustancialmente centrados en dicho eje de rotación (X);

caracterizada por que dichos ejes más largos (aMAX, a'MAX) de dichas elipses (8, 8') forman juntosun ángulo (α) que está comprendido entre 60º y 120º de tal manera que cuando dicha placa (2) esgirada, los chorros de fluido (J, J', J'',...) interactúan con la superficie que va a ser trabajada (S)para extraer el material sin generar un efecto visible producido por líneas de trabajo superpuestas.

Herramienta de chorro de fluido y cabeza de sujeción de herramienta para trabajar la superficie de losas y bloques de piedra, de cemento o materiales similares Campo de la Invención Esta invención generalmente encuentra aplicación en el campo técnico del trabajo de la piedra y particularmente se refiere a una herramienta de chorro de fluido a alta presión para trabajar la superficie de productos de diversos materiales, así como a una cabeza que comprende tal herramienta.

La herramienta y la cabeza de sujeción de herramienta son particularmente adecuadas para el acabado superficial de losas o bloques de piedra, mármol, granito, o aglomerados de cemento o materiales y similares.

Técnica Anterior

Los tratamientos de acabado de superficie, tales como el pulido, suavizado, aplicación de llama, y procesos similares sobre losas y productos de materiales de piedra, particularmente granito o mármol, tienen el objetivo de producir efectos superficiales particulares para añadir valor ornamental o funcional al producto, tales como propiedades anti-resbalón.

Cuando los tratamientos no requieren retirada de material o deformación de superficie de las losas, generalmente se utilizan herramientas con uno o más bordes de corte, que funcionan cortando o golpeando la superficie.

Sin embargo, estos tratamientos conllevan un elevado riesgo de daño en la losa si se ejerce excesiva presión con la herramienta o el producto ya está fisurado.

El proceso de aplicación de llama es realizado en su lugar exponiendo la capa superficial de la losa a elevadas temperaturas por la acción directa de una llama de oxidrógeno suministrada por sistemas de uno o múltiples sopletes.

Estas soluciones tienen evidentes desventajas, particularmente asociadas con los efectos términos de la llama que se ejerce a través de uno pocos milímetros en la losa y de este modo puede producir rupturas y/o fracturas de diversas longitudes dependiendo de la composición de los materiales que están siendo tratados.

Además, debido a los desplazamientos uniformes entre la cabeza y la losa, se crean efectos repetidos, tales como arañazos transversales, en el caso de sopletes únicos o paralelos a la dirección de trabajo.

Particularmente todos los procesos de aplicación de llama actuales aparentemente sufren de los efectos del funcionamiento esquemático y repetitivo de los sopletes.

Otra desventaja sustancial consiste en el elevado consumo de combustible para alimentar a la llama, particularmente cuando se utilizan máquinas de aplicación de llama de múltiples sopletes.

En un intento de superar las desventajas anteriores, se han propuesto un cierto número de soluciones, en las que las herramientas normales o la llama son reemplazadas por una o más boquillas de chorro de agua a alta presión.

Actualmente están disponibles diversas soluciones de herramientas mecánicas, que tienen boquillas dispuestas a lo largo de una o más líneas rectas para trabajar simultáneamente la superficie de la losa desde una posición estacionaria o móvil, generalmente en un plano paralelo al definido por la losa.

El documento US 5.291.694 expone y aparato para el tratamiento superficial de superficies de piedra, que tiene una cabeza de sujeción de boquilla con siete boquillas de chorro de líquidos a alta presión dispuestas a lo largo de una circunferencia.

La cabeza es accionada giratoriamente de forma excéntrica mediante un árbol de accionamiento de manera que el chorro de líquido impulsado por cada boquilla, en combinación con el movimiento de translación lineal impartido por la cabeza, describe trazas no lineales.

Aunque estas soluciones generalmente protegen el material de los daños causados por la excesiva presión de la herramienta, todavía no pueden producir un efecto superficial que reproduzca de forma aceptable el efecto aleatorio producido por un tratamiento exclusivamente manual.

Al contrario, los efectos del funcionamiento sistemático y repetido de los sopletes son normalmente evidentes.

E documento US2006/0049285 expone una herramienta de chorro de fluido a alta presión de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. En una realización particular, la herramienta tiene dos grupos de boquillas distribuidas a lo largo de respectivas circunferencias.

Esta disposición particular produce un efecto indeseado consistente en superponer las distribuciones producidas por dos o más boquillas consecutivas de cada grupo, de manera que la superficie trabajada todavía se ve afectada por las desventajas anteriores.

Descripción de la Invención El objetivo de la presente invención es superar las desventajas anteriormente mencionadas, proporcionando una herramienta de chorro para trabajar superficies de losas o bloques de piedra, mármol, granito, aglomerados de cemento o similares utilizando un fluido a alta presión, que es altamente eficiente y relativamente barato.

Un objetivo particular es proporcionar una herramienta de chorro que permita el acabado rápido de la superficie, a la vez que se obtiene un producto final con efectos estéticos y funcionales tan similares como sea posible a los que se pueden obtener mediante el trabajado manual, a la vez que se elimina o al menos se reduce sustancialmente, la presencia de trazas repetidas sobre la superficie tratada.

Un objetivo más es promocionar una cabeza de sujeción de herramienta que permita que tal trabajo de superficie sea realizado de una manera rentable.

Estos y otros objetivos, como se expondrá de forma más evidente aquí, se consiguen mediante una herramienta de chorro como está definida en l reivindicación 1, que comprende una placa de soporte, una pluralidad de boquillas montadas en dicha placa para la conexión a una línea de fluido de alta presión para generar chorros de fluido dirigidos hacia la superficie que va a ser trabajada y medios para anclar, de manera que se puede retirar, dicha placa a un huso que gira alrededor de un eje sustancialmente perpendicular a la superficie que se va a trabajar.

De acuerdo con la invención, la pluralidad de boquillas comprende al menos dos grupos separados de boquillas dispuestos sobre la placa a lo largo de respectivas líneas curvadas mutuamente separadas.

En particular, dichas curvas son arcos elípticos de tal manera que, cuando dicha placa es girada, los chorros de fluido interactúan con la superficie que va a ser trabajada para retirar el material sin generar ningún efecto visible causado por las líneas de trabajo superpuestas.

Gracias a esta configuración particular, una vez que la placa es girada por medios externos, las boquillas dirigirán sus respectivos chorros de fluido a la superficie del producto de una manera aparentemente aleatoria.

De acuerdo con otro aspecto más de la invención, se proporciona una cabeza de sujeción para el trabajo de superficie de losas o bloques de piedra, mármol, granito o aglomerados de piedra y/o cemento o materiales similares, que comprende al menos una herramienta de chorro de fluido como está definida en una o más de las reivindicaciones 1 a 9, medios de motor para girar la herramienta y medios para alimentar selectivamente un fluido de trabajo a alta presión a la herramienta.

Gracias a la particular configuración de la cabeza de sujeción de herramienta de la invención, el trabajo de superficie del producto se puede realizar de una manera relativamente rápida y eficiente, a la vez que se proporcionan ventajas en términos de producción total de la máquina para la que está diseñada la cabeza.

Breve Descripción de los Dibujos Características y ventajas adicionales de la invención resultarán más evidentes de la lectura de la descripción detallada de una realización preferida, no exclusiva, de una herramienta y cabeza de sujeción de herramienta de acuerdo con la invención, que se describen como ejemplo no limitativo con ayuda de los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una vista en perspectiva de una herramienta de chorro de la invención;

la Fig. 2 es una vista superior de la herramienta de la Fig. 1;

la Fig. 3 es una vista frontal en sección de la herramienta tomada a lo largo del plano /-/ de la Fig. 2;

la Fig. 4 es una vista superior de un detalle de la herramienta de la Fig. 1;

la Fig. 5 es una vista en perspectiva de una cabeza de sujeción de herramienta de la invención;

la Fig. 6 es una vista frontal de la cabeza de sujeción de la herramienta de la Fig. 5;

la Fig. 7 es una vista en sección de la cabeza de sujeción de herramienta tomada a lo largo del plano //-// de la Fig.

6.

Descripción detallada de una realización preferida Haciendo... [Seguir leyendo]

1. Una herramienta de chorro de fluido de alta presión para trabajar la superficie de losas o bloques de piedra, mármol, granito o similares, que comprende:

- una placa de soporte (2) ;

- una pluralidad de boquillas (3, 3´, 3´´, ...) montadas en dicha placa (2) para la conexión a una línea de fluido de alta presión (4) para generar chorros de fluido (J, J´, J´´, ...) dirigidos hacia la superficie que va a ser trabajada (S) ;

-medios (5) para anclar, de manera que se puede retirar, dicha placa (2) a un huso (6) que gira alrededor de un eje de rotación (X) sustancialmente perpendicular a la superficie que va a ser trabajada (S) ;

en donde dicha pluralidad de boquillas (3, 3´, 3´´, ...) está formada por dos grupos distintos (7, 7´) de boquillas (3, 3´, 3´´, ...) dispuestos sobre dicha placa (2) a lo largo de las respectivas líneas curvadas mutuamente desplazadas (8, 8´) ,

en donde dichas curvas (8, 8´) son arcos elípticos que tienen ejes más largos predeterminados (aMAX, a´MAX) que están sustancialmente centrados en dicho eje de rotación (X) ;

caracterizada por que dichos ejes más largos (aMAX, a´MAX) de dichas elipses (8, 8´) forman juntos un ángulo (α) que está comprendido entre 60º y 120º de tal manera que cuando dicha placa (2) es girada, los chorros de fluido (J, J´, J´´, ...) interactúan con la superficie que va a ser trabajada (S) para extraer el material sin generar un efecto visible producido por líneas de trabajo superpuestas.

2. La herramienta de chorro reivindicada en la reivindicación 1, caracterizada por que dichos ejes más largos (aMAX, a´MAX) de dichas elipses (8, 8´) forman juntos un ángulo (α) comprendido entre 70º y 110º.

3. La herramienta de chorro reivindicada en la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que cada una de dichas elipses (8, 8´) tiene un eje más largo (aMAX, a´MAX) que es entre 1, 5 y 1, 9 veces el eje más corto correspondiente (aMIN, a´MIN) .

4. Una herramienta de chorro como la reivindicada en la reivindicación 3, caracterizada por que el eje más largo (aMAX) y el eje más corto (aMIN) de una de dichas elipses (8, 8´) es entre 0, 6 y 1, 4 veces el eje más largo (a´MAX) y el eje más corto (a´MIN) respectivamente de la otra de dichas elipses (8´) .

5. La herramienta de chorro reivindicada en la reivindicación 1, caracterizada por que dicha placa (2) tiene una pluralidad de cavidades pasantes (12) de forma sustancialmente circular dispuesta a lo largo de dichas líneas curvadas (8, 8´) y que definen receptáculos para las respectivas boquillas (3, 3´, 3´´, ...) .

6. La herramienta de chorro reivindicada en la reivindicación 5, caracterizada por que, para cada uno de los arcos elípticos (8, 8´) los centros de las cavidades pasantes adyacentes (12) delimitan una parte del arco (8, 8´) que subtende un ángulo de centro (β) comprendido entre 5º y 30º y preferiblemente entre 10º y 20º.

7. La herramienta de chorro reivindicada en la reivindicación 1, caracterizada por que dichos medios de anclaje (5) incluyen un pasaje central (13) formado en dicha placa (2) para la conexión de dicha placa (2) con un huso giratorio (6) .

8. Una cabeza de sujeción de herramienta para el trabajo de superficie de losas o bloques de piedra, mármol, granito, aglomerados de piedra y/o de cemento, que comprende al menos una herramienta de chorro de fluido de alta presión (1) que define un eje de rotación sustancialmente central (X) , medios de motor (17) para accionar giratoriamente dicha al menos una herramienta (1) alrededor de dicho eje (X) , medios (18) para alimentar selectivamente un fluido de trabajo de alta presión a dicha al menos una herramienta (1) , caracterizada por que dicha al menos una herramienta (1) es como la reivindicada en una o más de las reivindicaciones 1 a 7.

9. La cabeza de sujeción de herramienta reivindicada en la reivindicación 8, caracterizada por que dichos medios de alimentación selectivos (18) incluyen una línea de alimentación (4) con un distribuidor (19) que tiene una pluralidad de tuberías de alimentación (21) en comunicación de fluido con las respectivas boquillas (3, 3´, 3´´, ...) de dicha herramienta (1) .

10. La cabeza de sujeción de herramienta reivindicada en la reivindicación 9, caracterizada por que dicho distribuidor (19) es sustancialmente cilíndrico y coaxial con dicha placa de soporte (2) , con una primera cara

(22) que tiene una brida (23) para la sujeción a dicha herramienta (1) y una cara opuesta (24) asociada con dichos medios de motor (17) .

11. La cabeza de sujeción de herramienta reivindicada en la reivindicación 9, caracterizada por que dichos

medios de motor (17) incluyen un huso accionado por motor (6) integral con dicho distribuidor (19) para girar este último alrededor de su eje (X) integralmente con dicha herramienta (1) .

12. La cabeza de sujeción de herramienta reivindicada en la reivindicación 11, caracterizada por que dichos medios de motor (17) incluyen un árbol de accionamiento (25) con un eje (W) paralelo a, y coincidente con,

el eje (X) de dicho distribuidor (19) , teniendo dicho árbol (25) un primer extremo axial (26) asociado con dicho huso (6) , un segundo extremo axial (27) con una junta giratoria (28) para la conexión de un motor al árbol y un pasaje sustancialmente axial (29) para al menos una tubería (30) , que permite que un fluido de trabajo sea alimentado a dicho distribuidor (19) .

13. La cabeza de sujeción de herramienta reivindicada en la reivindicación 8, caracterizada por que dichos medios de alimentación selectivos (18) incluyen una unidad de control de microprocesador para la respectiva habilitación/deshabilitación selectiva, secuencial, controlada o aleatoria de una o más de dichas boquillas (3, 3´, 3´´, ...) .

14. La cabeza de sujeción de herramienta reivindicada en cualquier reivindicación 8 a 13, caracterizada por que comprende un bastidor (31) para soportar y proteger dicha herramienta (1) , teniendo dicho bastidor (31) medios de bloqueo (35) para bloquear dicha tubería (30) y medios de guía (33) para guiar dicha cabeza (16) sobre un plano (π) paralelo a la superficie que va a ser trabajada.