Sistema que comprende un mandril.

Sistema (10) que comprende:

una herramienta de corte (28);

un accionador (22);

un mandril (12) giratorio mediante el accionador (22),

en el que el mandril (12) comprende un cuerpo (16);

un juego de mordazas (34) acopladas al cuerpo (16), en el que las mordazas (34) están configuradas para retener una pieza de trabajo (14) adyacente a la herramienta de corte (28);

caracterizado porque el cuerpo (16) comprende un núcleo (52) dispuesto en una carcasa (50), en el que la carcasa (50) está hecha de metal y el núcleo (52) está hecho de una material compuesto.

Sistema que comprende un mandril.

Antecedentes La invencion se refiere en general a un sistema que comprende un mandril para su uso en un equipo giratorio, tal como un torno.

Un mandril normalmente gira en respuesta a un accionador giratorio, tal como un motor electrico. En un equipo de gran tamano, tal como un torno fijo, el mandril es enorme. En general, el mandril tiene un cuerpo todo de acero para resistir la naturaleza erosiva del material cortado y lanzado fuera de una pieza de trabajo. Desafortunadamente, el cuerpo todo de acero requiere una cantidad considerable de momento de torsion para girar el mandril y, tambien, una cantidad considerable de tiempo para acelerar el mandril a la velocidad deseada. Como resultado, el equipo puede utilizar un motor relativamente mas grande, a un coste mas alto, para aumentar el momento de torsion y mejorar el tiempo de respuesta. De otro modo, con un motor mas pequeno, el equipo puede simplemente tener un tiempo de respuesta menor, lo que deriva en un aumento global del tiempo para cualquier proceso dado con el equipo. Asi, el cuerpo todo de acero da como resultado una compensacion entre el coste y el rendimiento.

El documento GB 848.551 A describe un sistema con las caracteristicas del preambulo de la reivindicacion 1.

Breve descripcion

Un sistema de acuerdo con la invencion comprende una herramienta de corte, un accionador, y un mandril que gira mediante el accionador. El mandril comprende un cuerpo con un nucleo dispuesto en una carcasa, en el que la carcasa esta hecha de un metal y el nucleo esta hecho de un material compuesto. El mandril comprende tambien un juego mordazas acopladas al cuerpo, en el que las mordazas estan configuradas para retener una pieza de trabajo adyacente a la herramienta de corte.

Dibujos La presente invencion se entendera mejor cuando se lea la siguiente descripcion detallada con referencia a los dibujos que se acompanan en los que los numeros similares representan partes similares en todos los dibujos, en los que:

La figura 1 es un diagrama de bloques de una realizacion de un sistema que tiene un mandril hibrido con una carcasa de proteccion dispuesta alrededor de un nucleo de peso ligero;

La figura 2 es una vista en perspectiva frontal de una realizacion del mandril hibrido como se ilustra en la figura 1;

La figura 3 es una vista en perspectiva frontal despiezada de una realizacion del mandril hibrido como se ilustra en la figura 1;

La figura 4 es una vista en perspectiva posterior despiezada de una realizacion del mandril hibrido como se ilustra en la figura 1;

Las figuras 5A, 5B, y 5C son vistas frontales de una realizacion del mandril hibrido, como se ilustra en la figura 1, que ilustra ademas una posicion abierta, una posicion de funcionamiento, y una posicion cerrada de un juego de tres mordazas;

Las figuras 6A, 6B, y 6C son secciones transversales de una realizacion del mandril hibrido tomadas por la linea 6A-6A de la figura 5A, la linea 6B-6B de la figura 5B, y la linea 6C-6C de la figura 5C, respectivamente;

La figura 7 es una vista en perspectiva posterior despiezada de una realizacion del mandril hibrido, como se ilustra en la figura 1, que ilustra el nucleo de peso ligero despiezado a partir de la carcasa de proteccion;

La figura 8 es una vista en perspectiva posterior de una realizacion del mandril hibrido, como se ilustra en la figura 1, que ilustra la cubierta de proteccion ajustada por contraccion alrededor del nucleo de peso ligero;

La figura 9 es una vista en perspectiva posterior de una realizacion del mandril hibrido, como se ilustra en la figura 1, que ilustra el nucleo de peso ligero con caracteristicas internamente mecanizadas;

La figura 10 es una vista en perspectiva posterior de una realizacion del mandril hibrido, como se ilustra en la figura 1, que ilustra un conjunto de componentes dentro de las caracteristicas internamente mecanizadas, y que ilustra una placa posterior despiezada a partir del conjunto;

La figura 11 es una vista en perspectiva posterior de una realizacion del mandril hibrido, como se ilustra en la figura 1, que ilustra la placa posterior unida al conjunto;

La figura 12 es un organigrama que ilustra una realizacion de un proceso para fabricar el mandril hibrido como se ilustra en la figura 1;

Las figuras 13A, 13B, 13C y 13D son vistas esquematicas de una realizacion para fabricar el mandril hibrido como se ilustra en la figura 1;

Las figuras 14A, 14B, y 14C son vistas esquematicas de una realizacion para fabricar un nucleo de peso ligero compuesto del mandril hibrido como se ilustra en la figura 1;

La figura 15 es una vista esquematica de una realizacion para moldear por inyeccion el nucleo de peso ligero en la carcasa de proteccion del mandril hibrido como se ilustra en la figura 1;

La figura 16 es una vista esquematica de una realizacion que utiliza pernos para fijar mecanicamente la carcasa de proteccion al nucleo de peso ligero del mandril hibrido como se ilustra en la figura 1; y

La figura 17 es una vista esquematica de una realizacion que utiliza un grupo de cunas y ranuras para fijar mecanicamente la carcasa de proteccion al nucleo de peso ligero del mandril hibrido como se ilustra en la figura 1.

Descripcion detallada A continuacion se describen una o mas realizaciones especificas de la presente invencion. Con el fin de proporcionar una descripcion concisa de estas realizaciones, en la memoria no se pueden describir todas las caracteristicas de una aplicacion real. Se debe tener en cuenta que en el desarrollo de cualquier aplicacion real, tal como en cualquier proyecto de ingenieria o de diseno, se deben tomar muchas decisiones de aplicacion especificas para lograr los objetivos especificos de los creadores, tales como el cumplimiento de las restricciones relacionadas con el sistema y las relacionadas con los negocios, las cuales pueden variar de una aplicacion a otra. Ademas, se debe tener en cuenta que tal esfuerzo de desarrollo podria ser complejo y requerir tiempo, sin embargo podria ser una rutina que realice un diseno, una fabricacion, y una manufactura para aquellos expertos que tengan el beneficio de esta descripcion.

Cuando se introducen elementos de diversas realizaciones de la presente invencion, se pretende que los articulos "un", "una", "el, la, los, las" y "dicho, dicha, dichos, dichas" signifiquen que hay uno o mas elementos. Los terminos "comprende", "incluye", y "tiene" pretenden ser inclusivos y significan que puede haber elementos adicionales distintos de los elementos enumerados.

Como se describe en detalle mas adelante, varias realizaciones de un mandril hibrido 12 evitan una construccion toda de acero en favor de una construccion de multiples materiales utilizando tanto materiales ligeros como materiales resistentes a la erosion. Como ya se ha descrito anteriormente, el mandril hibrido 12 a menudo esta expuesto a la erosion por las esquirlas de una pieza de trabajo 14. Por tanto, las realizaciones del mandril hibrido 12 emplean un material resistente a la erosion a lo largo de las superficies expuestas a tal erosion, mientras que emplea materiales ligeros en zonas menos propensas a someterse a la erosion.

La figura 1 es un diagrama de bloques de una realizacion de un sistema 10 que utiliza un mandril hibrido 12 para asegurar una pieza de trabajo 14. Como se describe en detalle mas adelante, el mandril hibrido 12 tiene un cuerpo 16 hecho de al menos dos materiales diferentes. En particular, el cuerpo 16 esta disenado para reducir el peso manteniendo al mismo tiempo la proteccion externa contra el entorno de trabajo. Por ejemplo, una realizacion del cuerpo 16 incluye una carcasa de proteccion 50 dispuesta alrededor de un nucleo de peso ligero 52 (veanse las figuras 2 a 11) . La carcasa de proteccion 50 esta configurada para resistir la erosion que producen las esquirlas lanzadas durante una operacion de corte o similar. El nucleo de peso ligero 52 esta configurado para reducir el peso especifico de todo el cuerpo 16, de manera que el mandril hibrido 12 pueda girar mas rapidamente hasta la velocidad deseada. En una realizacion, el cuerpo 16 del mandril hibrido 12 incluye un ajuste por contraccion de una carcasa de proteccion anular metalica 50 alrededor de un nucleo compuesto 52 generalmente cilindrico.

Como se describe con mas detalle a continuacion, el mandril hibrido 12 puede estar hecho de una variedad de materiales, conexiones, formas y disenos. Por ejemplo, la carcasa de proteccion 50 puede estar hecha de una variedad de metales. El nucleo de peso ligero 52 puede estar hecho de una variedad de compuestos. En una realizacion, la carcasa de proteccion 50 esta hecha de acero inoxidable, y el nucleo de peso ligero 52 esta hecho de un... [Seguir leyendo]

1. Sistema (10) que comprende:

una herramienta de corte (28) ;

un accionador (22) ;

un mandril (12) giratorio mediante el accionador (22) , en el que el mandril (12) comprende un cuerpo (16) ;

un juego de mordazas (34) acopladas al cuerpo (16) , en el que las mordazas (34) estan configuradas para retener una pieza de trabajo (14) adyacente a la herramienta de corte (28) ;

caracterizado porque el cuerpo (16) comprende un nucleo (52) dispuesto en una carcasa (50) , en el que la carcasa (50) esta hecha de metal y el nucleo (52) esta hecho de una material compuesto.

2. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la carcasa (50) se ajusta por contraccion alrededor del nucleo (52) .

3. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el nucleo (52) tiene un exterior cilindrico (142) , la carcasa (50) tiene un interior cilindrico (140) , el exterior cilindrico (142) se pone continuamente en contacto con el interior cilindrico (140) , y la carcasa (50) esta precargada alrededor del nucleo (52) .

4. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la carcasa (50) esta quimicamente unida al nucleo (52) mediante un adhesivo.

5. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la carcasa (50) esta acoplada mecanicamente al nucleo (52) mediante un elemento de fijacion, una abrazadera, o una combinacion de ambos.

6. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el material compuesto comprende fibras dispuestas en un material epoxi.

7. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que el material compuesto comprende una pluralidad de capas de tela tejida con fibra adheridas entre si mediante el material epoxi.

8. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que el material compuesto comprende un material ignifugo.