TORRES PORTERO, Miguel, Angel (C/Pedro Cerbuna 12, Zaragoza, 50009, ES)
| R E I V I N D I C A C I O N E S 1. Sistema (1 ) para el mecanizado de piezas plásticas (10), caracterizado porque comprende: un vastago (2) rotatorio; unos brazos (3a, 3b), conectados al vastago (2) rotatorio y basculantes alrededor de unos ejes perpendiculares al eje de rotación del vastago (2), de modo que el giro del vastago (2) provoca que los brazos (3a, 3b) se abran bajo Ia acción de Ia fuerza centrífuga, y donde los brazos (3a, 3b) comprenden unas hendiduras (4a, 4b) en el interior de su extremo destinadas a alojar un molde (5) de mecanizado; y un cuerpo (6) desplazable en dirección longitudinal, alrededor del cual gira el vastago (3a, 3b) rotatorio, de modo que en una posición adelantada el cuerpo (6) empuja los brazos (3a, 3b), provocando su cierre alrededor del molde (5) de mecanizado, mientras que en una posición retrasada permite Ia apertura de los brazos (3a, 3b) bajo Ia fuerza centrífuga, liberando el molde (5) de mecanizado. 2. Sistema (1) para el mecanizado de piezas plásticas (10) de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado porque los brazos (3a, 3b) además comprenden una rampa (7a, 7b) sobre Ia que se apoya el cuerpo (6) en su posición adelantada. 3. Sistema (1) para el mecanizado de piezas plásticas (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende dos brazos (3a, 3b). 4. Sistema (1) para el mecanizado de piezas plásticas (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además comprende un medio (8) de centrado para centrar el molde (5) de mecanizado con respecto del eje de rotación del vastago (2). 5. Sistema (1) para el mecanizado de piezas plásticas (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además comprende unos medios (9a, 9b) de avance que hacen avanzar y retroceder el cuerpo (6) entre las posiciones adelantada y retrasada. |
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El objeto principal de Ia invención es un dispositivo para el mecanizado de piezas plásticas, fundamentalmente rebabas de piezas conformadas mediante inyección de plástico. Más particularmente, se trata de mecanizar Ia rebaba en Ia zona de unión del molde de piezas de material termoplástico.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El moldeo por inyección es un proceso de fabricación para producir piezas de materiales termoendurecibles. Se inyecta el material fundido a alta presión en un molde, normalmente de acero o aluminio, el cual tiene una forma inversa de Ia del producto que se desea moldear. El moldeo por inyección se emplea ampliamente para fabricar una gran variedad de piezas, desde pequeños componentes hasta grandes partes empleadas en automoción.
Un tipo particular de moldeo por inyección está dirigido a Ia inyección de plásticos, en el que el material que se inyecta es un termoplástico. Uno de los problemas que suelen generar estos procesos es que se producen rebabas causadas por Ia salida de pequeñas cantidades de material plástico por las juntas entre las dos piezas que constituyen el molde. Por este motivo, es imprescindible efectuar un proceso final de desbarbado o eliminación de las rebabas, sobre todo con el fin de facilitar Ia unión, acople o ensamble de las piezas mecanizadas con otras piezas.
Actualmente, los sistemas de mecanización industriales para piezas de material termoplástico conocidos son los siguientes: - Sistemas de mecanización por torneado: ..el arranque de viruta se realiza mediante una herramienta de corte que trabaja en dos movimientos, avance lineal y profundización de pasada.
- Sistemas de mecanización por fresado: rasurado, corte, arranque en formas circular, helicoidal, de engranajes, etc.
- Sistemas de mecanización por taladrado: combinación del movimiento de giro más el avance de una herramienta específica denominada broca para hacer orificios cilindricos.
- Sistemas de mecanización por aserrado: para el corte de piezas se utilizan principalmente dos tipos de herramienta, Ia sierra circular de acero rápido con dientes sin triscar, vaciados lateralmente (consiste en un disco con dientes en su borde, que corta mediante un movimiento de giro y avance en profundidad) y Ia sierra de cinta, de dientes triscados (inclinados alternativamente para que el surco sea más espeso que Ia hoja y ésta se deslice bien). Su forma es Ia de una larga cinta en lazo cerrado, que realiza un movimiento longitudinal continuo.
- Sistemas de mecanización por cepillado: arranque de virutas de piezas planas para rebajar su grosor, mediante el corte con una lámina de filo cortante inserta en Ia herramienta (cepillo manual de carpintería o cepillo eléctrico).
- Sistemas de mecanización por cizallamiento: operación de corte que desgarra las láminas mediante Ia acción de dos cuchillas que se deslizan una sobre Ia otra. Se emplea como herramienta manual Ia guillotina y como máquina Ia cizalla, ambas con alta capacidad de corte pero sin posibilidad de cortes curvos.
- Sistema de mecanización mediante corte por hilo: eliminación del material termoplástico sobrante por medio de un hilo caliente. - Sistema de mecanización para acabados: herramientas que producen virutas muy pequeñas para terminar, en dimensión y superficie, piezas que han sido previamente mecanizadas por otros procedimientos.
Sin embargo, estos procesos utilizados hasta el momento frecuentemente provocan desgarres en las piezas. Para evitarlos, se debe mecanizar a velocidades altas y los radios de curvatura en el plegado y curvado deben ser grandes. Además, debido a Ia baja conductividad térmica de los plásticos, es importante evitar que se caliente en exceso el material, ya que una temperatura excesiva provocaría una viruta pastosa que se puede adherir a partes de Ia máquina. Los plásticos termoestables podrían llegar a descomponerse y los termoplásticos llegarían a deformarse por fusión.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención describe un nuevo sistema para el mecanizado, desbarbado o eliminación de rebabas en piezas de plástico inyectado. Las ventajas del sistema de Ia invención son su gran sencillez, fiabilidad y versatilidad, consiguiéndose un acabado superficial que permite evitar posteriores controles de calidad. Además, es posible adaptar el sistema de Ia invención a piezas de diferentes formas y dimensiones, sin mayor complicación que el ajuste dimensional de las partes constituyentes de Ia invención.
La presente invención describe un sistema para el mecanizado de piezas plásticas que comprende fundamentalmente un vastago rotatorio, unos brazos basculantes conectados al vastago y un cuerpo desplazable en dirección longitudinal. A continuación se define cada una de estas partes con mayor detalle.
a) Vastago rotatorio Se trata de un vastago longitudinal conectado a unos medios de rotación, como por ejemplo un motor eléctrico o similar. Esta pieza transmite el movimiento de rotación responsable del mecanizado de Ia pieza plástica.
b) Brazos basculantes
Los brazos basculantes están acoplados al vastago rotatorio anterior a través de unos ejes perpendiculares al eje de rotación del vastago, de modo que el giro de dicho vastago provoca que los brazos se abran bajo Ia acción de Ia fuerza centrífuga. Además, los brazos comprenden unas hendiduras en el interior de su extremo destinadas a alojar una porción cilindrica del molde de mecanizado, que es Ia pieza que entra efectivamente en contacto con Ia pieza plástica para el desbarbado.
c) Cuerpo
El vastago rotatorio gira alrededor del cuerpo, que además es desplazable en dirección longitudinal, de modo que en una posición adelantada el cuerpo empuja los brazos, provocando su cierre alrededor del molde de mecanizado, mientras que en una posición retrasada el cuerpo permite Ia apertura de los brazos bajo Ia fuerza centrífuga, liberando el molde de mecanizado.
El molde de mecanizado comprende una porción cilindrica, que se acopla a los brazos, y una parte que entra en contacto con Ia pieza de material plástico, y que tiene Ia forma que se desea mecanizar en Ia pieza plástica. Cuando el cuerpo pasa de su posición retrasada a su posición adelantada, los brazos son forzados a cerrarse alrededor de Ia porción cilindrica del molde de mecanizado.
Preferiblemente, los brazos comprenden una rampa que proporciona un apoyo para el cuerpo cuando está en su posición adelantada. Así, una vez el cuerpo está en su posición adelantada, los brazos presionan firmemente el molde de mecanizado y se puede comenzar Ia operación de desbarbado de Ia pieza plástica. Preferiblemente, el sistema de Ia invención comprende además unos medios de avance que hacen avanzar y retroceder el cuerpo entre las posiciones adelantada y retrasada. Según algunos ejemplos, puede tratarse de cilindros hidráulicos, cilindros neumáticos, o bien motores con reductora.
Por último, en otra realización preferida de Ia invención el sistema de mecanizado comprende además un medio de centrado para centrar el molde de mecanizado con respecto del eje de rotación del vastago.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de Ia misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:
Fig. 1.- Muestra una sección del sistema de Ia invención con el cuerpo en su posición adelantada.
Fig. 2- Muestra una sección del sistema de Ia invención con el cuerpo en su posición retrasada.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Se describe a continuación un ejemplo del sistema (1 ) de Ia invención haciendo referencia a las figuras adjuntas. En particular, las Figs. 1 y 2 muestran un cuerpo (6), fabricado en acero F114 mecanizado, que alberga en su interior tres rodamientos que constituyen el apoyo para el giro de un vastago (2). Acoplados al vastago (2) hay dos brazos (3a, 3b) de acero F521 templado al núcleo 54 HRC y nitrurados al exterior ≥ 950 HV 0,3, cuyos extremos sustentan y aseguran el molde (5) para mecanizado de Ia zona que se pretende retrabajar en Ia pieza (10) de material termoplástico. Además, el vastago (2) está conectado mecánicamente a un motor eléctrico de 0,75 HP. Así, Ia fuerza centrífuga provocada por el giro del vastago (2) conectado al motor eléctrico mantiene los brazos (3a, 3b) abiertos.
Unos medios de avance (9a, 9b), en este ejemplo unos cilindros hidráulicos o neumáticos de diámetro 20, provocan el avance del cuerpo (6), el cual ejerce una presión sobre Ia rampa (7a, 7b) de los brazos (3a, 3b), obligándoles a cerrarse sobre Ia pieza (10) de material termoplástico, mecanizándola con Ia forma grabada en el molde (5) de mecanizado.
Un medio (8) de centrado, en este ejemplo un centrador de acero-plata, evita que Ia pieza (10) de material termoplástico se combe y se rompa durante Ia operación.
Por último, un movimiento de retroceso de los medios (9a, 9b) de avance provoca que el cuerpo pase a Ia posición retrasada, abriéndose de nuevo los brazos (3a, 3b) y quedando el sistema listo para Ia siguiente repetición del ciclo productivo.