ES2274046T3 - Instalacion de limpieza seca para piezas de trabajo. - Google Patents

Abstract

Una instalación para la limpieza seca de piezas de trabajo con un medio gaseoso mediante la succión de partículas sólidas y/o líquidas adheridas, la cual comprende un conducto de succión (9) que conduce a un montaje de remoción de succión (10) y un dispositivo de guía que está dispuesto corriente arriba del conducto de succión y mediante el cual el flujo de succión se guía a la región de la superficie de la pieza de trabajo (2) de tal manera que en la superficie de la pieza de trabajo se produce un flujo que arrastra las partículas sólidas y/o líquidas adheridas, donde el dispositivo de guía se encuentra en la forma de un molde se succión (1) que rodea la pieza de trabajo por todos los lados y el contorno interno (4) al cual sigue el contorno externo de la pieza de trabajo (5) y deja intersticios definidos (3) en relación con el contorno externo de la pieza de trabajo, caracterizada porque un medio gaseoso fluye hacia los intersticios por medio de ranuras de alimentación (6) y/o perforaciones de alimentación (7) en el molde de succión, donde los intersticios (3) por una parte y las ranuras de alimentación (6) del medio, por la otra, son de tal configuración, disposición y dimensión que la velocidad de flujo del medio de gaseoso en la superficie de la pieza de trabajo (2) es en todas partes más de 20 m/s.

Description

Instalación de limpieza seca para piezas de trabajo.

La presente invención se refiere a una instalación para limpieza seca de piezas de trabajo con un medio gaseoso por medio de succión de partículas, sólidas y/o líquidas, adheridas con un canal de succión que conduce a una unidad de succión y un dispositivo de guía que precede al canal de succión por medio del cual la corriente o flujo de succión en la región de la superficie de la pieza de trabajo se guía de tal manera que se forma un flujo en la superficie de la pieza de trabajo que arrastra las partículas sólidas y/o líquidas que se adhieren.

Las instalaciones o sistemas para limpieza en seco de piezas de trabajo después de un mecanizado por arranque de virutas se usan para retirar los residuos o los aditivos de maquinado. Tales instalaciones reemplazan paulatinamente a los métodos mojadas en los cuales se usan solventes, que después no se separan de los residuos o lo hacen pero con gran dificultad, para procesarlos como materiales de reciclado. Por contraste después de una limpieza en seco los residuos líquidos, tales como emulsiones o aceites lubricantes se pueden separar fácilmente de las impurezas sólidas, tales como las virutas, por medio de filtros finos y de nuevo usarse para el maquinado. Los residuos metálicos pueden procesarse por otra parte como material de reciclado.

A los métodos conocidos de limpieza en seco de piezas de trabajo pertenece la separación de los residuos por medio de soplado a través de boquillas que están dirigidas a la pieza de trabajo (ver US 4 381 577). Sin embargo, se ha mostrado que el gasto energético es relativamente alto generar un volumen de aire con la sobrepresión requerida para remover los residuos en la superficie entera de la pieza de trabajo. Para aumentar la efectividad de la corriente de aire generada se emplean otros métodos adicionales al sistema de succión y/o apoyan que se suelten los residuos poniendo la pieza de trabajo a vibrar o rotar (ver DE 295 20 880 U1 y DE 196 29 436 A1).

Otro método de limpieza en seco de piezas de trabajo se limita al uso de sistemas de succión (ver DE 196 29 436 A1 y DE 196 33 771 C2). No obstante, mediante un flujo no uniforme del aire que se succiona, la limpieza completa de la pieza de trabajo en su superficie compleja solo es realizable con dificultad y está relacionada con un gran gasto energético para producir una corriente alta de volumen y unas presiones bajas. En este caso también se usan generalmente generadores adicionales de vibración.

Para conducir la corriente de aire por una platina de conducción, como lo prevé otro método, es eventualmente insuficiente (ver DE 196 29 436 A1). De esta manera la velocidad del flujo sí puede elevarse en general en un diseño correspondiente. Sin embargo, el aire succionado toma el camino de menor resistencia lo que significa que sigue el contorno de la platina de conducción o de guía y no el contorno complejo de la pieza de trabajo. Por consiguiente no existe una conducta de flujo exactamente definida en todos los puntos del contorno externo de la pieza de trabajo. En este caso también se requieren medidas de apoyo adicionales como el soplado. La instalación de limpieza mencionada se refiere a una instalación con una cámara en la cual la pieza de trabajo puede además rotarse. Particularmente para las piezas de trabajo con superficies complejas significa que se requiere una distancia suficiente entre la pieza de trabajo y la platina de guía, lo cual nuevamente pone en duda que la corriente sea suficiente para la limpieza de la pieza de trabajo.

Otro método se conoce a partir de DE 19651791 A1. Este documento describe una instalación de succión de contorno con una boquilla de succión de contorno, pero que es apropiada sólo para piezas aproximadamente simétricas en rotación y cilíndricas.

Es por lo tanto una tarea de la presente invención seguir desarrollando la instalación para la limpieza en seco de piezas de trabajo del tipo mencionado al inicio para que surja una conducta de corriente óptima de un medio de flujo gaseoso en la superficie entera de la pieza de trabajo y para lograr una buena limpieza de la pieza de trabajo. Simultáneamente, la cantidad de energía requerida para esto debe reducirse de manera decisiva.

Para resolver esta tarea la invención propone a partir del sistema de limpieza en seco de las piezas de trabajo del tipo mencionado inicialmente, que el dispositivo de guía se configure como un molde succión que rodea por todos los lados a la pieza de trabajo, cuyo contorno interno siga el contorno externo de la pieza de trabajo y deje hendiduras definidas hacia el contorno externo de la pieza de trabajo a la cual fluye un medio gaseoso a través de ranuras de alimentación y/o perforaciones de alimentación en el molde de succión, en donde los intersticios, por una parte, y las ranuras de alimentación del medio y/o perforaciones de alimentación del medio, por otra parte, se configuran, disponen y se miden de tal manera que la velocidad de flujo del medio gaseoso sea mayor de 20 m/s en todas partes de la superficie de la pieza de
trabajo.

En la instalación para limpieza en seco de piezas de trabajo según la invención un molde de succión rodea a la pieza de trabajo a limpiarse. Los contornos internos de este molde de succión representan de la misma forma la imagen negativa de los contornos de la pieza de trabajo. Esto hace posible definir los intersticios alrededor de la pieza de trabajo para que, por medio de su sección transversal, se origine una velocidad de flujo proporcional a la succión del medio gaseoso. Las distancias entre la pieza de trabajo y el molde de succión deben alcanzar de 1 mm hasta 5 mm. El medio gaseoso fluye por entre las ranuras de alimentación y/o perforaciones de alimentación que están hechas en sitios definidos del molde de succión, a los intersticios entre el molde de succión y la pieza de trabajo. De esta manera la corriente del medio de limpieza gaseoso alcanza la superficie de la pieza de trabajo.

Para asegurar que el medio de flujo pase uniformemente por la superficie entera de la pieza de trabajo, tanto la suma de las secciones transversales de las ranuras de alimentación y de las perforaciones de alimentación para el medio gaseoso como también la suma de las secciones transversales de los intersticios entre el molde de succión y la pieza de trabajo deben ser menores que el corte transversal de la apertura de la ranura de succión a través de la cual el medio gaseoso deja el molde de succión. La ranura de succión debe extenderse por lo menos por toda la longitud de la pieza de trabajo. El medio de flujo acelerado arrastra partículas sólidas y/o líquidas que se hayan adherido a la pieza de trabajo. Este procedimiento se apoya por la caída de presión que ocurre a una velocidad de flujo incrementada.

La suma de las secciones transversales de las ranuras de alimentación y de las perforaciones de alimentación en las cuales entra el medio de flujo gaseoso al molde de succión debe permitir un volumen suficientemente grande de corriente. Por otra parte, una sección transversal demasiado grande puede tener una influencia desventajosa sobre el comportamiento del flujo en la superficie de la pieza de trabajo y dar lugar a un impacto no uniforme por ser demasiado baja la velocidad de entrada de flujo en varias partes de la pieza de trabajo. Bajo ciertas condiciones es ventajoso acelerar de antemano el medio a la entrada al molde de succión por entre pequeñas ranuras y perforaciones correspondientes. Estudios empíricos y matemáticos han mostrado que se alcanzan resultados de limpieza óptimos si la suma de las secciones transversales de las ranuras de alimentación y las perforaciones de alimentación para el medio gaseoso corresponde a 0,9 hasta 1,2 veces la suma de las secciones transversales de todos los intersticios entre la pieza de trabajo y el molde de succión que rodea a la pieza de
trabajo.

A partir de esta constelación resulta que la velocidad de corriente del medio gaseoso alrededor de la pieza de trabajo es la más grande. A partir de la ranura de succión y en el canal de succión subsiguiente en dirección de la unidad de succión tiene lugar una velocidad de flujo más baja con secciones transversales más grandes. La sección transversal de conexión en el canal de succión debe expandirse adicionalmente de manera conveniente hacia la unidad de succión misma. Esto da lugar a que el flujo se calme lo cual promueve que se precipiten las partículas pesadas de los residuos del maquinado de la pieza de trabajo.

El medio de flujo acelerado en el intersticio entre el molde de succión y la pieza de trabajo arrastra los residuos que deja el maquinado sobre la superficie de la pieza herramienta. Este efecto se promueve por el hecho de que una velocidad de flujo aumentada se acompaña de una caída de presión por lo que surge un vacío parcial. Según los estudios empíricos se deben esperar los mejores resultados para soltar emulsiones, aceites lubricantes y otros residuos de un maquinado por arranque de virutas a unas velocidades de flujo de por lo menos 20 m/s para las áreas de uso planeadas.

De aquí en adelante se ilustrará con mayor detalle un ejemplo de realización de la invención por medio de dibujos.

En ellos se muestra

Fig. 1: una representación en perspectiva de la instalación, en estado abierto, de la invención para limpieza en seco de las piezas de trabajo.

Fig. 2: una representación en perspectiva de una estación de limpieza completa con la instalación integrada de limpieza en seco.

La instalación representada para limpieza en seco de piezas de trabajo 2 está designada para el procesamiento secundario de ejes de cigüeñal 22. Dicha instalación consta esencialmente del molde de succión, del cual sólo se representa una mitad 1a, de las platinas correderas 12, 13 con dispositivos de ajuste 17a, 17b, la caperuza de protección de sonido 21 y una platina de base 19.

En la platina de base 19 se encuentra la ranura de succión 8 a través de la cual el medio de limpieza gaseoso, aire en este caso, que contiene las partículas liberadas del eje del cigüeñal, como residuos del maquinado por corte, va en dirección de una unidad de succión 10 no representada. A ambos lados de la ranura de succión 8 se montan las consolas 11a y 11b en las cuales el eje de cigüeñal 22 se sitúa con relación a la instalación y por encima de la ranura de succión 8.

El molde de succión 1, de la cual sólo se representa una mitad, se empuja para el proceso de limpieza para que rodee el eje de cigüeñal 22. Para este propósito el molde de succión 1 provisto de contornos internos 4a, 4b y 4c dentro de los cuales las partes acodadas 23 del eje de cigüeñal 22 que se alinea relativamente al molde de succión 1, se proyectan con sus contornos externos 5a, 5b y 5c. En el estado cerrado, entre el molde succión 1 y el eje de cigüeñal 22 queda solo una distancia de 1 hasta 5 mm para la limpieza. Las ranuras de alimentación 6 y las perforaciones de alimentación 7 hechas en el molde de succión 1 sirven para que el medio de flujo gaseoso se distribuya de manera dirigida y el mismo se alimente a las partes acodadas 23 sobresalientes de la superficie del eje de cigüeñal.

Las mitades del molde de succión 1a, 1b son reemplazables fácilmente en las platinas correderas 12, 13 por medio de pernos 24 en perforaciones preparados para ese propósito. De esta manera la instalación de limpieza en seco puede ser re-equipada rápido y sin problemas para otras piezas de trabajo diferentes del eje de cigüeñal 2 con diferentes formas y dimensiones, como por ejemplo árbol de levas o ejes de cigüeñal para motores que tienen diferentes números de cilindros.

Las platinas correderas 12, 13 se guían sobre rieles16a, 16b para poder desplazarse. Para este propósito los dispositivos de ajuste 17a, 17b se pegan con su extremo 25a fijado estáticamente a la construcción de soporte 26 de la instalación y pegado a las platinas correderas 12, 13 con su extremo 25b que se mueve hacia fuera, mediante abrazaderas 18a y 18b. Mediante la sincronización de los dispositivos de ajuste 17a, 17b las platinas correderas 12, 13 se mueven sincronizadamente con las mitades del molde de succión 1a, 1b y se posicionan simétricamente hacia la pieza de trabajo 2. Esto asegura que los intersticios 3a, 3b entre el contorno interno 4 y el contorno externo 5 de la pieza de trabajo 2 sean idénticos para la mitad del molde de succión 1a y la mitad del molde de succión 1b.

En la región de las consolas 11a, 11b para el montaje del eje de cigüeñal 22 se encuentran depresiones 15a, 15b. Por las depresiones 14a, 14b queda libre la sección transversal de la ranura de succión, incluso si las platinas correderas se empujan juntas hacia el proceso de limpieza.

Así mismo en las platinas correderas 12, 13 se encuentra montada una caperuza de protección contra el ruido de dos partes 21a, 21b. Esta caperuza rodea las mitades del molde de succión 1a, 1b y se empuja junto con las platinas correderas, de tal manera que solo queda un intersticio definido para el flujo hacia dentro de aire como medio de limpieza. Al igual que el molde de succión, la caperuza de protección frente al ruido 21a, 21b es fácilmente intercambiable y está montada con pernos 27 sobre las platinas correderas.

La instalación de limpieza en seco de la invención tal como está esquemáticamente representada en la figura 2 está montada sobre un marco soporte 28 de una estación de limpieza. Un contenedor recolector 20 debajo de la platina de base 19 recoge primero los residuos del medio de limpieza. Hay dos canales o tubos de succión 9a, 9b, conectados al contenedor, a través de los cuales el medio de limpieza llega a un contenedor 29 no representado en detalle. Un panel de control 30 que tiene varios elementos de control y de regulación permite otros ajustes para un funcionamiento óptimo de la instalación.

Claims (14)

1. Una instalación para la limpieza seca de piezas de trabajo con un medio gaseoso mediante la succión de partículas sólidas y/o líquidas adheridas, la cual comprende un conducto de succión (9) que conduce a un montaje de remoción de succión (10) y un dispositivo de guía que está dispuesto corriente arriba del conducto de succión y mediante el cual el flujo de succión se guía a la región de la superficie de la pieza de trabajo (2) de tal manera que en la superficie de la pieza de trabajo se produce un flujo que arrastra las partículas sólidas y/o líquidas adheridas, donde el dispositivo de guía se encuentra en la forma de un molde se succión (1) que rodea la pieza de trabajo por todos los lados y el contorno interno (4) al cual sigue el contorno externo de la pieza de trabajo (5) y deja intersticios definidos (3) en relación con el contorno externo de la pieza de trabajo, caracterizada porque un medio gaseoso fluye hacia los intersticios por medio de ranuras de alimentación (6) y/o perforaciones de alimentación (7) en el molde de succión, donde los intersticios (3) por una parte y las ranuras de alimentación (6) del medio, por la otra, son de tal configuración, disposición y dimensión que la velocidad de flujo del medio de gaseoso en la superficie de la pieza de trabajo (2) es en todas partes más de 20 m/s.

2. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque el conducto de succión (9) está en comunicación con el espacio interno del molde de succión (1) por medio de una ranura de succión (8) que se extiende por lo menos por la longitud entera de la pieza de trabajo.

3. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2 caracterizada porque la ranura de succión (8) y el conducto de succión (9) colindantee so de una ranura de succisucciajo (2) es en todas partes m son cada uno de secciones transversales más grandes que la suma de las secciones transversales de todas los intersticios (3) que rodean la pieza de trabajo entre la pieza de trabajo (2) y el molde de succión (1) y la suma de las secciones transversales de las ranuras de alimentación (6) y las perforaciones de alimentación (7) para el medio gaseoso.

4. Una instalación de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 caracterizada porque la suma de las ranuras de alimentación (6) y las perforaciones de alimentación (7) para el medio gaseoso corresponde a 0,9 veces hasta 1,2 veces la suma de todas los intersticios (3) que rodean la pieza de trabajo entre la pieza de trabajo (2) y el molde de succión (1).

5. Una instalación de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 caracterizada porque los contornos (4) del molde de succión (1) siguen los contornos (5) de la pieza de trabajo (2) en un espaciamiento de entre
1 mm y 5 mm.

6. Una instalación de acuerdo con uno o más de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizada porque el montaje de remoción de succión (10) tiene una curva característica plana y opera con una presión reducida de 50 mbar hasta 100 mbar.

7. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque el molde de succión (1) comprende dos mitades (1a, 1b).

8. Una instalación de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 7 caracterizada porque el molde de succión (1) o las mitades de molde de succión (1a, 1b) están montadas sobre platinas correderas (12, 13) que son capaces de desplazarse con relación a la pieza de trabajo (2), sostenida por sujetadores (18a, 18b).

9. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizada por que las platinas correderas (12, 13) tienen aperturas (14a, 14b y 15a, 15b) que les permiten moverse completamente juntas y sólo dejar libre la ranura de succión (8).

10. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizada porque las platinas correderas (12, 13) se guían sobre rieles (16a, 16b).

11. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizada porque los dispositivos de control (17a, 17b) se encienden sincronizadamente para mover las platinas correderas (12, 13) con las mitades de los moldes de succión (1a, 1b) sincronizadamente hacia la pieza de trabajo (2) y la ranura de succión (8) y así posicionar las mitades del molde de succión simétricamente con respecto a la pieza de trabajo.

12. Una instalación de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 11 caracterizada por el molde de succión (1) se rodea durante la operación de limpieza por una caperuza de protección de sonido (21).

13. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 12 caracterizada porque la caperuza de protección de sonido (21) comprende dos mitades (21a, 21b) que están montadas como las mitades de molde de succión (1a, 1b) sobre las platinas correderas capaces de desplazarse (12, 13).

14. Una instalación de acuerdo con la reivindicación 13 caracterizada porque la caperuza de protección de sonido (21) permite el flujo de alimentación de un medio gaseoso.