ES2273686T3 - Cubo roscado interno y metodo de fabricacion del mismo. - Google Patents
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Abstract
Un método de formación de un cubo (70) que esta conformado por rodillo giratorio de una parte de un disco metálico anular (10) y un conducto (26), cuyo método comprende: el presionado de un rodillo de conformación contra el conducto mientras que se hace girar el disco metálico, caracterizado porque el rodillo de conformación (60) tiene una superficie (62) de perfil externo cóncavo, y moviéndose en una dirección radialmente hacia el exterior contra el conducto (26), y por lo que el método comprende además las etapas de: concentrar una parte del disco metálico (10) anular desde un borde del conducto; y desplazar radialmente la parte del disco metálico anular (10) hacia fuera del conducto (26).
Description
Cubo roscado interno y método de fabricación del
mismo.
La invención está relacionada con un método de
formación de un cubo o una polea hechos de plancha de metal, con
una conformación por rodillo giratorio, pero más en particular la
invención está relacionada con un método de formación de un cubo y
una polea que tiene un cubo formado por rodillo giratorio conformado
radialmente mediante el desplazamiento de un disco metálico de
plancha anular hacia fuera desde un conducto (véase por ejemplo el
documento US-A-3828619).
Los cubos mecanizados formados a partir de un
material de barra están algunas veces fijados a bandas y rebordes
formados de metal de acero para fabricar poleas. Una banda de
plancha metálica (o disco) y el reborde están fijados a un cubo
mecanizado mediante soldadura eléctrica, cobresoldadura, fijadores o
por adhesión. El cubo mecanizado puede proporcionar formas
complicadas tales como un conducto cerrado, pero introduce los
problemas asociados de peso, costo y complejidades de los procesos
asociados con el alineamiento axial durante el ensamblado del cubo
al reborde.
Los cubos o poleas de plancha metálica pueden
estar conformados por conformación de prensado, utilizando una
serie de troqueles o mediante una conformación giratoria utilizando
mandriles y rodillos o bien una combinación de los mismos. Por
ejemplo, una polea con un cubo integral que se conforme por presión
se expone en la patente de los EE.UU. número 5441456 con un
conducto escalonado en la figura 5, y un conducto con ranuras de
recepción de una chaveta en la figura 8. Las ranuras de recepción
de la correa se conforman por rotación en el reborde de la polea.
Otra polea con un cubo central es la expuesta en la patente de los
EE.UU. número 4824422.
La patente alemana número 4444626 expone un
método de conformación de un cubo por conformación de giro, en
donde un rodillo de conformación es presionado contra un lado de un
disco anular giratorio de plancha metálica, que está soportada en
un lado opuesto con un mandril de cabezal. El rodillo de
conformación se desplaza progresivamente en forma radial hacia
dentro contra el lado del disco giratorio, el cual desplaza una
parte de metal mientras que reduce parte del disco y formando una
pared lateral que tiene un grosor que es menor que el grosor de la
plancha metálica original. Se forma una onda anular conforme se
desplaza el metal y que extiende de forma axial progresivamente. Un
rodillo de conformación presiona el metal desplazado anularmente
contra un mandril, mientras que se forma simultáneamente un cubo
integral con el disco. El problema con dichos cubos es que la pared
lateral del cubo formado se conforma desde un lado solamente del
cubo. Además de ello, con el fin de conformar dichos cubos, se
desplaza una cantidad mayor de metal, requiriendo dichos cubos un
diámetro exterior menor y siendo más difícil de conformar.
La invención proporciona un método de
conformación de un cubo de acuerdo con la reivindicación 1, y un
método de conformación de una polea de acuerdo con la reivindicación
3.
El cubo que tiene un conducto, de acuerdo con la
presente invención, está conformado mediante un rodillo roscado de
una parte de un disco metálico anular. El cubo se conforma por el
desplazamiento radial de una parte del disco metálico anular hacia
fuera del conducto. El cubo así formado es integral con el disco
metálico anular que forma una banda que tiene un grosor equivalente
o bien no es inferior al grosor del disco metálico anular antes de
la formación del cubo. La banda puede ser utilizada para forman por
rodillo un roscado de un reborde que tiene una parte de recepción de
una correa, y como tal una polea formada por rodillo de roscado de
una pieza. La banda puede ser utilizada también para interconectar a
un reborde que tenga una parte de recepción de una correa como una
pieza independiente del cubo y de la banda.
Durante el proceso de giro, se presiona un
rodillo de conformación contra un conducto de un disco metálico
anular, el cual está girando de forma simultánea. El rodillo de
conformación se desplaza progresivamente en forma radial hacia
fuera, con o sin oscilación axial, contra el conducto del disco
giratorio, el cual desplaza una parte del metal en la forma de un
collar que se extiende axialmente. El rodillo de conformación
incluye varias configuraciones superficiales, para la formación de
varios perfiles del cubo. Además de ello, el proceso de giro puede
incluir el uso de más de un rodillo de conformación actuando sobre
el disco metálico anular en distintos instantes.
Un objeto de la invención es proporcionar un
cubo que está formado por rodillo de roscado mediante el
desplazamiento radial de una parte de un disco metálico de plancha
anular hacia fuera del conducto. La invención proporciona un medio
fácil de fabricación mediante la reducción de las complejidades
asociadas con el alineamiento axial. Además de ello, la invención
aporta la capacidad de fabricar cubos y poleas compactos de menor
tamaño.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
método de formación por giro de un cubo con una banda integral que
tiene un grosor que es no se altera después del proceso de la
conformación por giro, y que como tal es más sólido.
Estos y otros objetos o ventajas de la invención
serán evidentes después de la revisión de los dibujos y
descripciones aquí expuestos, en donde:
la figura 1 es una sección transversal
esquemática que muestra elementos clave de una maquina de
conformación por rodillo giratorio y un disco anular posicionado en
la maquina para la conformación por rodillo giratorio;
la figura 2 es una vista similar a la figura 1,
pero mostrando la maquina y el disco posicionado cerca del inicio de
la conformación del rodillo giratorio;
la figura 3 es una vista similar a la figura 2,
pero mostrando una etapa operacional progresiva;
la figura 4 es una vista similar a la figura 3,
pero mostrando una etapa operacional progresiva opcional;
la figura 5 es una vista similar a la figura 3,
pero mostrando una etapa operacional progresiva opcional;
la figura 6 es una vista similar a la figura 3,
pero mostrando una etapa operacional progresiva opcional;
la figura 7 es una vista similar a la figura 2,
pero mostrando una etapa final de formación por giro;
las figuras 8a-8e son secciones
transversales a lo largo de una línea radial desde la línea central
de un disco anular, mostrando un desplazamiento progresivo,
incluyendo operaciones opcionales, de la parte de metal desde una
parte del disco anular y la formación de un cubo de la
invención;
la figura 9 es una vista en sección transversal
de un cubo de la invención que tiene roscas internas;
la figura 10 es una vista en sección transversal
del rodillo de conformación utilizado para la formación del cubo
mostrado en la figura 9;
la figura 11 es una vista en sección transversal
de un cubo de la invención que tiene un conducto cerrado;
la figura 12 es una vista en sección transvesal
de un rodillo de conformación utilizado para la formación del cubo
mostrado en la figura 11;
la figura 13 es una vista en sección transversal
de una polea plana con un cubo de la invención;
la figura 14 es una vista en sección transversal
de una polea con los lados en forma de "V" con un cubo de la
invención;
la figura 15 es una vista en sección transversal
de una polea de correa en forma de "V" con un cubo de la
invención.
Con referencia a las figuras
1-7, un disco anular 10 de plancha metálica que
tiene un conducto 26 está posicionado para operar con una maquina
de conformación por rodillo giratorio que se muestra en general en
12, que incluye una herramienta 14 de cabezal, un rodillo de
conformación 16, y una herramienta de retención 18.
En la figura 1, el material del cabezal 14 tiene
una hendidura cilíndrica 22 dimensionada para recibir el diámetro
externo 30 del disco 10, y en donde la hendidura tiene una
profundidad que es inferior al grosor T del disco 10. La
herramienta de retención 18 incluye una hendidura 24 cilíndrica
correspondiente para recibir una parte del diámetro externo 30 del
disco 10. y en donde la hendidura de la herramienta de retención
tiene una profundidad que es inferior al grosor T del disco 10.
El rodillo de conformación 16 tiene una
superficie del perfil externo 34 correspondiente a la operación de
flujo de material deseado. En la figura 1, el rodillo de
conformación 16 incluye una superficie de perfil externo 34 para la
concentración y aplanamiento del material del disco 10.
La figura 2 muestra un disco anular 10 insertado
en la maquinaria 12 de conformación por rodillo giratorio con
antelación a la operación de conformación. El disco 10 que amordaza
dentro de la hendidura 24 de la herramienta de retención 18 y la
hendidura 22 de la herramienta 14 del cabezal. El rodillo de
conformación 16 se posiciona en alineación axial y dentro del
conducto 26. La herramienta 14 del cabezal se hace girar en una
magnitud predeterminada de revoluciones por minuto.
La figura 3 muestra un rodillo de conformación
16 que se desplaza a una posición hacia el exterior en forma
radial, de forma que la superficie del perfil externo 34 del rodillo
de conformación 16 se presiones contra el conducto 26 mientras que
el disco 10 de metal anular se está haciendo que gire. El rodillo de
conformación 16 puede estar libre para girar así como gira el
disco, y el rodillo de conformación 16 puede estar también
oscilando a lo largo y paralelo al eje del conducto 26. El rodillo
de conformación 16 inicia el desplazamiento de una parte del metal
del disco 10 desde el conducto 26 radialmente hacia fuera. El
movimiento radial del rodillo de conformación 16 y la superficie
del perfil externo 34 se utilizan en la forma correspondiente para
formar la selección de los tamaños del conducto y del cubo así como
las formas.
Por ejemplo, la figura 4 muestra un rodillo 40
de conformación opcional que tiene una superficie 42 de perfil
externo convexo, utilizado para concentrar el metal del disco 10 y
para dividir el metal del disco 10.
La figura 5 muestra un rodillo 50 de
conformación opcional que tiene una superficie 52 de perfil externo
utilizado para concentrar y aplanar el metal del disco 10.
De forma similar, tal como se muestra en la
figura 6, se utiliza un rodillo 60 de conformación opcional, que
tiene una superficie 62 de perfil externo cóncavo, utilizado par
concentrar el metal del disco 10.
La figura 7 muestra un disco 10 de metal anular
desmontado de la maquina 12 de conformación por rodillo giratorio,
después de la conformación de un cubo 70. El cubo 70 incluye un
disco integral o banda 10 y un conducto 26. El cubo 70 se extiende
desde una primera superficie 27 y una segunda superficie 29 de la
banda 10 en una dirección paralela a un eje A del conducto 26.
Con referencia a las figuras 8a - 8e se muestra
la formación progresiva de un cubo 50 de la invención, incluyendo
varias etapas operacionales progresivas opcionales. La figura 8a
muestra un disco 10 metálico anular con un conducto 26 con
antelación a cualquier conformación de rodillo giratorio. El disco
10 incluye un diámetro exterior 30 y el grosor T.
En algunas aplicaciones, tal como se muestra en
la figura 6 se utiliza un rodillo de conformación 60 que tiene una
superficie 62 de perfil externo cóncavo, para concentrar el metal
del disco 10 según lo indicado en 64 en las figuras 8b y 8c. Tal
como se muestra en la figura 4, después de la concentración, puede
utilizarse una etapa progresiva opcional incluyendo el uso de un
rodillo de conformación 40, que tenga una superficie 42 de perfil
externo convexo, para dividir el metal del disco 10 según lo
indicado en 44 en las figuras 8d - 8f. Tal como se muestra en la
figura 5, se utiliza una etapa progresiva opcional incluyendo el uso
de un rodillo de conformación 50 que tiene una superficie 52 de
perfil externo plano, para concentrar y aplanar el metal del disco
10 según lo indicado en 54 en la figura 8g.
Con referencia a la figura 9, el cubo 70 de la
invención tiene un conducto 74, con su disco integral 10 o banda y
un reborde con ribete en forma de V que se puede formar también con
la inclusión de las roscas internas 76. La figura 10 muestra un
rodillo de conformación 71 utilizado para la formación de las roscas
internas 76. El rodillo de conformación 71 incluye las roscas
externas 73.
Con referencia a la figura 11, el cubo 70 de la
invención tiene un conducto 74, con su disco integral 10 o banda, y
un reborde 72 en forma de V que puede formarse también, incluyendo
un conducto cerrado 77. La figura 12 muestra un rodillo de
conformación 75, utilizado para la conformación del conducto cerrado
77. El rodillo de conformación 75 incluye una superficie saliente
79.
El cubo 70 de la invención con su disco integral
10 o banda puede utilizarse en conjunción con las poleas como por
ejemplo en lo mostrado en las figuras 13 - 14. Con referencia a la
figura 13, se muestra la polea cilíndrica 80. El borde del disco
10 (o banda) circunferencial exterior se divide en la forma
conocida para conformar un reborde 82 integral y cilíndrico, para
recibir una correa (no mostrada).
La polea 90 con ribete en forma de V es la
mostrada en la figura 14, en donde el borde circunferencial exterior
del disco 10 se divide en la forma conocida para formar un ribete
92 que tiene una pluralidad de ranuras 94 en forma de "V" para
el acoplamiento de una correa con ribete en forma de "V".
En la figura 15, se muestra la polea 100 en
forma de V en donde el borde circunferencial exterior del disco 10
se divide de la forma conocida para conformar un ribete 102 que
tiene al menos en la ranura 104 en forma de V.
La anterior descripción detallada se expone con
el fin solo de la ilustración, y no se pretende limitar el alcance
de las reivindicaciones.
Claims (7)
1. Un método de formación de un cubo (70) que
esta conformado por rodillo giratorio de una parte de un disco
metálico anular (10) y un conducto (26), cuyo método comprende:
el presionado de un rodillo de conformación
contra el conducto mientras que se hace girar el disco metálico,
caracterizado porque el rodillo de conformación (60) tiene
una superficie (62) de perfil externo cóncavo, y moviéndose en una
dirección radialmente hacia el exterior contra el conducto (26), y
por lo que el método comprende además las etapas de:
concentrar una parte del disco metálico (10)
anular desde un borde del conducto; y
desplazar radialmente la parte del disco
metálico anular (10) hacia fuera del conducto (26).
2. Un método según la reivindicación 1, en el
que el disco (10) incluye una banda integral con un reborde que
tiene una parte para recibir una correa.
3. Un método de conformación de una polea que
incluye un cubo (70) y una banda (10) que comprende las etapas
de:
insertar un disco (10) metálico anular que tiene
un conducto (26) en una máquina (12) de conformación por rodillo
giratorio (12);
amordazar el disco metálico (10) anular a la
máquina (12) de conformación por rodillo giratorio;
posicionar un rodillo de conformación (60) que
tiene una superficie (62) de perfil externo cóncavo en alineación
axial con el conducto (26);
desplazar el rodillo de conformación (60) dentro
del conducto (26);
girar el disco metálico (10) anular;
desplazar el rodillo de conformación (60) en una
dirección hacia fuera radial para presionar contra el borde del
conducto del disco, y desplazar adicionalmente el mismo hasta una
distancia hacia fuera radial predeterminada, por lo que la
superficie (62) del perfil externo cóncavo concentra el material del
disco metálico;
posicionar un rodillo de conformación (40) de
polea contra una superficie externa de la banda (10); y
desplazar el rodillo (40) de conformación de la
polea en una dirección radial hacia dentro contra la superficie
exterior de la banda en una distancia predeterminada, con el fin de
desplazar el material para por tanto formar un reborde (82) que
tenga una parte de recepción de la correa.
4. Un método según la reivindicación 3, en el
que el disco (10) incluye una banda (10) integral con un reborde
(82) que tenga una parte de recepción de la correa.
5. Un método según la reivindicación 3 ó 4, en
el que la parte de recepción de la correa incluye una superficie
substancialmente cilíndrica.
6. El método según la reivindicación 3 ó 4, en
el que la parte de recepción de la correa incluye al menos una
ranura en forma de "V".
7. El método según la reivindicación 5 ó 6 que
comprende:
la formación de un material concentrado del
disco metálico para la formación de un cubo.
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