ES2291996T3 - Procedimiento para la fabricacion de moldes de correa dentada. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la fabricación de moldes de correa dentada que comprende a) un portapiezas (3), b) medios (6, 5) de giro, con los que al menos una pieza (4, 4a) de trabajo, esencialmente cilíndrica y sujetada en el portapiezas (3), puede girar de manera controlada en un ángulo predefinido alrededor de su eje central longitudinal, y c) una herramienta de arranque de virutas desplazable respecto al portapiezas (3), en el que d) la al menos una herramienta es una muela abrasiva (9), y e) en el que están previstos medios de rectificación para rectificar un perfil determinado (10) del contorno de la al menos una muela abrasiva (9), pudiéndose rectificar el perfil (10) del contorno de la muela abrasiva (9) de modo que éste corresponda al perfil de una ranura completa de diente del molde deseado de correa dentada, caracterizado porque f) los medios de rectificación comprenden al menos un elemento rectificador (19) de perfil con al menos una zona perfilada (21) de rectificación, siendo el perfil de la zona (21) de rectificación el contraperfil de al menos una parte del perfil deseado del contorno de la al menos una muela abrasiva (9), y g) el elemento rectificador (19) de perfil es un cuerpo duro de rectificación, por ejemplo, de diamante, con una zona de rectificación en forma de canto, que se mantiene fijo durante la rectificación.
Description
Procedimiento para la fabricación de moldes de
correa dentada.
La invención se refiere a un dispositivo para la
fabricación de moldes de correa dentada que comprende
- a)
- un portapiezas,
- b)
- unos medios de giro, con los que al menos una pieza de trabajo, esencialmente cilíndrica y sujetada en el portapiezas, puede girar de manera controlada en un ángulo predefinido alrededor de su eje central longitudinal, y
- c)
- una herramienta de arranque de virutas desplazable respecto al portapiezas, en el que
- d)
- la al menos una herramienta es una muela abrasiva, y
- e)
- en el que están previstos medios de rectificación para rectificar un perfil determinado del contorno de la al menos una muela abrasiva, pudiéndose rectificar el perfil del contorno de la muela abrasiva de modo que éste corresponda al perfil de una ranura completa de diente del molde deseado de correa dentada.
\vskip1.000000\baselineskip
Un dispositivo con las características
a)-e) se conoce, por ejemplo, de la patente
GB-A-1253685.
Los moldes de correa dentada son, por lo
general, cilindros tubulares de acero que presentan un dentado
rectilíneo en su contorno de revestimiento y que son necesarios
como núcleo interior en la fabricación de correas dentadas, por
ejemplo, a partir de caucho de perbunán o plástico. El material
calentado de la correa dentada se introduce a presión en el dentado
del molde de correa dentada. El dentado de los moldes de correa
dentada forma así la matriz del dentado de las correas
dentadas.
Es conocida la fabricación de moldes de correa
dentada mediante el fresado de piezas en bruto en forma de
cilindro. Los requisitos respecto a la exactitud de las geometrías
del dentado de correas dentadas han aumentado enormemente. Así, la
superficie de los dientes debe ser lo más lisa posible, es decir, no
presentar de ser posible huellas de estrías de fresado existentes
en los moldes de correa dentada. Por tanto, al fresarse los moldes
de correa dentada resulta necesario generalmente someter la
superficie del molde de correas dentadas a un tratamiento
posterior.
Además, ha aumentado la variedad de geometrías
de dentado que deben cumplir las exigencias respecto a una alta
eficacia y una marcha silenciosa.
Es conocido el uso de un dispositivo con las
características técnicas del dispositivo mencionado al inicio para
el lijado de forma de ruedas dentadas (König, W. y Meijboom, H. M.;
Abrichten von Profilschleifscheiben für das Zahnflankenschleifen;
VDI-Z 121, 1979, nº 21, páginas 1087 a 1092). En
este caso, las muelas abrasivas se guían a lo largo de superficies
diamantadas, por ejemplo, a lo largo de una cinta rectificadora
diamantada. Este tipo de elementos rectificadores planos tienen la
desventaja de imposibilitar la realización de estructuras finísimas
apropiadas en el perfil del contorno de la muela abrasiva. De la
patente DE1577534A se conoce un dispositivo de rectificación para
muelas abrasivas perfiladas, en el que se da a conocer como
herramienta de rectificación un portadiamante con un único
diamante, una muela diamantada giratoria o rodillos perfilados.
Por tanto, el objetivo de la presente invención
es proporcionar un dispositivo del tipo mencionado al inicio que
posibilite, además de una alta precisión geométrica, una alta
calidad superficial del molde de correa dentada.
El objetivo antes mencionado se consigue con un
dispositivo según la reivindicación 1.
El dispositivo según la invención permite un
procedimiento para la fabricación de moldes de correa dentada, en
el que mediante al menos una muela abrasiva rotatoria con un
contorno perfilado se realiza una matriz del dentado deseado de
correa dentada en el contorno de una pieza de trabajo, esencialmente
cilíndrica antes del mecanizado, estando en correspondencia el
perfil del contorno con el perfil de una ranura completa de diente
del molde deseado de correa dentada.
Por consiguiente, la matriz para las correas
dentadas no se fresa, sino que se obtiene al lijarse con muelas
abrasivas de perfil especial mediante un movimiento de lijado
paralelo al eje central longitudinal de la pieza de trabajo. De
este modo se consigue una calidad en la superficie de la pieza de
trabajo terminada que hace innecesario un tratamiento posterior.
Como ranura de diente se entiende la zona completa desde la cabeza
de un diente hasta la cabeza del diente contiguo. Por consiguiente,
el lijado de dos ranuras contiguas de diente da como resultado la
producción de un diente completo del molde de correa dentada, es
decir, también se lija el diámetro exterior del molde de correa
dentada. Para la geometría de la ranura de diente del molde de
correa dentada se ha de tener en cuenta la contracción del material
de correas dentadas durante el enfriado en el proceso de
fabricación.
\newpage
El uso de muelas abrasivas perfiladas permite
además la producción fácil de subestructuras finísimas en el perfil
del diente, por ejemplo, un subperfil ondulado en la zona de los
flancos del diente. A tal efecto, en el perfil se pueden
incorporar, por ejemplo, canales que discurran en paralelo al eje
del molde de correa dentada. Las correas dentadas con superficies
de este tipo se dan a conocer en la patente DE19908672C1.
La rectificación es necesaria debido al desgaste
continuo de la muela abrasiva. El uso de un elemento rectificador
de perfil con zona perfilada de rectificación tiene la ventaja de
que no se necesita un costoso control CNC para el movimiento de
otros medios de rectificación, por ejemplo, de un perno
rectificador, ya que la zona perfilada de rectificación predefine
un perfil fijo. Por tanto, un elemento rectificador de perfil
resulta especialmente adecuado, si no se necesita variar la forma
del perfil y se han de fabricar grandes cantidades de piezas con
geometrías idénticas de dentado.
Por último, el dispositivo según la invención
puede también estar configurado de modo que el al menos un elemento
rectificador de perfil esté posicionado y se pueda ajustar
relativamente respecto al portapiezas de manera que, visto en
dirección del eje central longitudinal de la al menos una pieza
sujetada de trabajo, la proyección del perfil de la zona de
rectificación en un lado frontal de la pieza de trabajo corresponda
al perfil de la sección transversal del corte deseado durante un
proceso de lijado.
En una disposición de este tipo es posible guiar
la muela abrasiva rotatoria con un único movimiento rectilíneo de
traslación, en primer lugar, a lo largo del cuerpo duro perfilado y
lograr aquí la rectificación deseada del perfil del contorno de la
muela abrasiva, así como realizar a continuación el proceso de
lijado en la pieza de trabajo. Por consiguiente, para el proceso de
lijado ya no es necesario un ajuste de la muela abrasiva respecto
al eje central longitudinal de la pieza de trabajo en dirección
radial.
Si se ha realizado un posicionamiento y un
ajuste de alta precisión relativamente respecto a la pieza de
trabajo, el desarrollo del perfil de la zona de rectificación del
elemento rectificador predefine el desarrollo del corte exactamente
para cada proceso de lijado, es decir, la zona de rectificación ha
de estar alineada de manera exacta con el desarrollo deseado del
corte. Por tanto, tampoco tiene ninguna importancia qué porción del
diámetro de la muela abrasiva se eliminó durante el proceso de
rectificación. Después de lijarse la geometría de una ranura de
diente en la pieza de trabajo, la pieza de trabajo se gira en un
ángulo que corresponde a la división de un círculo primitivo de la
geometría del dentado. La muela abrasiva se guía hacia la pieza de
trabajo para una nueva rectificación mediante la zona de
rectificación del elemento rectificador y como continuación de un
movimiento rectilíneo de traslación para el próximo proceso de
lijado. Suponiéndose que la zona de rectificación no se desgastó en
una medida considerable, la muela abrasiva se encuentra siempre a
la altura relativa correcta relativamente respecto a la pieza de
trabajo después de la rectificación. Fenómenos eventuales de
desgaste se pueden compensar mediante un ajuste manual o
automatizado.
automatizado.
El movimiento relativo entre la muela abrasiva y
la pieza de trabajo se puede lograr mediante un movimiento de la
muela abrasiva respecto a un bastidor de máquina o un movimiento de
un portaherramientas.
A continuación se explica la invención por medio
de las figuras.
Muestran esquemáticamente:
Fig. 1 un dispositivo de lijado en vista
lateral,
Fig. 2 sección de una muela abrasiva y de un
molde de correa dentada durante el proceso de lijado,
Fig. 3 sección de una muela abrasiva durante la
rectificación,
Fig. 4 otro dispositivo de lijado con diamante
perfilado fijo, y
Fig. 5 sección de un diamante perfilado.
La figura 1 muestra un dispositivo de lijado con
un bastidor 1 de máquina, en el que está montada una mesa 2 de
lijado desplazable horizontalmente. La mesa 2 de lijado presenta un
portapiezas 3, en el que está sujetada la pieza en bruto 4 en forma
de cilindro para un molde de correa dentada entre un aparato parcial
16 y un contrasoporte 17. A través de un dispositivo giratorio 5 de
arrastre, la pieza en bruto 4 se puede hacer girar de manera
controlada alrededor de un eje horizontal 7 de giro mediante un
plato giratorio 6. El eje 7 de giro forma simultáneamente en la
pieza en bruto 4 el eje central longitudinal de dicha pieza en bruto
4. El portapiezas 3 comprende aquí un sistema de medición directa
de alta precisión, no representado en este caso por separado, que
permite un ajuste exacto del ángulo de giro. Por encima del
portapiezas 3 está fijada de forma giratoria una muela abrasiva 9 a
un portamuelas 8. El portamuelas 8 se puede desplazar de manera
controlada y con una alta precisión en dirección vertical. Con el
fin de obtener un molde de correa dentada a partir de la pieza en
bruto 4, hay que realizar el contraperfil del dentado de la correa
dentada en el contorno de la pieza en bruto 4, siendo rectilíneo y
constante el dentado en dirección del eje central longitudinal de la
pieza en bruto 4. El contorno forma ahora, visto en sección
transversal, la matriz para el dentado de la correa
dentada.
dentada.
La muela abrasiva 9 presenta en su contorno un
perfil 10 que se puede observar en una representación a escala
ampliada en la figura 2. El perfil 10 del contorno de la muela
abrasiva 9 corresponde al perfil deseado de una ranura de diente
del molde de correa dentada. Para la fabricación del molde de correa
dentada, la pieza en bruto 4 se desplaza mediante la mesa 2 de
lijado con la muela abrasiva 9 bajada de manera que la muela
abrasiva 9 corte en la pieza en bruto 4 la matriz para un diente
completo de la correa dentada a todo lo largo de la pieza en bruto
4. A continuación, la pieza en bruto 4 se gira en un ángulo
predefinido \alpha y se produce la próxima matriz de diente. En
cada proceso de lijado se lija también el diámetro exterior de la
pieza en bruto 4, de modo que toda la superficie de revestimiento
queda lijada en un molde terminado de correa dentada.
Como la muela abrasiva 9 se desgasta con el uso
creciente, el perfil 10 del contorno de la muela abrasiva 9 se
rectifica nuevamente con un perno rectificador 11 antes de cada
proceso de lijado. Esto se realiza por medio de un proceso con
control CNC. El perno rectificador 11 se puede desplazar, por una
parte, respecto al eje de giro de la muela abrasiva tanto en
dirección axial como radial. El perno rectificador 11 presenta
además un eje 12 de giro de rectificación que discurre esencialmente
en vertical a la dirección axial y radial y a través del punto
central de un diamante redondo 13 por el extremo del pasador
rectificador 11. Al estar dotado de estos grados de libertad, con
el perno rectificador 11 se puede incorporar cualquier perfil en el
contorno de la muela abrasiva 9. Es posible especialmente realizar
subestructuras finas en el perfil 10 del contorno. Se pueden lograr
precisiones de hasta +/- 0,01 mm. Para poder alcanzar estas
precisiones, puede ser conveniente prever una velocidad variable de
avance del perno rectificador 11, de modo que se trabaje con una
velocidad menor de avance, por ejemplo, en las zonas de radios
pequeños en el contorno 10 del perfil. Se puede prever asimismo un
radio eventual de diamante para el control CNC. Esto permite
corregir con facilidad, por ejemplo, una desviación constante de la
línea ideal en el desarrollo del perfil, sin tener que variar toda
la programación del CNC.
Para el proceso de rectificación, la muela
abrasiva se limpia constantemente por medio de un par 14 de toberas
pulverizadoras (figura 1) que alcanza de manera suficientemente
uniforme ambos flancos del perfil 10 del contorno.
Durante el proceso de lijado se utiliza otro par
15 de toberas pulverizadoras que limpia a alta presión la muela
abrasiva 9 e impide así su obstrucción. El par 15 de toberas está
dispuesto directamente cerca de la muela abrasi-
va 9.
va 9.
Con el fin de lograr una configuración económica
de todo el proceso puede ser conveniente preparar la pieza en bruto
4 con máquinas fresadoras conocidas para un menor desgaste de la
muela abrasiva 9.
La figura 4 muestra una construcción alternativa
de un dispositivo de lijado. Los elementos en correspondencia entre
sí en las distintas figuras están provistos de números iguales de
referencia. La pieza en bruto 4a es más corta en la figura 4 que en
la figura 1. El portaherramientas 3 presenta en sus aparatos
parciales 16 y 17 la misma distancia que en la figura 1. Sin
embargo, está previsto un adaptador 18 de longitud provisto de
apoyos 20. Por medio de uno o varios adaptadores 18 de longitud se
puede evitar un desajuste de los aparatos parciales 16 y 17 del
portapiezas 3 al existir diferentes longitudes de piezas en bruto 4a
para obtener una elevada exactitud en la distancia, lograda una vez
de forma trabajosa.
En el contrasoporte 17 está dispuesto un
diamante perfilado 19 que sirve para rectificar la muela abrasiva 9
y está representado a escala ampliada en la figura 5. El diamante
perfilado 19 presenta un canto rectificador 21, cuyo perfil
corresponde al perfil de la ranura de diente deseada del molde de
correa dentada. Antes de un proceso de lijado, la mesa 2 de lijado
se coloca en una posición inicial, en la que la muela abrasiva 9
está posicionada en la figura 4 a la izquierda del diamante
perfilado 19. El portamuelas 8 se baja a continuación de tal modo
que en caso de un desplazamiento de la mesa 2 de lijado hacia la
izquierda (en la figura 4), el contorno exterior de la muela
abrasiva rotatoria 9 se provee del contraperfil correspondiente
mediante el canto rectificador 21 del diamante perfilado 9. De este
modo, el contorno exterior de la muela abrasiva 9 obtiene el perfil
de una ranura completa de diente del molde deseado de correa
dentada.
dentada.
El diamante perfilado 19 está orientado de
manera que mediante otro desplazamiento de la mesa 2 de lijado, la
muela abrasiva 9 llega en la posición correcta de trabajo a la pieza
4a de trabajo, sin variación vertical de la posición, y en un único
proceso de lijado fabrica la matriz para un diente completo de la
correa dentada, incluyendo el pie del diente. A continuación, el
portamuelas 8 se levanta y la mesa 2 de lijado se desplaza
nuevamente a la posición inicial. El portamuelas 8 se vuelve a
bajar, pero en un tramo más pequeño que antes de la pasada anterior
debido al desgaste originado durante el proceso de lijado. De este
modo se rectifica nuevamente el contorno de la muela abrasiva 9
antes de cada lijado. Como la posición del canto rectificador 21
permanece relativamente invariable respecto al eje 7 de giro, queda
garantizado además que la muela abrasiva 9 llegue de nuevo a la
pieza 4a de trabajo en la posición correcta de trabajo y que las
matrices, lijadas en la pieza 4a de trabajo, de los dientes de
correa dentada sean exactamente iguales respecto a la geometría del
diente y la altura del diente. De este modo, todo el contorno del
molde de correa dentada, incluyendo el diámetro exterior, se lija
con la muela abrasiva 9.
El diamante perfilado 19 está montado en
dirección vertical de manera invariable en su posición para poder
compensar desgastes eventuales o posibilitar una adaptación a
diferentes diámetros de piezas de trabajo.
- 1
- Bastidor de máquina
- 2
- Mesa de lijado
- 3
- Portapiezas
- 4
- Pieza en bruto
- 5
- Dispositivo giratorio de arrastre
- 6
- Plato giratorio
- 7
- Eje de giro
- 8
- Portamuelas
- 9
- Muela abrasiva
- 10
- Perfil del contorno
- 11
- Perno rectificador
- 12
- Eje giratorio de rectificación
- 13
- Diamante
- 14
- Par de toberas pulverizadoras
- 15
- Tobera
- 16
- Aparato parcial
- 17
- Contrapieza
- 18
- Adaptador de longitud
- 19
- Diamante perfilado
- 20
- Apoyo
- 21
- Canto rectificador
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de los documentos mencionados por
el solicitante se incluyó exclusivamente para informar al lector y
no es parte integrante de la patente europea. Se confeccionó con el
máximo cuidado, pero la Oficina Europea de Patentes no asume, sin
embargo, ningún tipo de responsabilidad por posibles errores u
omisiones.
- \bullet GB 1253685 A [0002]
- \bullet DE 19908672 C1 [0011]
\bullet DE 1577534 A [0006]
Claims (2)
1. Dispositivo para la fabricación de moldes de
correa dentada que comprende
- a)
- un portapiezas (3),
- b)
- medios (6, 5) de giro, con los que al menos una pieza (4, 4a) de trabajo, esencialmente cilíndrica y sujetada en el portapiezas (3), puede girar de manera controlada en un ángulo predefinido alrededor de su eje central longitudinal, y
- c)
- una herramienta de arranque de virutas desplazable respecto al portapiezas (3), en el que
- d)
- la al menos una herramienta es una muela abrasiva (9), y
- e)
- en el que están previstos medios de rectificación para rectificar un perfil determinado (10) del contorno de la al menos una muela abrasiva (9), pudiéndose rectificar el perfil (10) del contorno de la muela abrasiva (9) de modo que éste corresponda al perfil de una ranura completa de diente del molde deseado de correa dentada,
caracterizado porque
- f)
- los medios de rectificación comprenden al menos un elemento rectificador (19) de perfil con al menos una zona perfilada (21) de rectificación, siendo el perfil de la zona (21) de rectificación el contraperfil de al menos una parte del perfil deseado del contorno de la al menos una muela abrasiva (9), y
- g)
- el elemento rectificador (19) de perfil es un cuerpo duro de rectificación, por ejemplo, de diamante, con una zona de rectificación en forma de canto, que se mantiene fijo durante la rectificación.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el al menos un elemento rectificador de
perfil está posicionado y se puede ajustar relativamente respecto
al portapiezas de manera que, visto en dirección del eje central
longitudinal de la al menos una pieza sujetada de trabajo, la
proyección del perfil de la zona de rectificación en un lado
frontal de la pieza de trabajo corresponde al perfil de la sección
transversal del corte deseado durante un proceso de lijado.
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