ES2315289T3 - Procedimiento para producir una carcasa de amortiguador de oscilaciones torsionales, en especial una carcasa para un amortiguador de oscilaciones torsionales de viscosidad. - Google Patents

Procedimiento para producir una carcasa de amortiguador de oscilaciones torsionales, en especial una carcasa para un amortiguador de oscilaciones torsionales de viscosidad. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para producir una carcasa de amortiguador de oscilaciones torsionales, en especial la carcasa para un amortiguador de oscilaciones torsionales de viscosidad, con una cámara de trabajo (11) que puede rellenarse con un medio amortiguador viscoso, en la que está montado un anillo sísmico, así como con una brida de fijación (5) para fijarse a una parte de máquina giratoria a amortiguar, en donde la carcasa de amortiguador (1) se fabrica a partir de una chapa redonda gruesa (17) disponible y la conformación de la carcasa de amortiguador (1) se produce en una máquina de compresión por fluencia en un procedimiento de embutición mediante compresión por fluencia sin arranque de virutas, caracterizado porque en pasos de embutición mediante compresión por fluencia consecutivos se comprimen por fluencia todas las partes de la carcasa de amortiguador (1), que sobresalen del plano de la chapa redonda (17) que configura la pared trasera de carcasa (3), a partir de la chapa redonda (17) con reducción del grosor de pared de la misma, para formar una carcasa de amortiguador enteriza, en donde se llevan a cabo los siguientes pasos de procedimiento, a) fijación de la chapa redonda gruesa (17) en una máquina de compresión por fluencia, b) compresión de la pared radialmente interior, que forma parcialmente la cámara de trabajo (11), del asiento (9), a partir de la chapa redonda gruesa (17), comenzando a una distancia definida de su perímetro radialmente exterior mediante rodillo de compresión, contra un cuerpo de mandril de compresión y c) laminación del reborde (19) que se produce radialmente por fuera sobre el perímetro de la chapa redonda (17) mediante un rodillo de compresión contra un manguito cilíndrico, con la conformación de la pared radialmente exterior, que se extiende con un ángulo recto hacia fuera de la chapa redonda (17), de la envuelta exterior (7) de la cámara de trabajo (11).

Description

Procedimiento para producir una carcasa de amortiguador de oscilaciones torsionales, en especial una carcasa para un amortiguador de oscilaciones torsionales de viscosidad.
La invención se refiere a un procedimiento para producir una carcasa de amortiguador de oscilaciones torsionales conforme al término genérico de la reivindicación 1.
Los amortiguadores de oscilaciones torsionales de viscosidad de la clase constructiva expuesta se conocen con un diseño constructivo variado; del mismo modo se conocen diferentes procedimientos de producción, según los cuales se fabrican amortiguadores o carcasas de amortiguador de este tipo. Para la producción de los amortiguadores de oscilaciones torsionales de viscosidad del tipo expuesto, llamados a partir de ahora abreviadamente amortiguadores de viscosidad, se forma normalmente un cuerpo de carcasa al que pertenece una cámara de trabajo para alojar un anillo sísmico y un medio amortiguador viscoso. El anillo de inercia sísmico está montado con juego estrecho de forma deslizante en la cámara de trabajo. Los espacios de rendija remanentes entre el anillo sísmico y la cámara de trabajo están rellenos de aceite de silicona muy viscoso como medio amortiguador. Mediante una brida interior radial se enrosca la carcasa de amortiguador anular a una pieza de máquina giratoria a amortiguar, normalmente al árbol a amortiguar; en la mayoría de los casos aplicativos se trata aquí del eje de cigüeñal de máquinas de émbolo, sobre todo motores de gasoil, en cuyo lado opuesto de fuerza está aplicado el amortiguador de viscosidad.
Las carcasas de los amortiguadores de viscosidad se elaboraban originalmente con arranque de virutas, siempre que debieran cerrarse con una tapa soldada encima o sobre-laminada, con material macizo, piezas forjadas en estampa y hierro fundido dúctil, como se conoce por ejemplo de la figura 6 del documento DE 951 965. Por consideraciones económicas se desarrolló posteriormente la llamada carcasa de chapa fina, que se ensamblaba a partir de dos caperuzas de chapa embutidas profundamente con ayuda de la soldadura por haz electrónico. El documento WO 96/41974 describe una carcasa de este tipo con dos partes.
Para reducir pasos de trabajo se prestó atención ya hace tiempo a la producción de carcasas de chapa fina enterizas, producidas mediante hidroformación, compresión y pulido a presión comprimidos, que sólo conseguían un grosor de brida medido justamente mediante la adición de la tapa. Esto lo describe el estado de la técnica en el documento EP 0 423 243 B1. El documento EP 0 534 424 B1 describe un amortiguador viscoso con al menos una pista de correa trapezoidal con nervios conformada.
Todos los procedimientos de producción citados anteriormente, conocidos del estado de la técnica, son muy complicados en máquinas y herramientas que son necesarias para la embutición de la carcasa de chapa fina citada anteriormente. La multiplicidad de tipos de amortiguadores viscosos está limitada de forma muy desventajosa a causa de la elevada complejidad necesaria. Sigue invariable el deseo de elaborar económicamente diferentes formas de carcasa a partir de chapas redondas sencillas. Un paso en esta dirección se describe según el estado de la técnica en el documento EP 0 512 295, que describe el desdoblamiento de piezas crudas de carcasa en forma de chapas redondas.
Partiendo de los inconvenientes, señalados del estado de la técnica, de la elevada complejidad en máquinas y herramientas para materializar un gran número de tipos de amortiguador, la tarea de la invención consiste en producir de una novedosa forma una chapa redonda gruesa sin arranque de virutas en una carcasa de amortiguador con cualquier dimensión y grosores de pared, diferenciados conforme al esfuerzo sufrido, para una multitud de tipos de amortiguador.
En especial se pretende resolver la tarea de producir un cuerpo de carcasa, con pasos de procedimiento sencillos y sin complicados cambios de herramienta, que no sólo presente una cámara de trabajo sino que presente, de modo y forma sencillos, con los mismos pasos de procedimiento poleas de correa o collares de apoyo adicionales y elementos de acoplamiento.
Conforme a la invención esta tarea es resuelta mediante un procedimiento según la particularidad de la reivindicación 1, en donde en pasos de embutición mediante compresión por fluencia consecutivos se comprimen por fluencia todas las partes de la carcasa de amortiguador, que sobresalen del plano de la chapa redonda que configura la pared trasera de carcasa, a partir de la chapa redonda con reducción del grosor de pared de la misma, sin arranque de virutas, para formar una carcasa de amortiguador enteriza.
Configuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.
Con ayuda de pasos de embutición mediante compresión por fluencia se comprime por fluencia, utilizando un rodillo de compresión y un cuerpo de mandril, el material de una chapa redonda gruesa por ambas caras de la chapa redonda, en donde las paredes de la cámara de trabajo se conforman también mediante compresión por fluencia como poleas de correa, collares de apoyo y asientos de acoplamiento adicionales, mediante la reducción del grosor de pared de la chapa redonda. En un primer paso de procedimiento se produce la fijación de la chapa redonda en una máquina de compresión por fluencia. En un siguiente paso de trabajo se produce la compresión de la pared radialmente interior, que forma radialmente la cámara de trabajo, del asiento, a partir de la chapa redonda, comenzando a una distancia definida de su perímetro radialmente exterior mediante rodillo de compresión, contra un cuerpo de mandril, radialmente hacia el interior. El reborde que se produce radialmente por fuera sobre el perímetro de la chapa redonda se comprime mediante un rodillo de compresión contra un manguito cilíndrico y, con la conformación de la pared radialmente exterior que se extiende con un ángulo recto hacia fuera de la chapa redonda, se configura la envuelta exterior de la cámara de trabajo. Sobre la superficie de la envuelta exterior dirigida hacia fuera se configura sin arranque de virutas, con la compresión de la envuelta exterior contra un cuerpo de mandril de compresión, una pista de rodadura perfilada, en especial una llamada pista poli-V, para soportar un medio de tracción perfilado y aquí en especial una correa trapezoidal con nervios.
Mediante pasos de procedimiento adicionales se produce la compresión por fluencia de la pared trasera de carcasa, sobre la cara de la chapa redonda opuesta a la cámara de trabajo, la configuración de una polea de correa trasera desde radialmente por fuera hacia radialmente por dentro contra un cuerpo de mandril de compresión. Dependiendo del tipo de amortiguador deseado, el desplazamiento del volumen de material sobre la pared trasera de carcasa de la chapa redonda se produce mediante el rodillo de compresión por fluencia. También esta polea de correa adicional, que está prevista para soportar un medio de tracción, se perfila con una superficie perfilada, en especial una pista de rodadura, con la compresión por fluencia de la superficie de la polea de correa.
En otro paso de procedimiento sigue sin arranque de virutas mediante una compresión por fluencia adicional sobre la cara de la chapa redonda, opuesta a la envuelta exterior y al asiento, la configuración de un collar de apoyo y de un asiento de acoplamiento para soportar una polea de correa desacoplada de forma elasto-giratoria, mediante compresión por fluencia contra un cuerpo de mandril de compresión. Durante los diferentes pasos de procedimiento de la compresión por fluencia se produce una reducción del grosor de pared de la chapa redonda, que configura la pared trasera de carcasa de la carcasa de amortiguador, mediante el desplazamiento de los volúmenes de material en los elementos de carcasa respectivos, que se extienden normalmente con ángulo recto desde la pared trasera de carcasa o la chapa redonda, de los diferentes tipos de carcasa de amortiguador.
La configuración del collar de apoyo mediante compresión por fluencia de la chapa redonda se produce desde radialmente por fuera hacia radialmente por dentro, contra un cuerpo de mandril de compresión, en donde en un paso de procedimiento adicional el asiento de acoplamiento se abocina en contra de un cuerpo de mandril de compresión, de tal modo que un rodillo de compresión por fluencia comprime por fluencia desde radialmente por fuera, comenzando después del collar de apoyo, hacia radialmente por dentro en la dirección de un taladro de centrado. Esto tiene la ventaja de que la pared trasera de carcasa presenta en la región del asiento de acoplamiento, es decir, radialmente alrededor del taladro de centrado, un mayor grosor de pared que en las otras regiones.
A continuación se explica con más detalle la invención con base en ejemplos de ejecución, haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
Con ello muestran:
la figura 1, en una representación esquemática, cortada parcialmente la carcasa de amortiguador de un amortiguador viscoso,
la figura 2 vistas parciales esquemáticas del procedimiento conforme a la invención para producir el cuerpo de carcasa, mostrado en la figura 1, de un amortiguador viscoso conforme a la invención,
la figura 3 un corte parcial de una carcasa de amortiguador viscoso conforme a la invención con pared exterior perfilada en v,
la figura 4 vistas parciales esquemáticas del procedimiento conforme a la invención para producir el cuerpo de carcasa, representado en la figura 1, con polea de correa perfilada trasera,
la figura 5 una vista parcial de una carcasa de amortiguador viscoso conforme a la invención con pared exterior perfilada y polea de correa trasera perfilada, y
la figura 6 en una vista lateral, una carcasa de amortiguador producida según el procedimiento conforme a la invención con collar de apoyo y asiento de acoplamiento.
En la figura 1 se ha representado en una vista en corte dividida en dos partes una carcasa de amortiguador de oscilaciones torsionales, que se compone de un cuerpo de carcasa 1, con una cámara de trabajo 11 que está limitada por la pared exterior 7, la pared trasera de carcasa 3 y el asiento 9. Centralmente en la pared trasera 3 de la carcasa de amortiguador 1 está configurado un taladro de centrado 13. La carcasa se une sobre la brida de fijación 5 mediante tornillos, para los que aquí sólo se muestran los orificios de enroscado 15, al árbol no representado a amortiguar. Un resalte calibrado del árbol engrana aquí en el taladro de centrado 13. La figura 1 muestra en representación axonométrica, parcialmente en corte, la carcasa de un amortiguador viscoso en su forma original.
La figura 2 muestra cómo, a partir de una chapa redonda gruesa 17 que se ha representado en la figura 2a, mediante la compresión por fluencia conforme a la invención primero se abocina el asiento 9, en donde el rodillo de compresión por fluencia se aplica a una distancia radialmente periférica respecto al perímetro exterior de la chapa redonda 17 contra un mandril de compresión, que no se ha representado y la masa de material del asiento se abocina con la reducción del grosor de pared 18 de la chapa redonda 17. El reborde 19 en la figura 2 que permanece después de la compresión por fluencia del asiento 9 envía el material para embutir o laminar de la envuelta exterior 7 en la figura 2c. Mediante la compresión por fluencia de la carcasa de amortiguador 1 sobre la chapa redonda, que configura la pared trasera de carcasa 3, se produce un desplazamiento de los volúmenes de masa de material con la configuración de regiones de diferente espesor, con grosor variable, de la pared trasera de carcasa 3. De este modo puede verse claramente en la figura 2c que la pared trasera de carcasa está dimensionada más estrecha en la región de la cámara de trabajo 1 que en la región de la brida de fijación 5, y ésta está configurada más gruesa que la región restante de la pared trasera de carcasa 3.
La figura 3 muestra una carcasa de amortiguador 1 producida según la figura 2 con una envuelta exterior 7, un asiento 9, una pared trasera de carcasa 3 en la región de la cámara de trabajo 11 así como una pared trasera de carcasa 5, configurada más gruesa en la región de la brida de fijación. El perímetro exterior de la cámara de trabajo 11, la envuelta exterior 7, presenta una pista trapezoidal con nervios 20 sobre la envuelta exterior 7 de la carcasa de amortiguador 1.
En el perfil de esta pista trapezoidal con nervios 20 engrana una correa trapezoidal perfilada, es decir un medio de tracción perfilado.
La figura 4 representa el procedimiento conforme a la invención para comprimir por fluencia una carcasa de amortiguador 1 con una llanta de correa 21 trasera. A su vez se inicia el proceso a partir de una chapa redonda gruesa 1 perforada, aquí la figura 4a. Como ya se ha descrito en la figura 2, en un paso de trabajo de compresión por fluencia se produce la configuración del asiento 9 con la reducción de grosor de pared de la chapa redonda gruesa 17 en la región 18. El proceso de compresión por fluencia dirigido radialmente hacia dentro comienza a cierta distancia del perímetro exterior de la chapa redonda gruesa 17, con la configuración de un reborde 19 en la figura 4c. En el lado opuesto al asiento 9 y al reborde 19 se produce, con la reducción del grosor de pared de la chapa redonda gruesa 17, la compresión por fluencia de la polea de correa trasera mediante un rodillo de compresión contra un mandril de compresión, hasta un punto tal que ésta se abocine fundamentalmente en perpendicular hacia fuera de la chapa redonda. En la figura 4d se conforma la envuelta exterior 7 mediante la laminación del reborde 19. Mediante la sobrelaminación de la pista de correa trapezoidal con nervios 23 la carcasa obtiene sus contornos definitivos en la figura 4e.
La combinación de los dos procedimientos de compresión por fluencia descritos anteriormente conduce a la carcasa de amortiguador en la figura 5. Una primera pista de correa trapezoidal 20 se ha sobrelaminado sobre la envuelta exterior y la llanta de correa trasera 21 y soporta al menos una segunda pista trapezoidal con nervios 23.
La figura 6 muestra otra variante de una clase constructiva de carcasa, que puede configurarse gracias al procedimiento conforme a la invención. La figura 6 muestra una carcasa de amortiguador, que se empareja con una polea de correa acoplada suavemente por torsión y por ello apoyada adicionalmente. Aquí tiene que unirse el acoplamiento de goma suave por torsión al asiento de acoplamiento 27, mientras que el collar de apoyo 25 sirve para el alojamiento deslizante de la polea de correa. La configuración del collar de apoyo 25 se produce mediante la compresión por fluencia sobre la cara de la chapa redonda opuesta a la cámara de trabajo 11, desde radialmente por fuera a radialmente por dentro, en donde la configuración del asiento de acoplamiento se produce mediante compresión por fluencia del material de la chapa redonda, en conexión al collar de apoyo 25 en la dirección del taladro de centrado 13. Por medio de esto se garantiza que en la región del taladro de centrado, es decir en la región del asiento de acoplamiento se disponga del máximo grosor de pared de la pared trasera de carcasa 3 en la región 5 y, por medio de esto, se cumpla un criterio de estabilidad fundamental del cuerpo de carcasa.
Lista de símbolos de referencia
1
Carcasa de amortiguador
3
Pared trasera de carcasa
5
Brida de fijación
7
Envuelta exterior
9
Asiento
11
Cámara de trabajo
13
Taladro de centrado
15
Orificios de enroscado
17
Chapa redonda gruesa
19
Reborde
20
Pista trapezoidal con nervios sobre la envuelta exterior
21
Llanta de correa trasera
23
Pista trapezoidal con nervios trasera
25
Collar de apoyo
27
Asiento de acoplamiento

Claims (6)

1. Procedimiento para producir una carcasa de amortiguador de oscilaciones torsionales, en especial la carcasa para un amortiguador de oscilaciones torsionales de viscosidad, con una cámara de trabajo (11) que puede rellenarse con un medio amortiguador viscoso, en la que está montado un anillo sísmico, así como con una brida de fijación (5) para fijarse a una parte de máquina giratoria a amortiguar, en donde la carcasa de amortiguador (1) se fabrica a partir de una chapa redonda gruesa (17) disponible y la conformación de la carcasa de amortiguador (1) se produce en una máquina de compresión por fluencia en un procedimiento de embutición mediante compresión por fluencia sin arranque de virutas, caracterizado porque en pasos de embutición mediante compresión por fluencia consecutivos se comprimen por fluencia todas las partes de la carcasa de amortiguador (1), que sobresalen del plano de la chapa redonda (17) que configura la pared trasera de carcasa (3), a partir de la chapa redonda (17) con reducción del grosor de pared de la misma, para formar una carcasa de amortiguador enteriza, en donde se llevan a cabo los siguientes pasos de procedimiento,
a)
fijación de la chapa redonda gruesa (17) en una máquina de compresión por fluencia,
b)
compresión de la pared radialmente interior, que forma parcialmente la cámara de trabajo (11), del asiento (9), a partir de la chapa redonda gruesa (17), comenzando a una distancia definida de su perímetro radialmente exterior mediante rodillo de compresión, contra un cuerpo de mandril de compresión y
c)
laminación del reborde (19) que se produce radialmente por fuera sobre el perímetro de la chapa redonda (17) mediante un rodillo de compresión contra un manguito cilíndrico, con la conformación de la pared radialmente exterior, que se extiende con un ángulo recto hacia fuera de la chapa redonda (17), de la envuelta exterior (7) de la cámara de trabajo (11).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque sobre la superficie de la envuelta exterior (7) dirigida hacia fuera se configura sin arranque de virutas, con la compresión de la envuelta exterior (7) contra un cuerpo de mandril de compresión, una pista de rodadura (20) perfilada, en especial una pista poli-V, para soportar un medio de tracción perfilado, en especial una correa trapezoidal con nervios.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por los siguientes pasos de procedimiento adicionales:
a)
compresión por fluencia adicional de la pared trasera de carcasa (3), sobre la cara de la chapa redonda gruesa (17) opuesta a la cámara de trabajo (11), para la configuración de una polea de correa (21) trasera, desde radialmente por fuera hacia radialmente por dentro contra un cuerpo de mandril de compresión.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la polea de correa (21) trasera, con un perfil para soportar medios de tracción, en especial de una correa trapezoidal con nervios, se perfila con una pista de rodadura (23), con la compresión por fluencia de la superficie de la polea de correa (21) contra un cuerpo de mandril de compresión.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque mediante una compresión por fluencia adicional sobre la cara de la chapa redonda (17), opuesta a la envuelta exterior (7) y al asiento (9), se configuran un collar de apoyo (25) y un asiento de acoplamiento (27) para soportar una polea de correa desacoplada de forma elasto-giratoria, mediante compresión por fluencia contra un cuerpo de mandril de compresión.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la configuración del collar de apoyo (25) se produce mediante compresión por fluencia de la chapa redonda (17) desde radialmente por fuera hacia radialmente por dentro, contra un cuerpo de mandril de compresión, y en donde en un paso de procedimiento adicional el asiento de acoplamiento (27) se abocina en contra de un cuerpo de mandril de compresión, en donde un rodillo de compresión por fluencia comprime por fluencia desde radialmente por fuera, comenzando después del collar de apoyo (25), hacia radialmente por dentro en la dirección de un taladro de centrado (13).
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