ES2323889T3 - Metodo y dispositivo para deformar una pieza de trabajo. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para moldear una pieza de trabajo (7) mediante al menos un rodillo (1, 2, 15, 16), dentro o encima de cuya envoltura (4) está moldeado al menos un elemento moldeador (6, 14), caracterizado en que, El rodillo (1, 2 15, 16) con el elemento moldeador (6, 14) será dirigido hacia la pieza de trabajo (7), fijado, y conducido entonces hacia la pieza de trabajo (7) con el fin de moldearla.
Description
Método y dispositivo para deformar una pieza de
trabajo.
El presente invento se refiere a un
procedimiento para moldear una pieza de trabajo por medio de al
menos un rodillo.
Se conocen numerosos procedimientos y
dispositivos con los que se puede moldear una pieza de trabajo. Ante
todo hay que mencionar las prensas que se encuentran habitualmente
en el mercado, en cuyo caso la pieza de trabajo se moldea con la
herramienta correspondiente. Únicamente se menciona aquí, como un
ejemplo, el moldeado de muescas en piezas de trabajo paralelas al
eje, generalmente con una forma transversal de cilindro, como por
ejemplo las piezas de trabajo de tipo vara o clavija, pero también
los ejes. Éstos son utilizados por ejemplo como ejes de motores en
motores eléctricos, sobre los cuales se colocan con presión los
paquetes de rotores. Estos paquetes de rotores necesitan una
resistencia al giro por encima del eje de motor, para lo cual se
coloca, por ejemplo, un tornillo o una tuerca moleteada sobre el eje
del motor.
De la DE-OS 2328670 se conoce un
dispositivo para aplicar muescas en piezas de trabajo de tipo vara o
clavija. Para ello varias ruedas estriadoras ajustables están
colocadas radialmente, y a través de las mismas se conducen las
piezas de trabajo en dirección axial, de tal modo que se generan
estrías en forma de surcos laminados por encima de la superficie de
la envoltura de las piezas de trabajo. Esto ocurre así debido a que
se presionan las ruedas estriadoras, en cuyo caso deben de ser
desplazadas con bastante exactitud, ya que tienen que tocar la
pieza de trabajo cilíndrica con un solo borde de estriamiento.
Además, estos dispositivos son bastante costosos.
De la DE 3432939 C2 se conoce también un
dispositivo relativamente costoso para muescas de piezas de trabajo.
En este caso tres palancas giratorias actúan entre sí, de tal modo
que las cuchillas correspondientes tienen que ser nuevamente
ajustadas con una gran exactitud.
La CH 349282, que presenta la base para el
término general de la reivindicación 1, muestra un procedimiento
para la mejora de las características de dureza de elementos de
construcción de materiales plásticamente moldeables, el cual posee
un límite de estiramiento. En este caso una parte de las superficies
del elemento de construcción se transforma plásticamente mediante
la aplicación de presión, mientras que las partes adyacentes no son
sometidas a dicha aplicación de presión. Preferiblemente, se
aplican las transformaciones plásticas utilizando las técnicas de
embutido y rebajado mediante rodillo, rodillos de espiral, prensas,
martilleo, apretado, estiramiento, o similar según sea el tipo de
elemento de construcción que se pretenda tratar y el patrón de
transformación plástica que se quiera generar en las secciones de
su superficie.
El objetivo del presente invento es crear un
dispositivo muy sencillo, con el cual se generen las
transformaciones plásticas, en cuyo caso se podría utilizar una
laminadora de rosca conocida.
La consecución de dicho objetivo conlleva que en
un procedimiento para moldear una pieza de trabajo mediante al
menos un rodillo, dentro o encima de su envoltura esté moldeado al
menos un elemento moldeador, que el rodillo con el elemento que da
la forma esté dirigido hacia la pieza de trabajo, que esté fijado,
que sea entonces conducido hacia la pieza de trabajo y que ésta sea
moldeada.
Este procedimiento presenta la ventaja de que
encima o dentro de los rodillos pueden estar previstos numerosos
elementos moldeadores, de tal modo que casi como en un revólver, el
elemento moldeador deseado se puede poner en posición de trabajo.
Para ello también es posible prever encima o bien dentro del rodillo
diferentes elementos moldeadores, con los cuales también se pueden
realizar diferentes procesos de moldeado.
Preferiblemente, trabajarán dos rodillos juntos,
en cuyo caso en un ejemplo de ejecución un rodillo también podría
sujetar la pieza de trabajo que va a ser moldeada. En otro ejemplo
de ejecución se sujeta la pieza de trabajo mediante otros
elementos, de tal modo que ambos rodillos pueden actuar sobre la
pieza de trabajo moldeándola.
Los elementos moldeadores pueden ser elevaciones
o depresiones, en cualquier forma y número.
Debido a que el rodillo está colocado sobre un
eje, existe la posibilidad de asignar a dicho rodillo al menos otro
rodillo en el mismo eje, de tal manera que mediante el rodillo
adicional también se pueden realizar procesos que proporcionan
formas adicionales, y tal vez diferentes.
Conforme al invento una máquina laminadora de
roscas debe ser utilizada durante el procedimiento. Una máquina
laminadora de roscas está representada, por ejemplo, en la EP
0310898 A1. Se trata de un dispositivo para laminar roscas mediante
dos herramientas de rodillo que giran en el mismo sentido, cuya
distancia entre sí puede ser variada, y en cuyo caso las
herramientas de rodillo están colocadas en guías corredizas
correspondientes para que la distancia entre ellas pueda ser
variada.
En el marco del presente invento se intercambian
las herramientas de rodillo habituales para la fabricación de
roscas (rodillos) por los rodillos conforme al invento.
En un ejemplo particularmente preferido, dos
rodillos, cada uno con una ranura paralela al eje y orientada una
frente a la otra, están colocados sobre los ejes correspondientes.
En cuanto las ranuras están alineadas y enfrentadas y en cuanto
recogen la pieza de trabajo entre sí se mueven los rodillos
respectivamente en sentido contrario, de tal modo que la pieza de
trabajo se introduce en las ranuras y los cantos de ranura estrían
la pieza de trabajo. De esta manera no se genera tan sólo una muesca
en la pieza de trabajo sino que se obtiene además un abombamiento
debido al desplazamiento de material, el cual está especialmente
indicado para generar resistencia al giro de un paquete de rotores
colocados sobre un eje de motor.
La forma en la cual se desplazan entre sí los
rodillos es de menor importancia. Se podría contemplar que se
mueven los dos rodillos en direcciones contrarias, pero también es
posible que solamente se mueva un rodillo hacia el otro rodillo, en
cuyo caso el soporte de la pieza de trabajo recorrerá también una
distancia determinada (en el caso más probable tan sólo la mitad de
la distancia).
Una ventaja esencial del procedimiento conforme
al invento consiste también en que el rodillo no necesita ser
ajustado con respecto a la pieza de trabajo de forma muy exacta. Al
acercarse, las ranuras recogen la pieza de trabajo entre sí y le
aplican las muescas y los abombamientos deseados, también en el caso
de que la pieza de trabajo no se encuentre exactamente centrada o
bien paralela a las ranuras por encima del soporte de la pieza de
trabajo.
Otra ventaja del procedimiento conforme al
presente invento consiste en que encima de un rodillo pueden estar
moldeadas ranuras con diferentes anchos, en cuyo caso también se
tienen en cuenta de esta manera diferentes diámetros de las piezas
de trabajo. De esta forma, tan sólo con uno o dos rodillos se pueden
tratar numerosos ejes de motor con diferentes grosores.
También es posible contemplar que varios
rodillos sucesivos estén colocados encima de un eje. Los rodillos
también pueden poseer ranuras de anchos diferentes.
La ventaja primordial del presente invento
consiste en que todo el procedimiento puede ser realizado con una
máquina de laminado de roscas ya existente. Simplemente es necesario
que se sustituyan las ya conocidas herramientas de rodillos para
laminar las roscas con los rodillos conformes a la patente con las
ranuras paralelas al eje, y que la función de la máquina laminadora
de roscas ya no consista en hacer rolar la pieza de trabajo sino
que las muescas se fabriquen después de la fijación o bien de la
colocación fija de los ejes tan sólo por medio del movimiento de
los dos rodillos en direcciones enfrentadas. Los rodillos serán
girados entonces únicamente para que las ranuras que están situados
enfrente puedan ser ajustadas una con respecto a la otra.
Por ejemplo, en el caso de que un eje de motor
tenga que presentar a mayores en un extremo un perfil todavía más
particular, como por ejemplo una rosca helicoidal, un engranaje o
una rosca, es posible colocar también las herramientas de laminar
correspondientes encima de los correspondientes ejes de la máquina
laminadora de roscas. La primera herramienta para laminar podría
tratarse por ejemplo de un sin fin, en cuyo caso dichas
herramientas para laminar serán giradas en la forma correspondiente.
A continuación la pieza de trabajo será colocada en dicha posición
mediante el soporte de la pieza de trabajo o bien por medio de un
desplazamiento de los rodillos, de tal modo que pueda ser trabajada
por parte de los rodillos correspondientes con las ranuras
paralelas al eje. Todo esto podría ser llevado a cabo en una sola
máquina laminadora de roscas.
Finalmente, es incluso posible transformar una
máquina laminadora de roscas, del tipo ya conocido, en una prensa.
Para ello se sustituyen no solamente los rodillos, sino que también
los husillos de cilindro correspondientes y las carcasas de los
husillos de rodillo. El procedimiento es colocar una recepción de la
pieza de trabajo, que sujete la pieza de trabajo para su
transformación, en vez de una carcasa de los husillos de rodillos,
de los correspondientes husillos cilíndricos y del rodillo. Por otro
lado se sustituye el rodillo, el husillo de cilindro y la carcasa
de husillo de rodillo por una recepción, a la cual está asignado un
molde determinado. A través de este molde se transforma la pieza de
trabajo durante el funcionamiento de la máquina. El movimiento
puede ser realizado de forma convencional por medio de un cilindro
hidráulico o bien a través de un cilindro
hidráulico-CNC (dispositivo controlado mediante
CNC).
Más ventajas, características y detalles del
presente invento pueden ser deducidos de la siguiente descripción
de ejemplos preferidos de realización así como también del dibujo;
el cual muestra en
- Figura 1: una vista lateral representada de
forma esquemática de las distintas partes de una máquina laminadora
de roscas;
- Figura 2: una vista lateral parcialmente
representada de una sección de una máquina laminadora de roscas
conforme a la figura 1, en otra posición de uso;
- Figura 3: una sección transversal a través de
una pieza de trabajo tratada según el procedimiento conforme al
invento;
- Figura 4: una vista lateral parcial
representada de forma esquemática de otros ejemplos de ejecución de
piezas de una máquina laminadora de roscas;
- Figura 5: una vista lateral representada
esquemáticamente de una máquina laminadora de roscas;
- Figura 6: una vista lateral esquemática de una
máquina laminadora de roscas.
Las máquinas laminadoras de roscas son ya
ampliamente conocidas en el mercado. Únicamente a modo de ejemplo
se indica la EP 0310898 A1. Para el presente procedimiento de la
máquina laminadora de roscas en las figuras 1 y 2 se muestran
solamente dos rodillos 1 y 2 así como también un soporte de pieza de
trabajo 3.
Cada rodillo 1 y 2 posee una cubierta 4, en cuyo
caso las ranuras 6, las cuales transcurren paralelas al eje 5,
están moldeadas en la cubierta 4. En el presente ejemplo de
ejecución cada rodillo 1 y 2 presenta cuatro ranuras 6, en cuyo
caso cada ranura 6 posee el mismo ancho de ranura b.
Entre los dos rodillos 1 y 2 se encuentra el
soporte de la pieza de trabajo 3, encima del cual está colocada la
pieza de trabajo 7. La pieza de trabajo 7 podría tratarse, por
ejemplo, de un eje de motor.
El funcionamiento del presente invento es el
siguiente:
Para que se lleve a cabo la colocación de
paquetes de rotores encima del eje de motor 7, éste debe de ser
perfilado con el fin de que los paquetes de rotores estén anclados
de tal forma que sean resistentes al giro. Para ello se coloca el
eje de motor 7 sobre el soporte de la pieza de trabajo 3.
A continuación dos ranuras 6.1 y 6.2, situadas
frente a frente, de los rodillos 1 y 2 serán ajustadas con respecto
al eje de motor 7, en cuyo caso se gira el rodillo 1 por el eje 5 y
el rodillo 2 por el eje 9. Esto es posible sin más debido a que los
rodillos para laminar roscas están fijados normalmente en los ejes 5
y 9. El ajuste se puede llevar a cabo a través del dispositivo de
ajuste existente, ya sea de forma mecánica o electrónica.
A continuación se paran los ejes 5 y 9 y se
fijan en esta posición. Los dos rodillos 1 y 2 se mueven en
direcciones enfrentadas entre sí, de tal modo que después de un
corto recorrido recogen el eje de motor 7 entre sí, tal y como se
muestra en la figura 2, en cuyo caso el eje de motor 7 se introduce
en la ranura 6.1 o bien 6.2 correspondiente. Con el siguiente
movimiento de los rodillos 1 y 2 en direcciones enfrentadas, los
bordes de las ranuras 10 rascan en la pieza de trabajo 7, de tal
modo que se generan 4 estrías más o menos paralelas al eje 11.1
hasta 11.4 (véase la figura 3). Al mismo tiempo se genera un
abombamiento 12.1 hasta 12.4 delante del borde de ranura 10
correspondiente. Las estrías 11.1 hasta 11.4 y los abombamientos
12.1 hasta 12.4 forman perfiles muy adecuados para fijar paquetes
de rotores encima de ejes de motores.
En la figura 4 está indicado que una muesca en
la pieza de trabajo 7 también puede ser creada mediante un diente
14, el cual sobresale de un rodillo 15. En este caso un rodillo 16,
situado enfrente, posee una cavidad 17 con la que se puede soportar
a la pieza de trabajo 7.
En la figura 5 está representada de forma
esquemática una vista lateral de una máquina laminadora de roscas
ya conocida, en cuyo caso también aquí se hace referencia a la EP
0310898 A1. Encima de la mesa de máquina 20 se encuentra la pieza
de trabajo 23 para su transformación entre dos rodillos 21 y 22. La
pieza de trabajo 23 está colocada encima de un soporte de la pieza
de trabajo 24.
Cada rodillo 21 y 22 está colocado encima de un
husillo de cilindro 25 o bien 26, que está sujeto por una carcasa
de husillo de rodillo 27 o bien 28. La carcasa de husillo de rodillo
27 está asentada en una placa fija 29, mientras que la carcasa de
husillo de rodillo 28 está asignada a una placa móvil 32, la cual
puede ser desplazada a lo largo de columnas de guía 30 y 31. En la
parte trasera de esta placa 32 todavía se puede reconocer el
cilindro hidráulico 33. El ajuste de la placa móvil 32 resulta
mediante un husillo 34, el cual atraviesa una placa estática 35 y
es accionado mediante una rueda de maniobra 36.
Los rodillos 21 y 22 serán movidos uno en contra
del otro, en cuyo caso la posición inicial se consigue mediante el
husillo 34, y el ajuste fino o bien el avance será conseguido a
través del cilindro hidráulico 33. En este caso los rodillos 21 y
22 giran en el mismo sentido, recogen la pieza de trabajo 23, la
ponen también en rotación y le aplican los perfiles deseados.
Conforme a la figura 6 se realiza entonces la
siguiente sustitución:
El rodillo 21, el husillo de cilindro 5, y la
carcasa de husillo de rodillo serán sustituidos por una recepción
para una pieza de trabajo 37 para la fijación de una pieza de
trabajo 23. Por otro lado se sustituye el rodillo 22, el husillo de
cilindro 26, y la carcasa de husillo de rodillo 28 con una recepción
38 para la fijación de un molde 39, el cual presenta un perfil
correspondiente para la transformación de la pieza de trabajo
23.
La propulsión de la máquina laminadora de roscas
se apaga, o bien se pone fuera de funcionamiento. La pieza de
trabajo 23, a la cual se quiere aplicar el perfil, está colocada
firmemente fijada en la recepción de la pieza de trabajo 37,
especialmente tensada de forma hidráulica. La recepción 38 con el
molde 39 será desplazada hacia la pieza de trabajo 23 mediante el
cilindro hidráulico 33 presionando de esta manera el perfil deseado
en la pieza de trabajo 23. El movimiento puede ser realizado de
forma convencional mediante un cilindro hidráulico o a través de un
cilindro hidráulico-CNC (dispositivo controlado por
CNC).
De esta manera una máquina laminadora de roscas
ya conocida se transforma en una prensa.
La lista de referencias citada por el
solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando
parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las
referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden
excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad
a este respecto.
- \bullet DE 2328670 A [0003]
- \bullet CH 349282 [0005]
- \bullet DE 3432939 C2 [0004]
- \bullet EP 0310898 A1 [0012][0023][0031]
Claims (16)
1. Procedimiento para moldear una pieza de
trabajo (7) mediante al menos un rodillo (1, 2, 15, 16), dentro o
encima de cuya envoltura (4) está moldeado al menos un elemento
moldeador (6, 14), caracterizado en que,
El rodillo (1, 2 15, 16) con el elemento
moldeador (6, 14) será dirigido hacia la pieza de trabajo (7),
fijado, y conducido entonces hacia la pieza de trabajo (7) con el
fin de moldearla.
2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1,
caracterizado en que dos rodillos (1, 2, o bien 15, 16)
están dirigidos hacia la pieza de trabajo (7), fijados, y conducidos
entonces hacia la pieza de trabajo (7).
3. Procedimiento conforme a la reivindicación 2,
caracterizado en que un rodillo (16) está realizado como un
receptor de la pieza de trabajo mientras el otro rodillo (15) está
equipado con un elemento moldeador (14).
4. Procedimiento conforme con una de las
reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado en que el rodillo
(15) está previsto con al menos una elevación (14) como un elemento
moldeador.
5. Procedimiento conforme con al menos una de
las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado en que el
rodillo
(1, 2) está previsto con al menos una depresión (6, 6.1, 6.2) como un elemento moldeador.
(1, 2) está previsto con al menos una depresión (6, 6.1, 6.2) como un elemento moldeador.
6. Procedimiento conforme a la reivindicación 5,
caracterizado en que dos rodillos (1, 2) serán movidos uno
en contra del otro, cada uno con una ranura paralela al eje, y
dirigidas una frente a la otra (6.1, 6.2), en cuyo caso las dos
ranuras (6.1, 6.2) recogen la pieza de trabajo (7) entre sí,
mientras los bordes de las ranuras (10) se enganchan en la pieza de
trabajo (7).
7. Dispositivo para la realización del
procedimiento para moldear una pieza de trabajo (7) conforme con una
de las reivindicaciones 1 hasta 6, con al menos un rodillo (1, 2,
15, 16) desplazable en dirección de la pieza de trabajo (7),
caracterizado en que dentro o encima de la envoltura (4) de
al menos un rodillo (1, 2, 15, 16) está moldeado al menos un
elemento moldeador (6, 14) y que el rodillo (1, 2, 15, 16), al menos
uno, puede ser fijado durante el proceso de moldeado de la pieza de
trabajo (7).
8. Dispositivo conforme a la reivindicación 7,
caracterizado en que el elemento moldeador es una elevación
(14) o una depresión (6, 6.1, 6.2).
9. Dispositivo conforme con la reivindicación 7
u 8, caracterizado en que están previstos numerosos elementos
moldeadores distintos (6, 6.1, 6.2, 14) dentro o encima del rodillo
(1, 2, 15).
10. Dispositivo conforme con una de las
reivindicaciones 7 hasta 9, caracterizado en que dos rodillos
(1, 2 o bien 15, 16) están colocados frente al otro.
11. Dispositivo conforme a la reivindicación 10,
caracterizado en que un rodillo (16) está realizado como un
soporte de la pieza de trabajo o bien sujetándolo.
12. Dispositivo conforme con una de las
reivindicaciones 7 hasta 11, caracterizado en que al menos en
el eje
(5, 9) de un rodillo (1, 2, 15, 16) está asignado otro rodillo adicional, el cual también presenta al menos un elemento moldeador (6.1, 6.2, 14) y/o un soporte o elemento de sujeción (17) de una pieza de trabajo.
(5, 9) de un rodillo (1, 2, 15, 16) está asignado otro rodillo adicional, el cual también presenta al menos un elemento moldeador (6.1, 6.2, 14) y/o un soporte o elemento de sujeción (17) de una pieza de trabajo.
13. Dispositivo conforme con una de las
reivindicaciones 7 hasta 12, caracterizado en que en la
envoltura (4) del rodillo (1, 2) están moldeadas numerosas ranuras
(6) paralelas al eje, las cuales presentan diferencias en el ancho
de ranura (b).
14. Dispositivo conforme con una de las
reivindicaciones 7 hasta 13, caracterizado en que al rodillo
(1, 2) está asignado al menos otro rodillo en el mismo eje (5, 9),
el cual presenta al menos una ranura (6) con un ancho de ranura (b)
diferente al del primer rodillo (1, 2).
15. Dispositivo conforme con una de las
reivindicaciones 7 hasta 14, caracterizado en que al rodillo
(1, 2) está asignado al menos otro rodillo para la generación de un
determinado perfil deseado en la pieza de trabajo.
16. Utilización de una máquina laminadora de
roscas para la aplicación de estrías (11.1 hasta 11.4) en una pieza
de trabajo (7), por ejemplo en un eje de motor (7), mediante
rodillos (1, 2) que pueden ser fijados, los cuales pueden ser
desplazados hacia la pieza de trabajo uno frente al otro.
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