ES2332089T3

ES2332089T3 - Procedimiento para la fabriccion de una leva para un arbol de levas.

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Publication number: ES2332089T3
Application number: ES01940038T
Authority: ES
Inventors: Karl Merz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2010-01-26
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: DE50115074D1; CH704438B1; AU2001273754A1; EP1292423A1; JP4674033B2; US20040016121A1; JP2004501310A; ATE440693T1; US7020962B2; WO2001098020A1; EP1292423B1

Abstract

Procedimiento para la fabricación de una leva (1) para un árbol de levas, que comprende un árbol cilíndrico (2) y varias levas (1) fijadas sobre éste, caracterizado porque la leva (1) se fabrica a partir de varios trozos de banda perfilada (30, 35) mediante curvado y unión de estos trozos en dirección periférica.

Description

Procedimiento para la fabricación de una leva para un árbol de levas.

Aspecto técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una leva para un árbol de levas tal como tiene su aplicación por ejemplo en motores de combustión para automóviles, con un árbol cilíndrico y varias levas fijadas sobre el mismo.

Esta clase de árboles de levas compuestos por varias piezas individuales se están utilizando cada vez más en lugar de árboles de levas fabricados con técnicas de fundición o forja.

La invención se refiere a la fabricación de un árbol de levas mediante por lo menos el empleo de una leva de la nueva clase descrita a continuación.

Estado de la técnica

Para la fabricación de levas para árboles de levas se utiliza generalmente piezas brutas obtenidas cortando a longitud un material macizo en forma de barra. En éste se realiza entonces en primer lugar el orificio de paso para el árbol. Finalmente se brochan en el orificio de paso también ranuras orientadas axialmente, y se templa la superficie envolvente de las levas.

Para la fijación de las generalmente varias levas sobre el árbol se conocen en el estado de la técnica diferentes procedimientos:

En un primero de tales procedimientos se dota el árbol en la zona de las levas de una rosca laminada de paso cero que sobresale del diámetro del árbol.

Al calar a presión las levas sobre el árbol se produce un acoplamiento de ajuste positivo entre esta rosca y las ranuras axiales citadas de las levas, al agarrarse mutuamente entre sí los dos contornos. El procedimiento sin embargo ofrece varios inconvenientes:

-: Al laminar, los árboles se alargan y deforman de modo no despreciable. Por eso es preciso que a continuación cada árbol se acorte a su medida teórica y se vuelva a corregir la deformación mediante un enderezado. Los puntos de apoyo de las levas solamente se pueden rectificar a su medida final después de haber calado a presión las levas. Las tolerancias que surgen deben tenerse en cuenta mediante una sobremedida de por lo menos 0,5 mm.

-: Las levas se deforman al calarlas a presión, donde éste así llamado crecimiento de las levas varía y no se puede controlar bien. Esto también condiciona el mecanizado posterior de cada una de las levas mediante rectificado. Esto da lugar a un arranque de material irregular a lo largo del perímetro según la deformación de la leva. Una zona templada superficialmente producida previamente por inducción con un grueso uniforme queda por lo tanto con un grueso irregular. Dado que generalmente se especifica un grosor mínimo para esta zona templada, también se deberá sobredimensionar ésta de entrada.

-: A calar a presión las levas puede suceder que éstas se vuelquen un poco porque los sistemas de ranuras citados no dan lugar forzosamente a un asiento recto de las levas sobre el árbol. Entonces las levas se balancean un poco. A esto hay que añadir que el borde anterior en el sentido del calado a presión tiene su orificio siempre dotado de un chaflán, lo que acorta la longitud axial de la leva que es importante para la alineación y el asiento de las levas. También estas tolerancias se han de tener en cuenta mediante una sobremedida suficiente, y se han de volver a eliminar a continuación mediante rectificado.

-: Durante el calado a presión forzoso de las levas existe el riesgo de que se formen grietas en las levas, lo que es una fuente de rechazo.

-: La fabricación cuesta bastante tiempo debido al gran número de operaciones necesarias y al considerable grado de mecanizado de repaso después de caladas a presión las levas.

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En otro procedimiento se realiza entre las levas y el árbol un asiento de contracción. En este caso se elige el orificio de las levas de diámetro algo más reducido que el diámetro exterior del árbol. Las levas se deslizan entonces en estado caliente sobre el árbol que ha sido subenfriado. Una vez que se haya igualado la temperatura de las piezas se obtiene el deseado asiento de contracción. Pero éste por lo general no es suficientemente fuerte para soportar los pares de giro que aparecen en las levas por ejemplo en un motor de automóvil. Por este motivo generalmente se necesita un dentado adicional, semejante al del procedimiento antes descrito.

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En otro procedimiento se aplica en el árbol, realizado en forma de tubo, una alta presión interior después de haber deslizado encima las levas, con lo cual se dilata y entonces también se obtiene un asiento a presión de las levas sobre el árbol. Dado que el árbol se dilata en la zona situada entre las levas incluso por encima del diámetro interior de las levas, es preciso que al menos las zonas de apoyo situadas en estas zonas se sometan a un trabajo de repaso considerable mediante rectificado.

El documento WO 96/27076 A da a conocer un procedimiento para la fabricación de una leva para un árbol de levas, que comprende un árbol cilíndrico y varias levas fijadas sobre el mismo, en cuyo procedimiento la leva se fabrica a partir de una banda de perfil alargada cuyos extremos se curvan para unirse.

Por el documento GB 275 842 A se conoce en un procedimiento para la fabricación del árbol de levas el hecho de fijar las levas sobre un árbol utilizando una técnica de soldadura.

Exposición de la invención

La presente invención se plantea en primer lugar el objetivo de describir un procedimiento para la fabricación de una leva de la clase citada inicialmente, mediante el cual se puedan producir levas para árboles de levas con suficiente resistencia y en particular de modo más rápido y económico. De acuerdo con la invención se resuelve este objetivo por medio de una leva tal como está definida en la reivindicación 1 y en la que la leva se produce a partir de varios trozos de banda perfilada mediante curvado y unión entre sí de estos trozos en dirección periférica.

La invención se plantea además el objetivo de describir un procedimiento para la fabricación de un árbol de levas mediante el empleo de por lo menos una de tales levas, que también se pueda realizar de forma racional y más rápida, en la que se pueda prescindir esencialmente de las operaciones de mecanizado posterior y que de este modo sea en conjunto más económico. Este objetivo se resuelve conforme a la reivindicación 14 por el hecho de que la leva va fijada sobre el árbol mediante una técnica de soldadura.

Las ventajas y por lo tanto realizaciones preferidas y perfeccionamientos del objeto de la invención se describen respectivamente en las reivindicaciones dependientes.

Las ventajas obtenidas mediante la invención son principalmente las siguientes:

La fabricación de las levas es sumamente sencilla, racional, rápida y económica y se puede efectuar de modo totalmente automatizado partiendo de uno o varios trozos de banda perfilada sencillos, eventualmente algo preconformados y preferentemente cortados a longitud de un material continuo.

Si las levas se fijan sobre el árbol conforme al procedimiento objeto de la invención mediante una técnica de soldadura, en particular por soldadura por resistencia, soldadura láser o de chorro electrónico, se puede prescindir de la laminación de los árboles y por lo tanto tampoco se produce ningún incremento de longitud de los árboles ni ninguna deformación causada por ello. Al aplicar y soldar las levas sobre los árboles tampoco se produce ningún crecimiento de las levas, por lo que tanto los árboles como también las levas se pueden mecanizar a su dimensión final o al menos aproximadamente a ésta antes del ensamblado, salvo pocas centésimas de milímetro (near endshape). Desaparece el costoso mecanizado posterior por medio de rectificado o éste se reduce al mínimo. Por este motivo los árboles y las levas no se tienen que sobredimensionar de modo importante antes de realizar su unión. Al evitarse también un arranque de material desigual de las zonas de temple superficial éstas tampoco se tienen que sobredimensionar, al menos no de forma importante.

Los árboles de levas resultantes se pueden fabricar de modo sumamente racional y económico en comparación con las antes conocidas, en menor tiempo con aplicación de un número menor de operaciones, en particular con menos trabajos de repaso, con alta precisión y con pocos rechazos.

Existe gran libertad para la elección de los materiales para los árboles por una parte y las levas por otra, así como la máxima flexibilidad en cuanto a las formas de construcción.

Breve explicación de las figuras

La invención se explicará a continuación con mayor detalle sirviéndose de ejemplos de realización y en combinación con el dibujo. Las Figuras muestran:

Fig. 1 respectivamente en una vista lateral, en a) una leva no conforme a la invención fabricada a partir de una banda perfilada curvada sobre un árbol, estando el árbol seccionado transversalmente, y en b), la banda perfilada todavía recta antes de curvarla;

Fig. 2 esquemáticamente una herramienta de curvar y en su interior una leva no conforme a la invención;

Fig. 3 un dispositivo de soldadura por resistencia para fijar levas sobre un árbol;

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Fig. 4 en a) en una vista lateral una leva no conforme a la invención con unos nervios aplicados en su parte interior, en b) en una vista en planta, una banda perfilada todavía recta con nervios ya aplicados al menos parcialmente, y en c) en un detalle ampliado, un tramo periférico de por una parte el árbol como también de la leva, con varios cordones de soldadura que se pueden preparar mediante el procedimiento de soldadura por resistencia;

Fig. 5 una sección de una leva dotada de un perfil de pie sobre un árbol, estando soldada la leva con el árbol a lo largo del perfil de pie mediante un rayo láser o rayo electrónico;

Fig. 6 esquemáticamente una vista de una disposición para la fabricación de un árbol de levas con una pluralidad de cabezales de soldadura de rayo láser o rayo electrónico;

Fig. 7 en a-c tres levas diferentes no conformes a la invención junto con las correspondientes bandas perfiladas todavía sin doblar;

Fig. 8 otra leva no conforme a la invención con extremos solapados y,

Fig. 9 en a-c, los pasos para la fabricación de una leva compuesta por dos trozos de banda perfilada curvados, conforme a la invención.

Vías para la realización de la invención

En la Fig. 1 se designa en a) por 1 una leva no conforme a la invención, que va fijada sobre un árbol cilíndrico hueco 2. La leva 1 no conforme a la invención presenta un primer tramo 1.1 a lo largo del cual asienta sobre el árbol 2 y lo rodea en parte, y un segundo tramo 1.2 que sobresale del árbol y que rodea un espacio hueco 3. El espacio hueco 3 tiene la ventaja de que de este modo la leva 1 no conforme a la invención resulta más ligera y se reduce su momento de inercia. Con ello también se reduce el peso del conjunto del árbol de levas así como su resistencia al giro.

La leva 1 no conforme a la invención está fabricada a partir de una banda perfilada, curvando sus extremos. Una banda perfilada 4 de este tipo está representada en la Fig. 1 en b), donde la banda perfilada 4 aquí todavía es recta y está sin curvar. El sentido de curvatura de la banda perfilada 4 está indicado por unas flechas.

La banda perfilada 4 se curva preferentemente de tal modo que después del curvado sus extremos formen una junta a tope 5 y sus superficies extremas asienten con plena superficie. Para ello puede ser ventajoso que antes de curvar se achaflanen los extremos tal como está también representado en la Fig. 1b.

La banda perfilada 4 se corta preferentemente a longitud de un material continuo. El grosor de la banda perfilada 4 se encuentra preferentemente entre 5 y 15 mm. A lo largo de su longitud podría presentar un grosor uniforme, pero también uno variable, de modo que por ejemplo el tramo 1.1 de la leva conforme a la invención fuera más grueso que su tramo 1.2, o viceversa.

La Fig. 2 muestra una leva 1 conforme a la invención en una herramienta de curvar 6, tal como se puede utilizar ventajosamente para su fabricación. La banda perfilada 4 se curva aquí en varias fases alrededor de un macho de curvado dándole su forma final deseada. Con el primer dedo curvador 8.1 se fija primeramente la banda perfilada 4 todavía sin doblar en la parte superior sobre el macho de curvar 7. A continuación los segundos dedos curvadores 8.2 curvan la banda perfilada 4 dándole una forma previa aproximadamente en forma de V. Con los terceros dedos curvadores 8.3 se dobla la banda perfilada 4 por abajo alrededor del macho de curvar 7, y con el cuarto dedo curvador 8.4 se cierran finalmente los extremos de la banda perfilada 4 para formar la junta a tope 5 mencionada.

En otra fase de trabajo se pueden soldar entre sí los dos extremos que se unen a tope, especialmente empleando técnicas de soldadura por resistencia, o rayo láser o de electrones.

La leva 1 no conforme a la invención así fabricada se fija sobre el árbol preferentemente también mediante una técnica de soldadura, en particular volviendo a usar una técnica de soldadura láser o por electrones, pero de modo especialmente ventajoso mediante soldadura por resistencia.

La Fig. 3 muestra un dispositivo de soldadura por resistencia 9, en el que una leva 1 deslizada sobre un árbol 2 se inmoviliza en su posición angular deseada por medio de tres pinzas de soldadura /electrodos 10. Dos anillos 11 amarrados sobre el árbol 2 forman los contraelectrodos. En el recorrido de la corriente entre los electrodos, las superficies de contacto entre la leva y el árbol constituyen las zonas de máxima resistencia óhmica. Mediante una intensa descarga de corriente se puede descargar en estas zonas brevemente una potencia disipada grande, que da lugar a la deseada soldadura entre sí de las superficies de contacto citadas.

Eventualmente existe con este proceso de soldadura también la posibilidad de soldar entre sí directamente los dos extremos de la banda perfilada 4 que se tocan a tope, con lo cual se podría prescindir ventajosamente de realizar la soldadura previa de estos extremos.

Al estar las levas presionadas entre las pinzas de soldadura 10 en este procedimiento de soldadura desaparece también ventajosamente una eventual fijación compleja previa de la leva sobre el árbol.

En una realización preferente y tal como está representado en la Fig. 4a), la leva 1 no conforme a la invención se dota de unos nervios 12 en su primer tramo 1.1 que sobresalen hacia el interior y que transcurren por ejemplo en dirección axial. Los nervios 12 ya pueden estar aplicados a la banda perfilada 4 antes de que sea curvada, por ejemplo mediante una técnica de laminación, tal como está representado en la Fig. 4b). Alternativamente también se pueden generar durante el mismo curvado sobre el macho de curvar, en cuyo caso una parte del macho de curvar debería estar dotado de la correspondiente estructura superficial. Las dos posibilidades también se pueden aplicar combinadas entre sí. Los nervios deberían presentar por ejemplo una altura de 0,15 - 0,16 mm y tener una separación de 1,5 - 2 mm entre sí.

Mediante la presencia de los nervios 12 se obtienen unas líneas de contacto nítidas y definidas entre la leva y el árbol, lo que es ventajoso para el paso de la corriente durante la soldadura por resistencia, al tener lugar la soldadura a lo largo de estas líneas. Al utilizar un dispositivo de soldadura según la Fig. 3 se puede ejercer presión sobre la leva durante la soldadura mediante las pinzas de soldadura 10, de tal modo que los nervios 12 queden aplastados y la leva 1 no conforme a la invención asiente en toda su superficie en el árbol 4. Se forma una estructura con unos cordones de soldadura 13 de sección lentiforme tal como muestra la Fig. 4 en c), en un detalle ampliado.

Alternativamente se pueden emplear en lugar de nervios que se extiendan en dirección axial también nervios en la dirección longitudinal de la banda perfilada 4 o en dirección periférica de la leva terminada no conforme a la invención. Para poder volver a retirar fácilmente el macho de curvado 7 después de haber curvado la banda perfilada 4, es ventajoso que los nervios por una parte y la estructura exterior del macho de curvado por otra se realicen a modo de una rosca, para permitir desenroscar el macho de curvado de la leva. Para ello sería preciso que el macho de curvado estuviera realizado, tal como se indica en la Fig. 2, en dos partes, con una parte giratoria 7.1.

En la Fig. 5 está representada una leva 1 sobre un árbol 2, estando realizada la leva 1 de modo especialmente ventajoso para realizar una fijación por técnica de soldadura mediante un rayo láser o de electrones. Para ello la leva 1 presenta por lo menos a uno de los lados un perfil de pie 16, que está formado gracias a una ranura 15 en la correspondiente superficie lateral. A lo largo de este perfil de pie 16 y a través de él se puede soldar la leva sobre el árbol 2 preferentemente a lo largo de todo su perímetro, oblicuamente desde arriba mediante un rayo láser o de electrones 14. Gracias a la presencia del perfil de pie 16 se obtiene un cordón de soldadura (cono de soldadura) con una sección de soldadura prácticamente óptima, cuya anchura se corresponde aproximadamente con la anchura del perfil de pie 16 y de este modo garantiza una unión extraordinariamente buena, con alta capacidad de carga y duradera entre la leva 1 y el árbol 2. Una soldadura de la misma clase naturalmente está también prevista y preferida a lo largo del perfil de pie 17 por el otro lado de la leva 1.

Los perfiles de pie 16 y 17 se pueden realizar ventajosamente mediante una técnica de conformado, en las bandas perfiladas 4 que estén todavía sin doblar, en las cuales son simplemente unas ranuras rectas.

La Fig. 6 muestra una disposición tal como se puede utilizar con ventaja para soldar levas 1 a un árbol 2 mediante técnicas de rayo láser o de electrones. En la Fig. 6 se ha representado sin embargo sólo esquemáticamente un árbol 2 sobre el cual van deslizadas varias levas 1, y por cada leva 1 hay dos cabezales de soldadura 18 que pueden ser cabezales de soldadura láser o de electrones. Los cabezales de soldadura 18 están orientados de tal modo que sus rayos de soldadura 14 inciden sobre los perfiles de pie 16 ó 17 respectivamente sobre las levas 1. La Fig. 6 debe entenderse de modo que el árbol está amarrado axialmente empleando medios que no están representados y se hace girar alrededor de su eje 19 mientras que al mismo tiempo se ponen en funcionamiento los cabezales de soldadura 18. De este modo se tiene la posibilidad de fijar todas las levas 1 simultáneamente sobre el árbol 2 en un proceso que dura sólo pocos segundos mediante una técnica de soldadura.

Antes de aplicar los cordones de soldadura mediante el dispositivo según la Fig. 6 puede ser eventualmente necesario realizar una fijación previa de las levas 1 sobre el árbol en su posición longitudinal y angular deseada. Esto puede hacerse mediante un punteado por técnica de soldadura pero también mediante uno o varios de los métodos de unión citados anteriormente conformes al estado de la técnica tales como asiento por contracción, ajuste de fuerza positivo o alta presión interior. Dado que la fijación previa no tiene por qué ser especialmente resistente y en ningún caso duradera, se pueden evitar los inconvenientes antes citados de los métodos de fijación conocidos.

Mediante la soldadura se someten el árbol 4 y las levas 1 a unos esfuerzos relativamente reducidos, y por lo tanto conservan ventajosamente su forma. El calor aportado localmente mediante la soldadura al árbol 2 y a las levas 1 se puede incluso evacuar en el caso de tratarse de un árbol tubular p.ej. haciendo pasar un medio refrigerante a través del árbol, lo que reduce aún más los posibles menoscabos de las piezas.

La Fig. 7 muestra en a) - c) otros tres ejemplos de realización de levas 1 no conformes a la invención junto con sus correspondientes bandas perfiladas 4, todavía sin curvar. En los tres ejemplos se ha formado en la zona de transición entre los tramos 1.1 y 1.2 un escalón 24 que sobresale hacia el interior y que abraza más estrechamente el árbol 2.

En la forma de realización representada en a) se ha previsto adicionalmente en la zona de unión a tope 5 una escotadura 21 para un cordón de soldadura, que permite alojar el cordón de soldadura que eventualmente se forme al soldar los extremos de la banda perfilada. De este modo se obtiene la ventaja de que después de la soldadura se consigue una estructura superficial de la leva lisa, y con ello se puede prescindir del posterior rectificado de la superficie después de la soldadura.

La leva no conforme a la invención representada en b) presenta en el tramo longitudinal 1.2 que sobresale del árbol 2 un mayor espesor de pared que en el tramo longitudinal 1.1, lo que le confiere al tramo longitudinal 1.1 una mayor estabilidad.

A la inversa, la leva no conforme a la invención representada en c) presenta en el tramo longitudinal 1.2 un espesor de pared menor que en el tramo longitudinal 1.1. Además se ha desplazado en este caso la zona de unión 5 de los dos extremos de la banda perfilada hacia arriba, a la zona del tramo longitudinal 1.2, lo que simplemente es una posibilidad más de situarlo en el perímetro de las levas.

En la forma de realización de una leva 1 no conforme a la invención representada en la Fig. 8 los dos extremos de la banda perfilada están realizados solapados en el sentido de otra variante distinta, concretamente solapados en dirección axial, aunque también sería posible el solape en dirección radial. El solape en dirección axial presenta sin embargo la ventaja de que los dos extremos por una parte ya se pueden adosar entre sí en un contacto axial mutuo, eventualmente ligeramente pretensado, y con ello hay seguridad de que queden alineados entre sí. Por otra parte, al rodar la leva, el punto de unión 5 tampoco es recorrido de una sola vez, de manera que una ranura en la cara exterior de la leva existente eventualmente en la zona de la unión y que por razones de tolerancia y eventualmente incluso puede ser necesaria, no tiene una repercusión negativa.

En la leva no conforme a la invención de la Fig. 8 se han formado en su tramo 1.1 que va a asentar sobre el árbol también unos nervios que sobresalen hacia el interior, tal como ya se habían descrito como ventajosos en relación con la soldadura por resistencia y se han representado en la Fig. 4 en el a) y b). Estos nervios también se pueden emplear con ventaja para crear un dentado mecánico entre la leva y el árbol. Para ello se coloca la leva en estado todavía abierto, es decir con los extremos todavía sin soldar, sobre el árbol y estando allí en posición se somete a presión de tal modo que los nervios se claven en el árbol y se forme así el dentado citado. Para que esto sea posible es preciso que los nervios eventualmente se hayan templado previamente. Si los nervios están alineados en dirección axial se obtiene ventajosamente una fijación de la leva que impide su giro sobre el árbol. A continuación se puede soldar la leva con el árbol de alguno de los modos antes descritos.

Debido al dentado eventualmente incluso se puede prescindir de soldar la leva al árbol y basta con cerrar la leva soldando sus dos extremos. Si éstos se funden con técnica láser bajo presión, la leva se contrae cuando vuelva a solidificar el material fundido ofreciendo la ventaja adicional de contraerse y cerrarse abrazando firmemente el árbol ya que la densidad del material líquido es menor que la densidad del metal sólido.

La Fig. 9 muestra en a) - c) los pasos necesarios para la fabricación de una leva 1 conforme a la invención compuesta por dos trozos de banda perfilada curvados 30, 35. En la Fig. 9a está representado un trozo de banda perfilada 30 ya terminado de curvar para formar una media leva que comprende la elevación o punta de la leva, en una herramienta de curvar 31 que presenta un punzón de conformado superior 32, un punzón de conformado inferior 33 y un tope de precisión 34. Correspondientemente, la Fig. 9b muestra un trozo de banda perfilada 35 complementario al trozo de banda perfilada 30, también ya terminado de curvar para formar una mitad inferior de leva, en una herramienta de curvar 36 cuyo punzón de conformado superior está designado por 37, el punzón de conformado inferior 38 y cuyo tope de precisión está designado por 39. En la Fig. 9c las dos medias levas de forma semicircular o de medio casquete están ya unidas entre sí por sus correspondientes superficies de contacto opuestas entre sí mediante una técnica de soldadura por resistencia, entre dos electrodos de soldadura 41 y 42 para formar un anillo cerrado.

Por su forma de sección, la leva de la Fig. 9 c) se corresponde aproximadamente con la de la Fig. 7a), es decir que en la zona de transición entre su tramo longitudinal 1.1 con el que asienta en el árbol y su tramo longitudinal 1.2 en el cual sobresale del árbol, presenta sendos hombros 20. El acuñado de estos hombros 20 puede efectuarse antes del curvado en el trozo de banda perfilada 30 todavía recto, pero ventajosamente también sólo en la herramienta de curvado 31 al efectuar el curvado. Todas las demás formas y configuraciones de leva se pueden fabricar naturalmente también a partir de varios trozos de banda perfilada, donde las levas no tienen por qué estar compuestas necesariamente de una mitad superior y una mitad inferior. En particular podrían estar compuestas también por dos mitades iguales izquierda y derecha, con lo cual entonces se podría incluso prescindir de una de las herramienta de curvado. Otra posibilidad sería la fabricación de levas macizas, es decir levas que encierren el árbol por todos los lados y no presenten ninguna oquedad 3 (Fig. 1). Igualmente cabe imaginar en principio una estructura de las levas a partir de más de dos
piezas.

El procedimiento descrito presenta frente al anteriormente descrito la ventaja de que los dos trozos de banda de perfil 30 y 35 cada uno de por sí no se tienen que curvar tan fuertemente y por lo tanto el material se ve expuesto a una menor solicitación durante la fabricación de la leva. También son más sencillas las herramientas de curvado al menos en cuanto a su realización.

Lista de referencias

1: Leva

1.1: Primer tramo longitudinal

1.2: Segundo tramo longitudinal

2: Árbol

3: Oquedad

4: Banda perfilada

5: Unión a tope

6: Herramienta de curvado

7: Macho de curvado

7.1: Parte giratoria del macho de curvado

8.1: Primer dedo curvador

8.2: Segundo dedo curvador

8.3: Tercer dedo curvador

8.4: Cuarto dedo curvador

9: Dispositivo de soldadura por resistencia

10: Electrodos de soldadura

11: Electrodos contrarios

12: Nervios

13: Cordones de soldadura

14: Rayo de soldadura láser o de electrones

15: Ranuras

16: Perfil del pie

17: Perfil del pie

18: Cabezales de soldadura

19: Eje

20: Hombro

21: Escotadura del cordón de soldadura

30: Trozo de banda perfilada

31: Herramienta de curvar

32: Punzón de conformado superior

33: Punzón de conformado inferior

34: Topes de precisión

35: Trozo de banda perfilada

36: Herramienta de curvar

37: Punzón de conformado superior

38: Punzón de conformado inferior

39: Tope de precisión

41: Electrodo de soldadura

42: Electrodo de soldadura

Claims

1. Procedimiento para la fabricación de una leva (1) para un árbol de levas, que comprende un árbol cilíndrico (2) y varias levas (1) fijadas sobre éste, caracterizado porque la leva (1) se fabrica a partir de varios trozos de banda perfilada (30, 35) mediante curvado y unión de estos trozos en dirección periférica.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los trozos de banda perfilada (30, 35) se curvan de tal modo que lleguen a asentar sobre el árbol (2) con por lo menos un primer tramo longitudinal (1.1), y sobresalgan del árbol (2) con por lo menos un segundo tramo longitudinal (1.2).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los trozos de banda perfilada (30, 35) se curvan de tal modo que sus extremos se unen por las superficies a tope o solapados, y porque antes de terminar de doblarlos los extremos preferentemente se conforman adecuadamente para ello.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el primer tramo longitudinal (1.2) de los trozos de banda perfilada (30, 35) está dotado en su cara interior que va a asentar sobre el árbol de unos nervios (12) eventualmente templados.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque los nervios (12) se configuran de tal modo que en estado curvado cerrado transcurren en dirección axial o forman una rosca.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque en la zona de transición entre el por lo menos un primer (1.1) y el por lo menos segundo tramo longitudinal (1.2) se forma un hombro (20) que en estado terminado de curvar sobresale hacia el interior.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque la leva (1) se dota en la zona de la unión a tope de los extremos de los trozos de banda perfilada (30, 35) de una escotadura (21) para el cordón de soldadura.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque los trozos de banda perfilada (30, 35) se dotan lateralmente de un perfil de pie (16, 17) al menos a lo largo lateralmente de su primer tramo longitudinal (1.1).

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 4-8, caracterizado porque los nervios (12) y/o el hombro (20) y/o la escotadura para el cordón de soldadura (21) y/o el perfil de pie (16.17) se producen al menos parcialmente mediante una técnica de laminación antes de curvar los trozos de banda perfilada (30, 35).

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque los trozos de banda perfilada (30, 35) se curvan alrededor de un macho de curvado (33, 38).

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 4-8 y 10, caracterizado porque los nervios (12) y/o los hombros (20) y/o la escotadura para el cordón de soldadura (21) y/o el perfil de pie (16, 17) se generan al menos parcialmente al curvar los trozos de banda perfilada (30, 35).

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-11, caracterizado porque los extremos de los trozos de banda perfilada (30, 35) se unen entre sí mediante una técnica de soldadura, en particular una técnica de soldadura láser o una técnica de soldadura por resistencia.

13. Procedimiento según las reivindicaciones 11 y 12, caracterizado porque la soldadura de los extremos de los trozos de banda perfilada (30, 35) se realiza de tal modo que la escotadura para el cordón de soldadura (21) aloje en su interior el cordón de soldadura que eventualmente se produzca.

14. Procedimiento para la fabricación de un árbol de levas empleando por lo menos una leva (1) según una de las reivindicaciones 1-13, caracterizado porque la leva (1) se fija sobre un árbol (2) mediante una técnica de soldadura.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque la soldadura se realiza sin aportación de material adicional, por medio de una soldadura de rayo láser o rayo de electrones.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, con utilización de una leva (1) dotada de un perfil de pie (16, 17) según la reivindicación 8, caracterizado porque la leva (1) se suelda con el árbol (2) a lo largo de este perfil de pie (16, 17) y a través de éste.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque antes de soldarla, la leva (1) se fija previamente sobre el árbol (2) en su posición deseada y concretamente mediante unos puntos de técnica de soldadura, mediante un asiento de contracción térmica, mediante la aplicación de alta presión interior en el caso de un árbol de forma tubular y/o mediante un acoplamiento de fuerza de fricción dimensional o formal eventualmente limitado localmente.

18. Procedimiento según las reivindicaciones 14 a 17, caracterizado porque sobre el árbol (2) se colocan varias levas (1) una detrás de la otra, pero se sueldan al mismo tiempo con el árbol (2).

19. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque la leva (1) se suelda con el árbol (2) con un procedimiento de soldadura por resistencia, estando la leva (1) sujeta en su posición deseada sobre el árbol (2) preferentemente mediante por lo menos uno de los electrodos de soldadura (10).

20. Procedimiento según la reivindicación 19 con empleo de una leva (1) según la reivindicación 4 ó 5 dotada de nervios (12) por su cara interior que va a asentar sobre el árbol, caracterizado porque durante la soldadura y en particular por medio de por lo menos un electrodo de soldadura (10) se ejerce de tal modo presión sobre la leva (1) que los nervios (12) quedan fundidos por el proceso de soldadura.

21. Procedimiento según la reivindicación 14 con empleo de una leva dotada de nervios (12) según la reivindicación 4 ó 5 por su cara interior que va a asentar sobre el árbol, caracterizado porque antes de efectuar la soldadura se ejerce de tal modo presión sobre la leva (1) que los nervios (12) de la leva (1) se clavan en el árbol y se forma un dentado mecánico entre la leva (1) y el árbol (2).