ES2612708T3

ES2612708T3 - Máquina y método para la rotura de una biela

Info

Publication number: ES2612708T3
Application number: ES14169046.1T
Authority: ES
Inventors: Gorka Prieto; Javier Peña
Original assignee: GAINDU SL
Current assignee: Gaindu Sl
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2014-05-20
Publication date: 2017-05-18
Anticipated expiration: 2034-05-20
Also published as: EP2805789B1; RU2018122841A; IN2014DE01352A; MX366891B; RU2766427C2; CN108098043A; CA2852497C; CN104174925B; EP2889098B1; CN104174925A; ES2637211T3; SI2805789T1; SI2889098T1; US20140345133A1; RU2018122841A3; US9403223B2; US9759253B2; BR102014012464A2; CA2852497A1; RU2667665C2

Abstract

Máquina para la rotura de una biela que tiene un pie y una cabeza en una parte de cuerpo (1001) y una parte de sombrerete (1002), comprendiendo dicha máquina: elementos de posicionamiento para el posicionamiento de dicha biela en una posición para rotura; un elemento expansible (3) dispuesto para ser insertado en una perforación en dicha cabeza de la biela de modo que permita la división de dicha biela (1000) en dicha pieza de cuerpo (1001) y dicha pieza de sombrerete (1002) mediante la expansión de dicho elemento expansible; y una prensa eléctrica (4) que comprende un motor eléctrico (400) para el accionamiento del elemento expansible. caracterizada por que la prensa eléctrica comprende una primera parte de actuador (410) dispuesta para ser impulsada por dicho motor eléctrico (400) entre una primera posición (Figura 12A) y una segunda posición (Figura 12C). por que la máquina comprende adicionalmente una segunda parte de actuador (430) dispuesta para ser impulsada mediante dicha primera parte de actuador (410), entre una posición no expandida en la que no produce la expansión de dicho elemento expansible (3) y una posición expandida en la que produce la expansión de dicho elemento expansible (3); y por que dicha primera parte de actuador (410) y dicha segunda parte de actuador (430) están dispuestas de modo que cuando la primera parte del actuador es impulsada por el motor eléctrico (400) desde dicha primera posición a dicha segunda posición, (a) la primera parte de actuador (410) es impulsada primero mediante el motor eléctrico (400) desde dicha primera posición (Figura 12A) a una posición intermedia (Figura 12B), sin desplazamiento de la segunda parte de actuador (430), y (b) posteriormente la primera parte de actuador (410) es impulsada adicionalmente por el motor eléctrico (400) desde dicha posición intermedia (Figura 12B) a dicha segunda posición (Figura 12C), desplazando la segunda parte del actuador desde la posición no expandida a la posición expandida.

Description

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DESCRIPCION

Maquina y metodo para la rotura de una biela Campo tecnico

La invencion se refiere una maquina de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 y a un metodo de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 13 para la production de bielas (tambien conocidas como barra de conexion), y especialmente a las maquinas para realizar la rotura de la cabeza de las bielas, y acciones relacionadas.

Estado de la tecnica

En motores de combustion interna para automoviles, la biela se usa para conectar el piston al ciguenal. Las bielas se producen habitualmente de metal, tal como acero, aunque tambien pueden usarse otros materiales, por ejemplo, para conseguir una ligereza deseada. Una biela normalmente tiene un pie con un orificio pequeno, y una cabeza con un orificio grande. El pie se conecta al piston mediante un pasador o similar, y la cabeza normalmente se conecta al ciguenal.

La Figura 1 ilustra un diseno tipico de una biela. La biela 1000 comprende lo que en adelante se denominara una pieza de cuerpo o cuerpo 1001 (que comprende la parte de vastago 1004 y el pie 1003 en el que se forma el orificio 1005 pequeno, asi como parte de la cabeza en la que se forma el orificio 1006 grande), y un sombrerete 1002 que, junto con la cabeza del cuerpo 1001, define el orificio 1006 grande. El sombrerete 1002 se sujeta al cuerpo mediante tornillos 1007 que se atornillan en orificios correspondientes. La junta 1008 entre el cuerpo 1001 y el sombrerete 1002 a menudo es dificil de ver en la biela terminada.

La biela se obtiene mecanizando una pieza en bruto en forma de un unico trozo de metal para producir una pieza en bruto de biela que comprende tanto el pie con el orificio pequeno como la cabeza con el orificio grande. Esta pieza en bruto de biela a continuation se divide en el cuerpo 1001 y el sombrerete 1002. Este funcionamiento normalmente se denomina “rotura" de la biela, un funcionamiento que normalmente se realiza introduciendo un objeto, tal como dos piezas de mandril de expansion, en el orificio 1006 grande, y separando estas dos piezas de mandril usando, por ejemplo, un elemento de cuna. Antes de realizar la propia rotura, se han realizado “muescas” en la cabeza, por ejemplo, mediante laser u otro medio adecuado, para establecer muescas que definen el plano en el que la cabeza se dividira durante la separation de las dos piezas de mandril de expansion.

Debido al hecho de que el sombrerete 1002 y el cuerpo 1001 estan separados entre si “rompiendo” de hecho el metal (en lugar de, por ejemplo, cortando o por otros medios, o en lugar de producir el cuerpo y el sombrerete a partir de dos piezas en bruto independientes), las superficies en las que el cuerpo y el sombrerete se conectan uno con el otro se ajustan muy bien entre si, una vez que el cuerpo y el sombrerete se han vuelto a montar para formar la biela.

La rotura de piezas en bruto de biela es convencional en la tecnica de fabrication de bielas de conexion.

Por ejemplo, el documento DE-19841027-C1 describe una maquina usada para la rotura de bielas. Se usa un laser para producir las muescas que definen el plano de division. La rotura se realiza usando lo que parecen ser dos semimandriles de expansion, que se expanden debido al movimiento de un elemento de cuna. La maquina comprende ademas medios para atornillar el sombrerete en el cuerpo.

El documento US-6457621-B1 ensena un dispositivo para separar el cuerpo y el sombrerete de una biela, partiendo la cabeza usando dos semimandriles de expansion y una cuna de separacion. El dispositivo comprende una mitad de dispositivo fijo y una mitad de dispositivo movil. El documento US-6457621-B1 describe ampliamente como la pieza en bruto de biela puede fijarse en su position durante el funcionamiento.

Asimismo los documentos DE-9320463-U1, EP-568119-A1 y EP-467198-A1 describen diferentes disposiciones para la rotura de bielas de conexion.

El documento US-6671955-B1 describe un metodo para tratar una biela tras su rotura, aplicando un tratamiento de vibration. Las superficies de division estan en contacto durante el tratamiento de vibration.

Generalmente, el elemento expansible usado para la rotura de la cabeza, tal como un elemento expansible que comprende dos semimandriles de expansion, se actua mediante embolos mecanicos y, mas frecuentemente, mediante sistemas hidraulicos. Se ha considerado que los sistemas hidraulicos funcionan bien y son en general fiables. Sin embargo, se considera que los sistemas hidraulicos pueden implicar ciertas desventajas. Por ejemplo, no siempre son tan limpios como se podria desear, y se cree que la estabilidad y el control de los procesos pueden estar lejos de ser perfectos. Ademas, los sistemas hidraulicos requieren sensores para verificar la velocidad, fuerza, posicion, etc. Tambien el funcionamiento de la maquina con actuadores hidraulicos puede depender de factores externos tales como la temperatura. El funcionamiento del sistema hidraulico puede, a largo plazo, estar influenciado

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por la temperatura, dado que esta influye en la viscosidad del fluido del sistema. Por ello, el rendimiento puede variar con la temperatura. Tambien, al menos en algunas disposiciones conocidas, el consumo de ene^a de los sistemas hidraulicos o neumaticos puede ser bastante alto.

El documento US-2005/0044706-A1 ensena el uso de un motor de pasos combinado con un dispositivo de guia o de leva para actuar sobre un elemento de expansion para la rotura de la cabeza de una biela. Se desplaza una cuna en la direccion vertical dependiendo de la posicion de un par de rodillos sobre una guia que tiene unas superficies de leva superior e inferior. Las diferentes partes de la superficie superior e inferior de la guia se colocan a diferentes niveles, mediante lo que la guia, cuando se dimensiona correctamente, hace posible mover con mucha precision la cuna entre diferentes posiciones, en la direccion vertical. De ese modo, es posible obtener un desplazamiento muy preciso de la cuna en la direccion vertical, incluso cuando se usa un motor de pasos bastante simple y no caro.

Un inconveniente con el sistema desvelado en el documento US-2005/0044706-A1 es que las diferentes posiciones de la cuna en la direccion vertical se determinan mediante la forma de la guia. Por ello, para modificar el desplazamiento de la cuna en la direccion vertical, por ejemplo, para modificar la amplitud del desplazamiento, es necesario sustituir la guia por una guia diferente. Por ello, la adaptacion de la forma en la que se desplaza la cuna, por ejemplo, para mejorar el proceso de rotura o para adaptar la maquina a una clase diferente de biela, es una tarea compleja que requiere la intervencion de un operario para sustituir la guia.

El documento WO-2013/034782-A1, que describe una maquina de acuerdo con el preambulo de la reivindicacionl, ensena un enfoque diferente, basandose en el uso de una prensa electrica con un servomotor para actuar el elemento expansible. Una prensa electrica con un servomotor, que se puede controlar facil y fiablemente por software, proporciona flexibilidad y fiabilidad. Los parametros tales como la fuerza, velocidad, posicion, etc., se pueden controlar facilmente. Una prensa electrica actuada por un servomotor puede funcionar normalmente con una repetitividad del orden de +/- 0,005 mm. Este grado de repetitividad puede reducir la necesidad de realizar calibraciones cuando se adapta la maquina a, por ejemplo, la rotura de una nueva clase de biela. La forma en la que la prensa electrica trabaja, por ejemplo, en lo que respecta a desplazamientos y velocidades, se puede modificar facilmente adaptando el software usado para controlar el servomotor, por ejemplo, mediante la conmutacion entre un conjunto de instrucciones usadas para una clase de biela a un conjunto de instrucciones adecuadas para otra clase de biela. Por ello, contrariamente a lo que es el caso con la disposition ensenada por el documento US- 2005/0044706-A1, la prensa electrica con el servomotor ensenada por el documento WO-2013/034782-A1 se pueda adaptar a diferentes clases de bielas simplemente adaptando el software usado para controlar el servomotor, y sin ninguna necesidad de cambios complejos en el hardware.

Descripcion de la invencion

Un primer aspecto de la invencion se refiere a una maquina o aparato para la rotura de una biela que tiene un pie y una cabeza, en una pieza de cuerpo y una pieza de sombrerete. La maquina comprende:

elementos de posicionamiento para el posicionamiento de dicha biela en una posicion para rotura; un elemento expansible dispuesto para ser insertado en un orificio en dicha cabeza de la biela de modo que permita la division de dicha biela en dicha pieza de cuerpo y dicha pieza de sombrerete mediante la expansion de dicho elemento expansible; y

una prensa electrica que comprende un motor electrico, por ejemplo, un servomotor, para la actuation del elemento expansible.

La prensa electrica comprende una primera parte del actuador dispuesta para ser impulsada por dicho motor electrico entre una primera posicion y una segunda posicion. La maquina comprende adicionalmente una segunda parte del actuador dispuesta para ser impulsada mediante dicha primera parte del actuador, entre una posicion no expandida o inicial en la que no produce la expansion de dicho elemento expansible, y una posicion expandida o final en la que produce la expansion de dicho elemento expansible.

De acuerdo con la invencion, la primera parte del actuador y la segunda parte del actuador se disponen de modo que cuando la primera parte del actuador es impulsada por el motor electrico desde dicha primera posicion a dicha segunda posicion,

(a) la primera parte del actuador es impulsada primero por el motor electrico desde dicha primera posicion a una posicion intermedia sin desplazamiento de la segunda parte del actuador, y

(b) posteriormente la primera parte del actuador es accionada adicionalmente por el motor electrico desde dicha posicion intermedia a dicha segunda posicion, desplazando la segunda parte del actuador desde la posicion no expandida a la posicion expandida.

De ese modo, cuando se impulsa desde dicha primera posicion a dicha posicion intermedia, la primera parte del actuador no desplaza la segunda parte del actuador y no pierde impulso, velocidad o energia debido a la potencia necesaria para producir el desplazamiento de la segunda parte del actuador, que produce la expansion del elemento de expansion. Por ello, durante esta primera etapa cuando la primera parte del actuador se impulsa desde la primera

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posicion a la posicion intermedia, el motor electrico puede acelerar la primera parte del actuador de modo que haga que alcance una velocidad e impulso deseados y/o acumule una cantidad deseada de ene^a cinetica, sin gastar potencia en la expansion del elemento expansible. Una vez que la primera parte del actuador ha alcanzado la velocidad deseada, la primera parte del actuador puede interactuar con la segunda parte del actuador de modo que lo desplace, produciendo la expansion del elemento expansible. Se ha encontrado que, de ese modo, es posible mejorar la calidad del proceso de rotura, obteniendo una rotura o division eficiente y de alta calidad de la biela, por ejemplo, sin ninguna necesidad de un motor sobredimensionado.

En la tecnica de la rotura de bielas, las bielas se rompen generalmente en dos posiciones diametralmente opuestas en la cabeza de la biela. Normalmente, la biela rompe primero en una de estas posiciones, y posteriormente en la otra (como se ilustra en, por ejemplo, la Figura 7 del documento US-2002/0023939-A1 y la Figura 13 del US- 2005/0044706-A1, que ilustran como tiene lugar la primera fractura inmediatamente antes de la segunda rotura). Para reducir el riesgo de deformaciones no deseadas en las partes de la biela en las areas adyacentes a la rotura, se desea que el tiempo entre las dos fracturas sea pequeno y que la rotura se realice rapidamente. Se ha encontrado que dejar al motor acelerar una primera parte del actuador antes de comenzar a mover la segunda parte del actuador, puede ser util para acortar el tiempo entre las dos fracturas, y para reducir el riesgo de deformaciones no deseadas, reduciendo el tiempo entre el comienzo de la expansion del elemento expansible y el tiempo en que la segunda rotura ha tenido lugar, completando de ese modo la rotura de la biela. Por medio de este proceso en dos etapas, el motor puede primero acelerar la primera parte del actuador hasta una velocidad deseada sin que esta aceleracion sea perjudicada por la interaccion entre la segunda parte del actuador y el elemento expansible, y posteriormente, la velocidad e impulso de la primera parte del actuador, ayudada por el motor, se usa para conseguir una rotura rapida.

En algunas realizaciones de la invencion, dicha primera parte del actuador y dicha segunda parte del actuador se disponen relacionadas entre si de modo que la primera parte del actuador se pueda desplazar axialmente con relacion a dicha segunda parte del actuador en un grado que corresponde a la distancia entre dicha primera posicion y dicha posicion intermedia. Esto es, se puede usar un tipo de disposicion telescopica o similar, en la que la primera parte del actuador y la segunda parte del actuador forman un conjunto que permite un cierto grado de movimiento entre estas dos partes. Por ello, cuando se vuelve desde la segunda posicion, la primera parte del actuador puede arrastrar a la segunda parte del actuador hacia atras a su posicion inicial.

En algunas realizaciones de la invencion dicha primera parte del actuador y dicha segunda parte del actuador se disponen de modo que una de dichas partes del actuador tiene una porcion dispuesta dentro de una porcion de la otra parte del actuador de modo que dicha una de dichas partes del actuador se retiene dentro de dicha otra parte del actuador y, de modo movil, tal como axialmente movil, con relacion a dicha otra parte del actuador en un grado que corresponde a la distancia entre dicha primera posicion y dicha posicion intermedia. Esto es, se consigue un montaje con posibilidades de movimiento que permite, por un lado, la aceleracion de la primera parte del actuador sin que sea perjudicado por la segunda parte del actuador. Debido al hecho de que las dos partes del actuador se retienen una dentro de la otra, cuando la primera parte del actuador vuelve a su posicion original, arrastra a la segunda parte del actuador a la posicion intermedia, colocandola de ese modo en una posicion lista para iniciar un funcionamiento de rotura adicional.

En algunas realizaciones de la invencion, una porcion de extremo de dicha primera parte del actuador se retiene dentro de una porcion de retencion de dicha segunda parte del actuador, tal como una porcion de extremo que puede tener un diametro mas grande que una porcion adyacente de dicha primera parte del actuador y/o proyecciones laterales, de modo que permanezca retenida.

En algunas realizaciones de la invencion, dicha porcion de extremo de dicha primera parte del actuador se puede desplazar, dentro de dicha porcion de retencion de dicha segunda parte del actuador, una distancia que corresponde a la distancia entre dicha primera posicion y dicha posicion intermedia.

En algunas realizaciones de la invencion, dicha primera parte del actuador se dispone para impactar sobre dicha segunda parte del actuador cuando dicha primera parte del actuador alcanza dicha posicion intermedia desde dicha primera posicion. Por ello, se puede conseguir un impacto de tipo martillo o similar, permitiendo una rapida rotura de la biela. En algunas realizaciones de la invencion, la primera parte del actuador se coloca por encima de la segunda parte del actuador de modo que cuando dicha primera parte del actuador alcanza dicha posicion intermedia procedente de dicha primera posicion, una porcion de extremo de dicha primera parte del actuador impacta sobre una porcion de extremo de la otra porcion de dicha segunda parte del actuador, aplicando asi un empuje hacia abajo sobre dicha segunda parte del actuador. Se ha encontrado que esta clase de disposicion es facil de implementar y funciona de una manera fiable. Por ejemplo, las porciones de acoplamiento se pueden enromar o disponer en otra forma para soportar un gran numero de impactos sin sufrir un desgaste excesivo.

En algunas realizaciones de la invencion, la primera parte del actuador se dispone para desplazarse en la direccion vertical entre dicha primera posicion y dicha segunda posicion, mediante un husillo dispuesto para ser girado mediante dicho motor electrico. Por ejemplo, dicha primera parte del actuador se puede fijar a un carro que se acopla a dicho husillo de modo que el carro se desplace verticalmente de acuerdo con la rotacion del husillo

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mediante el motor electrico. De ese modo, se obtiene una disposicion simple y compacta. En algunas realizaciones de la invention, el husillo se dispone en paralelo con un eje de salida del motor electrico, por lo que un medio de transmision interconecta dicho eje de salida y dicho husillo de modo que la rotation de dicho eje de salida produzca la rotacion del husillo. Esta disposicion del eje del motor y del husillo en paralelo ha demostrado que es apropiada y permite una construction compacta de la maquina.

En algunas realizaciones de la invencion, el elemento expansible comprende semimandriles de expansion dispuestos para ser separados mediante un elemento de cuna, comprendiendo dicha segunda parte del actuador dicho elemento de cuna.

En algunas realizaciones de la invencion, dicho motor electrico y dicha primera parte del actuador se disponen de modo que dicho motor electrico acelere primero dicha primera parte del actuador hasta que alcanza una velocidad predeterminada y posteriormente mantiene dicha primera parte del actuador moviendose sustancialmente a dicha velocidad predeterminada, estando configurada la maquina de modo que la rotura de la biela mediante una primera fractura y una segunda fractura tenga lugar mientras dicha primera parte del actuador se mueve sustancialmente a dicha velocidad predeterminada. Por ejemplo, la primera parte del actuador puede comenzar a desplazar dicha segunda parte del actuador despues de que haya alcanzado esta velocidad predeterminada, de modo que la expansion completa del elemento expansible tiene lugar mientras dicha primera parte del actuador se mueve a dicha velocidad sustancialmente constante, predeterminada. Obviamente, pueden ocurrir variaciones minimas en dicha velocidad, pero las desviaciones de la velocidad predeterminada durante este intervalo son preferentemente menores del 10 %, mas preferentemente menores del 5 % e incluso mas preferentemente menores del 2 % o del 1 %. El mantenimiento de las partes del actuador moviendose a una velocidad sustancialmente constante y predeterminada durante el proceso de rotura, incluyendo al menos un punto en el tiempo antes de la primera fractura y un punto en el tiempo despues de la segunda fractura, e incluyendo preferentemente la etapa completa de expansion del elemento expansible hasta despues de la segunda fractura, se ha encontrado que es util para asegurar que la rotura de bielas de conexion posteriores se pueda realizar de la misma manera, esto es, contribuye a la repetitividad del proceso y a garantizar la calidad y similitud entre productos producidos posteriormente. Se considera practico para la mayor parte de tamanos y clases de bielas para vehiculos de combustion interna, tales como automoviles y camiones, que esta velocidad predeterminada se mantenga sustancialmente durante un par de centimetros del movimiento de la primera parte del actuador, por ejemplo para mas de 1,2 o 3 cm, pero para menos de 15, 10, 8, 6, 5 o 4 cm, tal como para mas de 2 pero menos de 10 cm. La velocidad sustancialmente constante deberia mantenerse preferentemente durante una distancia suficiente para asegurar que la parte relevante del proceso de rotura, incluyendo la primera y la segunda fractura y parte o toda la expansion del elemento expansible, tendra lugar mientras la primera parte del actuador y opcionalmente tambien la segunda parte del actuador se desplazan sustancialmente a la velocidad predeterminada. Sin embargo, mover la parte del actuador a la velocidad predeterminada durante una distancia excesiva no contribuiria a la calidad sino simplemente al desgaste y al uso innecesario de energia.

En algunas realizaciones de la invencion, el motor electrico es un servomotor. El servomotor se puede controlar mediante software, y se pueden realizar convenientemente ensayos de prueba y error adaptando el software hasta que se halle que las bielas se rompen de una forma fiable y repetible. Por ejemplo, el software se puede adaptar para asegurar que la primera parte del actuador alcanza una velocidad programada y predeterminada y posteriormente se mantiene a esta velocidad durante el proceso de rotura, como se ha explicado anteriormente.

Un segundo aspecto de la invencion se refiere a un metodo de rotura de una biela, que tiene un pie y una cabeza, en una pieza de cuerpo y una pieza de sombrerete, usando una maquina de acuerdo con el primer aspecto de la invencion. El metodo comprende las etapas de:

el funcionamiento del motor electrico para acelerar la primera parte del actuador mientras desplaza dicha primera parte del actuador desde dicha primera position a dicha position intermedia; y

posteriormente, un funcionamiento adicional del motor electrico para impulsar la primera parte del actuador a dicha segunda posicion de modo que dicha primera parte del actuador desplace dicha segunda parte del actuador desde la posicion no expandida o inicial a la posicion expandida para expandir el elemento expansible para romper la biela en dicha pieza de cuerpo y dicha pieza de sombrerete.

Naturalmente, no es necesario que la aceleracion tenga lugar durante el desplazamiento completo desde la primera posicion a la posicion intermedia, por ejemplo, en algunas realizaciones de la invencion, la primera parte del actuador alcanza su velocidad deseada y predeterminada antes de alcanzar dicha posicion intermedia.

En algunas realizaciones de la invencion, el motor electrico se hace funcionar para acelerar primero la primera parte del actuador hasta que alcanza una velocidad predeterminada, y se hace funcionar posteriormente el motor electrico para mantener dicha primera parte del actuador moviendose sustancialmente a dicha velocidad predeterminada hasta despues de la rotura de la biela mediante una primera fractura y una segunda fractura. Por ejemplo, la primera parte del actuador puede llegar a dicha primera velocidad antes de que comience a desplazar la segunda parte del actuador, de modo que ambas de dichas partes del actuador se impulsen a una velocidad sustancialmente constante y predeterminada durante el proceso de rotura, incluyendo la etapa de expansion del elemento expansible

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hasta despues de la finalizacion de la rotura de la biela en dos fracturas. Una velocidad sustancialmente constante implica preferentemente desviaciones en menos del 10 %, 5 %, 2 % o 1 % del valor predeterminado de la velocidad. La aceleracion y mantenimiento de la velocidad se puede conseguir mediante una programacion adecuada de una unidad de control que controle el motor electrico.

En algunas realizaciones de la invencion, el metodo comprende adicionalmente la etapa de hacer funcionar el motor electrico para desplazar la primera parte del actuador desde dicha segunda posicion de vuelta a dicha primera posicion, usando dicha primera parte del actuador para arrastrar dicha segunda parte del actuador desde dicha posicion expandida a dicha posicion no expandida o inicial.

Breve descripcion de los dibujos

Para completar la descripcion y para proporcionar una comprension de la invencion, se proporciona un conjunto de dibujos. Dichos dibujos forman parte integral de la descripcion e ilustran una realization de la invencion, que no se deberia interpretar como restrictiva del alcance de la invencion, sino solamente como un ejemplo de como se puede realizar la invencion. Los dibujos comprenden las siguientes figuras:

La Figura 1 ilustra un ejemplo de una biela.

Las Figuras 2A y 2B son dos vistas desde arriba de una maquina segun una realizacion de la invencion, sin y con una biela que va a romperse, respectivamente.

La Figura 3 es una vista parcial en perspectiva de la maquina de las Figuras 2A y 2B.

La Figura 4 ilustra esquematicamente los primeros elementos de posicionamiento.

La Figura 5 es una vista en perspectiva de la maquina, que incluye el actuador del elemento expansible.

La Figura 6 es una vista lateral en section transversal de un primer carro de posicionamiento y equipo asociado. La Figura 7 es una vista en perspectiva de un primer carro de posicionamiento.

Las Figuras 8A y 8B son vistas laterales esquematicas en seccion transversal de un primer carro de posicionamiento y equipo asociado, que ilustra como un carro se bloquea en posicion.

La Figura 9 es una vista posterior esquematica de la parte de la maquina asociada a los primeros carros de posicionamiento.

La Figura 10 es una vista posterior en perspectiva de dicha parte de la maquina.

La Figura 11 es una vista en seccion transversal esquematica de la maquina de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion.

Las Figuras 12A-12D son vistas en perspectiva esquematicas de parte del mecanismo para el accionamiento de la cuna de separation, en cuatro etapas diferentes del proceso de rotura.

La Figura 13 ilustra esquematicamente la velocidad de la primera parte del actuador en funcion del tiempo, de acuerdo con una realizacion de la invencion.

La Figura 14 ilustra los resultados de un ensayo de una maquina de acuerdo con una realizacion de la invencion. Descripcion de una realizacion de la invencion

La presente invencion se puede implementar sobre la base de una maquina como la descrita en el documento WO- 2013/034782-A1, que se describira a continuation con referencia a las Figuras 2A-10, que son identicas a las de WO-2013/034782-A1. Las Figuras 2A y 2B ilustran esquematicamente esta maquina, que incluye un bastidor de maquina basico que incluye una primera parte 1, fija, respecto a la cual una segunda parte 2, que comprende un primer carro 21 (principal), esta montada de manera deslizante, entre una posicion proximal y una posicion distal. La segunda parte 2 comprende ademas un segundo carro 22, que esta montado de manera deslizante dentro del primer carro, de modo que puede moverse hacia delante y hacia atras dentro de dicho primer carro 21. Se preve un actuador o dispositivo 25 de accionamiento en el primer carro 21, para desplazar de manera controlable el segundo carro 22 dentro del primer carro, por ejemplo, para desplazar el segundo carro contra los topes 26 en una fase de carga del funcionamiento de la maquina.

Como puede verse mejor en la Figura 3, una primera semicarcasa o portion 19 de manguito esta sujeta a la primera parte 1 mediante tornillos 190, y una segunda semicarcasa o porcion 29 de manguito esta sujeta al primer carro 21 mediante tornillos 290. Estas dos porciones 19 y 29 de manguito forman, cuando estan juntas (es decir, cuando el primer carro esta en la posicion proximal, tal como se ilustra en la Figura 3), un saliente, que entrara en el orificio grande de la biela 1000 de conexion cuando la biela este montada en la maquina para la rotura (como se muestra en la Figura 2B). Estas porciones de manguito forman parte de un elemento 3 de expansion, que comprende ademas dos semimandriles de expansion 31 y 32, situados dentro del manguito o cilindro formado por las porciones de manguito primera 19 y segunda 29. Una de estas piezas de mandril 31 de expansion esta unida a la primera parte 1 de la maquina, y la otra pieza de mandril de expansion esta sujeta al primer carro 21. Los semimandriles de expansion estan dispuestos para separarse mediante un movimiento de avance de una cuna 33 de separacion. La cuna de separacion puede impulsarse mediante cualquier medio de accionamiento adecuado, tal como un actuador hidraulico convencional usado a menudo en esta clase de maquinas, aunque a veces puede ser preferible usar una prensa 4 electrica, como se ilustra esquematicamente en la Figura 5.

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Ademas del manguito constituido por las porciones de manguito primera 19 y segunda 29, existen varios medios de posicionamiento adicionales para posicionar la biela en la maquina. Primeros medios de posicionamiento estan dispuestos en la primera parte 1 e incluyen primeros elementos 11 de posicionamiento, que estan dispuestos para desplazarse hacia delante y hacia atras mediante correspondientes actuadores alojados en los carros 11A (denominados en la presente memoria primeros carros de posicionamiento), montados en la primera parte 1 de la maquina. Estos primeros elementos 11 de posicionamiento estan dispuestos para insertarse al menos parcialmente en los orificios de tornillo de la biela que se usan para alojar los tornillos que sujetan la pieza de sombrerete a la pieza de cuerpo tras la rotura, como se ilustra esquematicamente en la Figura 4. Estos primeros elementos de posicionamiento incluyen una pieza de tobera o parte 111 que se inserta en dichos orificios de tornillo desde el extremo de pieza de sombrerete de la biela, y una superficie 110 de contacto o parte de tope que, cuando los elementos de posicionamiento se llevan hacia la biela durante el funcionamiento de la maquina, hace tope contra la pieza de sombrerete de la biela y por tanto la desplaza hacia la primera porcion 19 de manguito, estableciendo contacto con dicha primera porcion 19 de manguito. Las piezas de tobera se insertan asi completamente en los orificios de tornillo. Como se ilustra en la Figura 4, las piezas 111 de tobera incluyen salidas 12 de fluido y, durante el funcionamiento de la maquina, puede preverse un fluido de limpieza para que fluya de manera constante o intermitente de estas salidas 12. Estas salidas estan posicionadas de modo que cuando tiene lugar la rotura, el fluido procedente de estas salidas 12 de fluido incidira en las superficies de division de la pieza de sombrerete y/o la pieza de cuerpo, para ayudar a eliminar las particulas sueltas.

Por otro lado, como se muestra mejor en la Figura 3, se preven salidas 13 de fluido adicionales en la primera parte 1 y en el primer carro 21, adyacentes al area en el que las dos porciones 19 y 29 de manguito se encuentran, para proporcionar fluido adicional a las superficies de division cuando tiene lugar la rotura, para ayudar a eliminar las particulas sueltas.

El fluido puede ser, por ejemplo, aire comprimido.

Medios de posicionamiento adicionales para posicionar la biela para la rotura comprenden un pasador 23 de centrado, dispuesto para ajustarse en el orificio 1005 pequeno de la biela, y dos posicionadores 24 adicionales dispuestos para desplazar la cabeza de la biela alejandose del pasador 23 de centrado. El pasador 23 de centrado y los posicionadores 24 adicionales estan dispuestos en el segundo carro 22 que, como se explico anteriormente, puede moverse dentro del primer carro 21. El objetivo de esta disposicion flotante de los medios de posicionamiento es reducir el riesgo de esfuerzos o fuerzas excesivas que puedan danar o deteriorar la biela durante una fase inicial del funcionamiento de division.

Segun la presente realizacion, cuando la biela va a situarse en la maquina, el segundo carro 21 se desplaza contra los topes 26 mediante el actuador 25, y la biela se inserta en la maquina, de modo que el pasador 23 de centrado entra en el orificio pequeno de la biela. El pasador 23 de centrado puede desplazarse hacia la primera parte 1 mediante fuerzas externas, para facilitar un correcto posicionamiento de la biela, que se situa de modo que el manguito 19+29 entra en el orificio 1006 grande de la biela.

Una vez se ha posicionado la biela, los primeros elementos 11 de posicionamiento se llevan hacia delante (es decir, hacia la biela ), las toberas 111 entran en los orificios de tornillo, y las superficies 110 de contacto hacen tope contra la pieza de sombrerete de la biela, de modo que la biela se desplaza firmemente contra, y en contacto con, la primera porcion 19 de manguito; tanto los actuadores de los primeros elementos de posicionamiento (alojados en los primeros carros 11A de posicionamiento) como el actuador 25 tienden por tanto a desplazar la biela hacia la primera porcion 19 de manguito. Esto genera una pequena separacion entre la superficie interior del orificio grande de la biela, y la segunda porcion 29 de manguito.

Cuando la cuna 33 de separacion comienza a avanzar, se fuerza a la segunda porcion 29 de manguito a moverse alejandose de la primera porcion 19 de manguito, hacia el pie de la biela; el primer carro 21 en el que la segunda porcion 29 de manguito esta montada se movera asimismo. Si el pie de la biela se hubiera fijado al primer carro 21, se habrian producido tensiones en la biela, puesto que se impide que su cabeza se mueva mediante la primera porcion 19 de manguito. Sin embargo, puesto que el pasador 23 esta montado en el segundo carro 22, que es flotante respecto al primer carro 21, la biela puede mantener su posicion original sin esfuerzos sustanciales, a pesar de este movimiento inicial del primer carro 21. De este modo, estas tensiones y esfuerzos no se producen o, al menos, se reducen sustancialmente.

Una vez que la segunda porcion 29 de manguito hace tope con la superficie interior del orificio grande de la biela, tiene lugar la rotura de la manera normal, segun muescas o similares, realizadas previamente mediante, por ejemplo, laser, de manera convencional. Tras la rotura, la pieza de cuerpo y la pieza de sombrerete se separan, y la pieza de cuerpo se aleja de la pieza de sombrerete debido al movimiento del primer carro 21.

La Figura 5 ilustra esquematicamente el uso de un accionamiento de prensa electrica en lugar de un accionamiento hidraulico usado convencionalmente. Las ventajas que implica se han descrito anteriormente.

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Para adaptar la maquina a diferentes clases de bielas que van a producirse, puede ser necesario cambiar la distancia entre los primeros elementos 11 de posicionamiento, para adaptar esta distancia a la distancia entre los orificios de tornillo en el extremo de sombrerete de la biela que va a producirse, de modo que las piezas 111 de tobera pueden insertarse en dichos orificios de tornillo o, si los primeros elementos de posicionamiento no incluyen esta clase de piezas de tobera, la superficie 110 de contacto hara tope contra la cabeza de la biela en un punto o area deseados de dicha cabeza. Para facilitar esto, los primeros elementos 11 de posicionamiento pueden situarse en primeros carros 11A de posicionamiento que estan dispuestos de manera que pueden desplazarse lateralmente a lo largo de guias 11F horizontales, como se muestra en la Figura 6. Estas guias 11F estan asociadas a una pieza 1A fija de la maquina, que puede fijarse respecto a, por ejemplo, la primera parte 1 de la maquina. Volantes manuales 11G estan montados en dicha pieza 1A fija para desplazar elementos 11C de bloqueo usados para bloquear los primeros carros de posicionamiento en posiciones seleccionadas, cada una de dichas posiciones seleccionadas correspondiente a una posicion predeterminada del correspondiente primer elemento 11 de posicionamiento. Por tanto, situando los primeros carros de posicionamiento en una posicion especifica seleccionada, la maquina puede adaptarse para fabricar una clase especifica de biela, que tiene una distancia especifica entre los orificios de tornillo.

La Figura 7 ilustra como un primer carro de posicionamiento esta dotado de una pluralidad de aberturas 11B, distribuidas en la direccion vertical. Cada una de dichas aberturas tiene una posicion especifica tambien en la direccion lateral u horizontal (a primera vista, puede parecer que las aberturas 11B estan todas en la misma posicion a lo largo del eje horizontal, pero esto solo se debe al hecho de que las aberturas son sustancialmente mayores que la diferencia en su posicion en la direccion horizontal; la diferencia entre las distancias de los orificios de tornillo de diferentes bielas puede ser bastante pequena, de modo que el desplazamiento lateral de los primeros carros de posicionamiento necesario para adaptar la maquina a diferentes clases de bielas a menudo no es muy grande; sin embargo, puede preferirse el uso de aberturas 11B bastante grandes; por ejemplo, puede preferirse que todas las aberturas se solapen entre si en mas del 50 % cuando se proyecten —ortogonalmente— sobre el eje horizontal, puesto que esto puede facilitar la insercion del elemento de bloqueo cuando se conmuta de una abertura a la otra, tal como quedara claro a partir de nuestra explicacion posterior).

Por tanto, insertando el elemento 11C de bloqueo en una seleccionada de dichas aberturas 11B, el carro 11A puede situarse en una posicion especifica lateral/horizontal, correspondiente a una posicion especifica del primer elemento de posicionamiento. La Figura 8A muestra como el elemento 11C de bloqueo se ha situado al nivel de la segunda abertura 11B desde arriba, y haciendo girar el volante manual 11G el elemento de bloqueo se introduce en esta abertura, hasta la posicion mostrada en la Figura 8B, en la que ajusta perfectamente en dicha abertura 11B, bloqueando asi el carro 11A en una determinada posicion lateral seleccionada.

Como puede verse en las Figuras 8A y 8B, el elemento 11C de bloqueo tiene un extremo conico. La Figura 7 ilustra como las aberturas 11B tienen todas un tamano de modo que se solapan sustancialmente cuando se proyectan sobre el eje horizontal. Es decir, cuando se desplaza el elemento 11C de bloqueo en la direccion vertical para cambiarlo de haberse insertado en una de estas aberturas a insertarse en otra de estas aberturas, la punta del elemento de bloqueo estara en correspondencia con la nueva abertura, evitando de este modo la necesidad de desplazar “de manera manual" el carro lateralmente para poder insertar la punta en la correspondiente abertura. Ahora, cuando se hace girar el volante manual para introducir el elemento de bloqueo en la nueva abertura, debido al caracter biselado del extremo y al ajuste perfecto entre el elemento 11C de bloqueo y la abertura 11B cuando el elemento de bloqueo esta completamente insertado, el movimiento de avance del elemento 11C de bloqueo desplazara el carro 11A lateralmente a su posicion deseada.

Las Figuras 9 y 10 ilustran una guia 11H vertical para la estructura 11D de union mediante la cual los elementos 11C de bloqueo correspondientes a los dos carros 11A se unen entre si, junto con sus volantes manuales 11G asociados. Esta guia esta montada en la parte posterior de la pieza 1A fija de la maquina, e incluye una pluralidad de aberturas 11J, cada una de dichas aberturas correspondiente a una de las aberturas 11B en los carros 11A. Puede verse como las aberturas 11B en los carros 11A son visibles desde la parte posterior a traves de las ranuras 11I a traves de las cuales penetran los elementos 11C de bloqueo (veanse tambien las Figuras 8A y 8B).

En la posicion mostrada en la Figura 9, los elementos 11C de bloqueo estan asociados a las aberturas 11B mas inferiores de los dos carros 11A. Para cambiar la maquina para la fabrication de una biela que tiene una distancia diferente entre los orificios de tornillo en el extremo de sombrerete, por ejemplo, la distancia correspondiente a la segunda abertura 11B desde arriba, el operario de la maquina movera en primer lugar los volantes manuales 11G para retirar los elementos 11C de bloqueo de las aberturas 11B. A continuation, el operario tirara de los medios 11E de bloqueo hacia atras, de modo que se extrae un pasador correspondiente de las aberturas 11J mas inferiores. A continuacion, el operario levantara, por ejemplo, de manera manual, toda la disposition de bloqueo, incluyendo la estructura 11D de union, los volantes manuales 11G, y los elementos 11C de bloqueo asociados, hasta que el pasador (no mostrado) de los medios 11E de bloqueo alcance el nivel de la segunda abertura 11J desde arriba, en la que el operario dejara que el pasador (tal como un pasador pre cargado de resorte) se ajuste en esta abertura. Esto corresponde a la posicion de la Figura 8A. El operario puede ahora simplemente girar los volantes manuales para introducir los elementos 11C de bloqueo en las segundas aberturas 11B desde arriba, y durante esta insercion de los elementos de bloqueo en las aberturas 11B respectivas, los dos carros 11A se desplazan a sus nuevas posiciones, posicionando asi los primeros elementos de posicionamiento en la posicion correcta para fabricar la

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nueva clase de biela.

Naturalmente, la invencion se puede implementar tambien en diferentes clases de maquinas, y en variantes de la maquina explicada con referencia a las Figuras 2A-10. Por ejemplo, en algunas variantes, los posicionadores 24 adicionales se omiten.

La Figura 11 ilustra esquematicamente una seccion transversal de la maquina de acuerdo con una realizacion de la invencion, con una biela 1000 que se dispone en una posicion para rotura, en la que dicha rotura se produce por el desplazamiento de la cuna 33 de separacion de modo que se separen los dos semimandriles de expansion 31 y 32, y por ello las porciones de manguito 19 y 29, como se ha explicado anteriormente. La cuna 33 de separacion es impulsada mediante una prensa 4 electrica que comprende un motor electrico 400, que tiene un eje de salida 402 orientado verticalmente, que, a traves de una correa, cadena u otro medio de transmision 403 adecuado, impulsa un eje roscado o husillo 401 orientado verticalmente de modo que este husillo gire alrededor de su eje vertical. Se conecta un carro 412 a una tuerca 404 roscada o similar de modo que cuando gire el husillo 401, el carro 412 sea impulsado hacia arriba o abajo, dependiendo de la direccion de rotacion del husillo 401. Se conecta un primer elemento 410 de actuador al carrito de modo que se pueda impulsar entre una primera posicion, mostrada en la Figura 12A y una segunda posicion, mostrada en la Figura 12C.

Por otro lado, la cuna 33 de separacion esta en una parte del extremo inferior de una segunda parte de actuador 430, teniendo dicha segunda parte del actuador una porcion 432 del extremo superior contra la que colisiona la primera parte del actuador cuando se mueve hacia abajo desde dicha primera posicion a dicha segunda posicion, mas especificamente, cuando alcanza una posicion intermedia como se muestra en la Figura 12B.

La primera parte de actuador 410 tiene una porcion de extremo 411 que se dispone para hacer contacto con dicha segunda parte del actuador cuando la primera parte de actuador 410 alcanza dicha posicion intermedia cuando procede desde dicha primera posicion. Dicha porcion de extremo 411 de dicha primera parte de actuador 410 se retiene dentro de una porcion de retencion 431 de dicha segunda parte del actuador, basicamente dentro de una clase de estructuras de jaula que comprende elementos 431A verticales o paredes y elementos 431B de retencion horizontales, dispuestos para impedir que la porcion de extremo 411 de dicha primera parte de actuador 410 sea extraida de dicha porcion de retencion 431. La porcion de retencion se disena de modo que permita un movimiento relativo entre dicha primera parte de actuador 410 y dicha segunda parte del actuador, en la direccion vertical o axial, en un grado que corresponde a la distancia entre dicha primera posicion y dicha posicion intermedia.

Se puede incluir un sensor 433 de presion, por ejemplo, como parte de la segunda parte de actuador 430. Este sensor de presion se puede usar para detectar variaciones en la presion ejercida por la segunda parte del actuador, y esta information se puede transmitir a una unidad de control (no mostrada en la Figura 11) y usarse para determinar, por ejemplo, cuando tiene lugar la primera y la segunda fracturas y, por ello, para verificar que se realiza el proceso de rotura en la forma deseada, por ejemplo, que el tiempo entre las dos fracturas esta dentro de un intervalo de tiempo deseado.

Asi, como se muestra en las Figuras 12A - 12D, el proceso de rotura de una biela puede comprender las siguientes etapas:

En la Figura 11, la primera parte del actuador 410 esta en su primera o mas elevada posicion, tambien mostrada en la Figura 12A. Desde aqui, el motor electrico 400 es activado para girar el husillo 401 de modo que impulse el carro 412 con la primera parte de actuador 410 hacia abajo, acelerandola hasta que alcance una velocidad deseada. Debido a la distancia X entre los extremos opuestos 411 y 432 de la primera y segunda partes del actuador (vease la Figura 11), durante esta etapa, la segunda parte del actuador no se desplaza. Asi, el primer extremo 411 de la primera parte del actuador simplemente se mueve hacia abajo dentro de la estructura de retencion 431. Por ello, el motor puede acelerar la primera parte del actuador sin que tenga que superar una fuerza debida al desplazamiento de la cuna 33 de separacion que forma parte de la segunda parte de actuador 430.

En la Figura 12B, la primera parte de actuador 410 se ha impulsada hacia abajo y acelerado hasta que alcanza la posicion intermedia, cuando su extremo 411 impacta sobre el extremo 432 superior de la segunda parte de actuador 430. A partir de ese momento, el motor electrico 400 continua impulsando la primera parte de actuador 410 hacia abajo y, con ella, la segunda parte de actuador 430, mediante lo que la cuna 33 de separacion se desplaza hacia abajo y separa los semimandriles 31 y 32, para producir la rotura de la biela. La primera parte del actuador se impulsa hacia abajo hasta que alcanza la segunda posicion, ilustrada esquematicamente en la Figura 12C.

Despues de la rotura, el motor electrico se invierte para impulsar la primera parte de actuador 410 hacia arriba. Despues del movimiento hacia arriba en una distancia X que corresponde a la libertad de movimiento permitida por la porcion de retencion 431, la parte de extremo 411 de la primera parte del actuador, que tiene un diametro mayor que la porcion adyacente de la primera parte de actuador 410, hace tope desde abajo contra los elementos 431B de retencion horizontal (como se muestra en la Figura 12D), tirando de ese modo de la segunda parte de actuador 430 hacia arriba, hasta que alcanza su posicion inicial, mostrada en la Figura 12A. En este estado, la cuna de separacion

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se ha retirado y devuelto a la posicion mostrada en la Figura 12A, y se puede cargar una nueva biela dentro de la maquina, por lo que a continuacion se puede repetir el proceso.

La Figura 13 ilustra esquematicamente como se puede hacer funcionar el motor electrico para primero acelerar la primera parte del actuador, durante el intervalo A, hasta que alcanza una velocidad predeterminada. El motor electrico se hace funcionar para mantener la primera parte del actuador moviendose a dicha velocidad predeterminada durante el intervalo B, y para desacelerar posteriormente el movimiento durante un intervalo C adicional. En una realizacion preferida de la invention, la primera parte del actuador comienza a desplazar la segunda parte del actuador despues de que se haya alcanzado la velocidad predeterminada, y continua posteriormente moviendose sustancialmente a la velocidad predeterminada durante el intervalo D, durante el que tiene lugar la expansion del elemento de expansion y la rotura de la biela, con las dos fracturas. Se ha encontrado que la realizacion de la rotura completa en un intervalo en el que la primera y la segunda partes del actuador se mueven a una velocidad sustancialmente constante ayuda a asegurar que los ciguenales posteriores se rompen de una forma muy similar, asegurando de ese modo la repetitividad del proceso.

La Figura 14 ilustra esquematicamente los resultados del ensayo de una maquina como se ha descrito anteriormente, usando un servomotor como el motor electrico 400. Un primer grafico 451 ilustra la velocidad teorica de la primera parte del actuador (el eje vertical izquierdo indica la velocidad del motor, en vueltas por minuto; esta velocidad es proporcional a la velocidad con la que la primera parte del actuador se desplaza en la direction vertical); como se muestra mediante dicho grafico, se deseaba que la primera parte del actuador primero acelerase hasta alcanzar una velocidad predeterminada (de aproximadamente 600 mm/s, que en la realizacion de la invencion que se ensayo correspondia a una velocidad de motor de aproximadamente 2700 rpm), a la que se deberia mantener durante el proceso de rotura, y posteriormente tiene lugar la desaceleracion. Un segundo grafico 452 ilustra la velocidad del motor tal como se mide durante el ensayo, y un tercer grafico 453 ilustra la corriente del motor (el eje vertical del lado derecho indica la corriente eficaz del motor en A) en la Figura 14 se puede observar como no tuvo lugar ningun frenado sustancial de la primera parte del actuador durante el proceso de rotura, esto es, el impulso de la primera parte del actuador y la fuerza de accionamiento del motor fueron suficientes para realizar la rotura a una velocidad sustancialmente constante. El grafico 453 de corriente muestra elevadas corrientes del motor durante la aceleracion (correspondientes al intervalo A en la Figura 13) y desaceleracion (correspondientes al intervalo C en la Figura 13), y entre medias hay un corto pico de corriente correspondiente al momento en el que tiene lugar la rotura. Es claro a partir de este grafico que es posible, usando un servomotor adecuadamente programado, mantener la repetitividad. En este ensayo, la amplitud total del desplazamiento de la primera parte del actuador en la direccion vertical fue de aproximadamente 70 mm, y la velocidad predeterminada constante, de aproximadamente 600 mm/s, se mantuvo durante aproximadamente 38 mm, incluyendo un intervalo antes y despues de la rotura que tuvo lugar en aproximadamente 110 ms, en el que se puede observar el pico de corriente en la Figura 14.

Lista de numeros de referencia:

1 primera parte de la maquina

1A pieza fija de la maquina, que puede fijarse respecto a dicha primera parte de la maquina

2 segunda parte de la maquina

3 elemento expansible

4 prensa electrica

11 primeros elementos de posicionamiento

11A primeros carros de posicionamiento, que alojan, por ejemplo, los actuadores de los primeros elementos

de posicionamiento

11B primeros medios de acoplamiento, para fijar la posicion lateral de los primeros carros de posicion; estos

primeros medios de acoplamiento pueden ser aberturas

11C segundos medios de acoplamiento dispuestos para interaccionar con los primeros medios de

acoplamiento para fijar la posicion de los primeros carros de posicion; estos segundos medios de acoplamiento pueden comprender un elemento de bloqueo que va a insertarse en una de las aberturas 11D estructura de union

11E medios de bloqueo de la estructura de union

11F guias horizontales

11G volante manual para desplazar un elemento 11C de bloqueo

11H guia vertical para la estructura 11D de union

11I ranuras

11J aberturas en la guia 11H vertical

12 salidas de fluido en los primeros elementos de posicionamiento

13 salidas de fluido

19 primera portion de manguito

21 primer carro de la segunda pieza

22 segundo carro de la segunda pieza

23 segundo elemento de posicionamiento

24 elementos de posicionamiento adicionales

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25 dispositivo de accionamiento / actuador

26 topes

29 segunda porcion de manguito

31, 32 semimandriles de expansion

33 cuna de separation

110 superficie de contacto

111 parte de tobera 190, 290 tornillos

400 motor electrico

401 husillo

402 eje de salida del motor electrico

403 medio de transmision tal como correa o cadena

404 tuerca

410 primera parte del actuador de la prensa electrica

411 porcion de extremo de la primera parte del actuador

412 carro conectado al husillo

430 segunda parte del actuador de la prensa electrica

431 porcion de retention

431A elementos verticales

431B elementos de retencion horizontales

432 porcion de extremo de la segunda parte del actuador

433 sensor de presion

451 grafico de la velocidad deseada

452 grafico de la velocidad medida

453 grafico de la corriente del motor

1000 biela

1001 cuerpo

1002 sombrerete

1003 pie

1004 vastago

1005 orificio pequeno

1006 orificio grande

1007 tornillos

1008 junta entre cuerpo y sombrerete

A etapa de aceleracion

B etapa con velocidad sustancialmente constante, predeterminada

C etapa de desaceleracion/frenado

D etapa de expansion y rotura

X distancia entre la primera position y la position intermedia de la primera parte del actuador

En este texto, el termino “comprende” y sus derivaciones (tales como “comprendiendo”, etc.) no deberian entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos terminos no deberian interpretarse como excluyentes de la posibilidad de que lo descrito y definido pueda incluir elementos, etapas, etc. adicionales.

Por otro lado, la invention no se limita obviamente a la(s) realizacion(es) especifica(s) descrita(s) en la presente memoria, sino que tambien engloba cualesquiera variaciones que cualquier experto en la tecnica pueda considerar (por ejemplo, en lo que respecta a la election de materiales, dimensiones, componentes, configuration, etc.), dentro del alcance de la invencion tal como se define en las reivindicaciones.

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REIVINDICACIONES

1. Maquina para la rotura de una biela que tiene un pie y una cabeza en una parte de cuerpo (1001) y una parte de sombrerete (1002), comprendiendo dicha maquina:

elementos de posicionamiento para el posicionamiento de dicha biela en una posicion para rotura; un elemento expansible (3) dispuesto para ser insertado en una perforacion en dicha cabeza de la biela de modo que permita la division de dicha biela (1000) en dicha pieza de cuerpo (1001) y dicha pieza de sombrerete (1002) mediante la expansion de dicho elemento expansible; y

una prensa electrica (4) que comprende un motor electrico (400) para el accionamiento del elemento expansible. caracterizada por que

la prensa electrica comprende una primera parte de actuador (410) dispuesta para ser impulsada por dicho motor electrico (400) entre una primera posicion (Figura 12A) y una segunda posicion (Figura 12C). por que

la maquina comprende adicionalmente una segunda parte de actuador (430) dispuesta para ser impulsada mediante dicha primera parte de actuador (410), entre una posicion no expandida en la que no produce la expansion de dicho elemento expansible (3) y una posicion expandida en la que produce la expansion de dicho elemento expansible (3); y por que

dicha primera parte de actuador (410) y dicha segunda parte de actuador (430) estan dispuestas de modo que cuando la primera parte del actuador es impulsada por el motor electrico (400) desde dicha primera posicion a dicha segunda posicion,

(a) la primera parte de actuador (410) es impulsada primero mediante el motor electrico (400) desde dicha primera posicion (Figura 12A) a una posicion intermedia (Figura 12B), sin desplazamiento de la segunda parte de actuador (430), y

(b) posteriormente la primera parte de actuador (410) es impulsada adicionalmente por el motor electrico (400) desde dicha posicion intermedia (Figura 12B) a dicha segunda posicion (Figura 12C), desplazando la segunda parte del actuador desde la posicion no expandida a la posicion expandida.
2. Maquina de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que dicha primera parte de actuador (410) y dicha segunda parte de actuador (430) estan dispuestas relacionadas entre si de modo que la primera parte de actuador (410) se pueda desplazar axialmente con relacion a dicha segunda parte de actuador (430) en un grado que corresponde a la distancia (X) entre dicha primera posicion y dicha posicion intermedia.
3. Maquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha primera parte del actuador y dicha segunda parte del actuador estan dispuestas de modo que una de dichas partes de actuador (410) tiene una porcion (411) dispuesta dentro de una porcion (431) de la otra parte de actuador (430) de modo que dicha una de dichas partes del actuador es retenida dentro de dicha otra parte de actuador (430) y axialmente movil con relacion a dicha otra parte del actuador en un grado que corresponde a la distancia (X) entre dicha primera posicion y dicha posicion intermedia.
4. Maquina de acuerdo con la reivindicacion 3 en la que una porcion de extremo (411) de dicha primera parte de actuador (410) es retenida dentro de una porcion de retencion (431) de dicha segunda parte del actuador.
5. Maquina de acuerdo con la reivindicacion 4, en la que dicha porcion de extremo (411) de dicha primera parte de actuador (410) se puede desplazar, dentro de dicha porcion de retencion (431) de dicha segunda parte de actuador (430), una distancia que corresponde a la distancia (X) entre dicha primera posicion y dicha posicion intermedia.
6. Maquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha primera parte de actuador (410) esta dispuesta para impactar sobre dicha segunda parte de actuador (430) cuando dicha primera parte de actuador (410) alcanza dicha posicion intermedia desde dicha primera posicion.
7. Maquina de acuerdo con la reivindicacion 6, en la que dicha primera parte de actuador (410) esta colocada por encima de la segunda parte de actuador (430) de modo que cuando dicha primera parte de actuador (410) alcanza dicha posicion intermedia desde dicha primera posicion, una porcion de extremo (411) de dicha primera parte del actuador impacta sobre una porcion (432) de dicha segunda parte del actuador, aplicando asi un empuje hacia abajo sobre dicha segunda parte del actuador.
8. Maquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha primera parte de actuador (410) esta dispuesta para desplazarse en la direccion vertical entre dicha primera posicion y dicha segunda posicion, mediante un husillo (401) dispuesto para ser girado mediante dicho motor electrico (400), en donde, preferentemente, dicha primera parte de actuador (410) esta fijada a un carro (412) que esta acoplado a dicho husillo (401) de modo que el carro (412) es desplazado verticalmente de acuerdo con la rotacion del husillo (401) por el motor electrico.

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9. Maquina de acuerdo con la reivindicacion 8, en la que dicho husillo esta dispuesto paralelo a un eje de salida (402) del motor electrico, por lo que un medio de transmision interconecta dicho eje de salida (402) y dicho husillo (401) de modo que la rotacion de dicho eje de salida (402) produce la rotacion del husillo (401).
10. Maquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho elemento expansible comprende semimandriles de expansion (31, 32) dispuestos para ser separados mediante un elemento de cuna (33), comprendiendo dicha segunda parte de actuador (430) dicho elemento de cuna (33).
11. Maquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando dispuestos dicho motor electrico (400) y dicha primera parte de actuador (410) de modo que dicho motor electrico (400) acelera primero dicha primera parte de actuador (410) hasta que alcanza una velocidad predeterminada, y posteriormente mantiene dicha primera parte de actuador (410) moviendose sustancialmente a dicha velocidad predeterminada, estando configurada la maquina de modo que la rotura de la biela mediante una primera fractura y una segunda fractura tiene lugar mientras dicha primera parte de actuador (410) se mueve sustancialmente a dicha velocidad predeterminada.
12. Maquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el motor electrico es un servomotor.
13. Metodo de rotura de una biela, que tiene un pie y una cabeza, en una pieza de cuerpo (1001) y una pieza de sombrerete (1002), usando una maquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo las etapas de:

accionar el motor electrico (400) para acelerar la primera parte de actuador (410) mientras se desplaza dicha primera parte del actuador desde dicha primera posicion (Figura 12A) a dicha posicion intermedia (Figura 12B); posteriormente, accionar adicionalmente el motor electrico (400) para impulsar la primera parte del actuador a dicha segunda posicion de modo que dicha primera parte de actuador (410) desplace dicha segunda parte de actuador (430) desde la posicion no expandida a la posicion expandida para expandir el elemento expansible para romper la biela en dicha pieza de cuerpo y dicha pieza de sombrerete.
14. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que dicho motor electrico (400) es accionado para acelerar (A) primero dicha primera parte de actuador (410) hasta que alcanza una velocidad predeterminada, y en donde se acciona despues dicho motor electrico para mantener dicha primera parte de actuador (410) moviendose sustancialmente a dicha velocidad (B) predeterminada hasta despues de la rotura de la biela.
15. Metodo de acuerdo con las reivindicaciones 13 o 14, que comprende adicionalmente la etapa de accionar el motor electrico para desplazar la primera parte del actuador desde dicha segunda posicion de vuelta a dicha primera posicion, usando dicha primera parte de actuador (410) para arrastrar dicha segunda parte de actuador (430) desde dicha posicion expandida a dicha posicion no expandida.