ES2784304T3

ES2784304T3 - Herramienta de laminación

Info

Publication number: ES2784304T3
Application number: ES14786784T
Authority: ES
Inventors: Alfred Heimann; Jandrey Maldaner
Original assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 2013-07-27
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2034-07-24
Also published as: US20160167107A1; MX2016000979A; US10166595B2; HUE049884T2; KR102228500B1; JP2016531007A; CA2919361A1; DE112014003467A5; CN105722642A; EP3027338A1; PL3027338T3; EP3027338B1; CA2919361C; WO2015014337A1; DE202013006779U1; JP6404346B2; KR20160036594A; CN105722642B

Abstract

Herramienta de laminación (1) para laminado de acabado superficies de soporte (2) de un árbol de cigüeñal (3), que puede girar alrededor de un eje de giro del árbol de cigüeñal (K), con una cabeza de laminación de acabado (4) y una cabeza de rodillos de apoyo (5), en donde la cabeza de laminación de acabado (4) presenta un rodillo de laminación de acabado (7) y un rodillo de presión (8), alojado en una carcasa de cabeza de laminación de acabado (6) y que sostiene el rodillo de laminación de acabado (7), en donde la cabeza de rodillos de apoyo (5) presenta dos rodillos de apoyo (10; 11) alojados en una carcasa de rodillos de apoyo (9), con los que el árbol de cigüeñal (3) puede sostenerse en contra de una fuerza de laminación, que actúa a través del rodillo de laminación de acabado (7) sobre el árbol de cigüeñal (3), en donde el rodillo de laminación de acabado (7) es guiado por todos los lados en una jaula de rodillos (12) y la cabeza de laminación de acabado (4) presenta un bastidor de cabeza de laminación de acabado (13), en la que está apoyada la carcasa de cabeza de laminación de acabado (6) de forma que puede bascular alrededor de un primer eje de basculación (A), perpendicular respecto al eje del árbol de cigüeñal (K) y paralelo a una tangente en un lado de trabajo del rodillo de laminación de acabado (7), y la cabeza de rodillos de apoyo (5) presenta un bastidor de rodillos de apoyo (14), en el que está apoyada la carcasa de rodillos de apoyo (9) de forma que puede bascular alrededor de un segundo eje de basculación (B), perpendicular respecto al eje del árbol de cigüeñal (K) y paralelo al primer eje de basculación (A), y alrededor de un tercer eje de basculación (C), perpendicular respecto al eje del árbol de cigüeñal (K) y perpendicular respecto al primer eje de basculación (A), caracterizada porque la herramienta de laminación está configurada de tal manera, que el primer eje de basculación (A) está configurado, para la laminación de acabado de una superficie de soporte de un árbol de cigüeñal, como una secante que discurre a través del árbol de cigüeñal (3), cuya distancia a la tangente en el lado de trabajo del rodillo de laminación de acabado (7) es inferior a 10 milímetros, y porque el segundo eje de basculación (B) está configurado como una secante que discurre a través del árbol de cigüeñal (3), que discurre a través de unos puntos de asiento o cerca de los puntos de asiento del árbol de cigüeñal (3) sobre los rodillos de apoyo (10; 11) con una desviación de como máximo 10 milímetros.

Description

DESCRIPCIÓN

Herramienta de laminación

La invención se refiere a una herramienta de laminación para laminar de acabado superficies de soporte de un árbol de cigüeñal, que puede girar alrededor de un eje de giro del árbol de cigüeñal, con una cabeza de laminación de acabado y una cabeza de rodillos de apoyo, en donde la cabeza de laminación de acabado presenta un rodillo de laminación de acabado y un rodillo de presión, alojado en una carcasa de cabeza de laminación de acabado y que sostiene el rodillo de laminación de acabado, y en donde la cabeza de rodillos de apoyo presenta dos rodillos de apoyo alojados en una carcasa de rodillos de apoyo, con los que el árbol de cigüeñal puede sostenerse en contra de una fuerza de laminación, que actúa a través del rodillo de laminación de acabado sobre el árbol de cigüeñal.

El desarrollo de los motores de combustión interna, por ejemplo los motores de automóviles, ha conducido a motores más pequeños, cojinetes más pequeños y mayores cargas sobre los árboles de cigüeñal. Los cojinetes que sufren cargas elevadas trabajan en parte en un estado de fricción mixto, en el que una capa de lubricación configurada a partir de aceite del motor no separa por completo las superficies de soporte del árbol de cigüeñal y las superficies de contra-rodadura. El sistema de arranque-parada implantado para reducir el consumo de combustible supone una carga adicional para los cojinetes. Mediante unas elevadas precisiones de moldeo y unas reducidas rugosidades superficiales de las superficies de soporte pueden cumplirse los mayores requisitos impuestos actualmente a los cojinetes.

En la mecanización final de los asientos de cojinete de árboles de cigüeñal se emplea en el estado de la técnica casi siempre el acabado de banda, en el que una banda de pulido que se mueve en el aceite, cuya superficie presenta unos medios de corte, aplana material de las superficies de soporte y con ello mejora la calidad superficial de las superficies de soporte. En estos procedimientos existe el problema de la evacuación del aceite sucio y del desgaste de la banda de pulido.

El documento EP 1262289 y el documento DE 102007 003772 describen unas herramientas de laminado para la laminación de acabado de superficies de soporte.

Del documento DE 102006 024715 B4 se conoce un procedimiento para mecanizar los asientos de cojinete de los cojinetes principales y de elevación de árboles de cigüeñal, en el que se emplea un procedimiento de laminación para la mecanización final de superficies soporte. Para este procedimiento se emplean como herramientas de laminación una cabeza de laminación de acabado y una cabeza de rodillos de apoyo, en donde la cabeza de laminación de acabado presenta un rodillo de laminación de acabado y un rodillo de presión, alojado en una carcasa de cabeza de laminación de acabado y que sostiene el rodillo de laminación de acabado, y en donde la cabeza de rodillos de apoyo presenta dos rodillos de apoyo alojados en una carcasa de rodillos de apoyo, con los que el árbol de cigüeñal durante la laminación de acabado se sostiene en contra de una fuerza de laminación, que actúa a través del rodillo de laminación de acabado sobre el árbol de cigüeñal.

Este procedimiento de laminación es un procedimiento respetuoso con el medio ambiente en comparación con el acabado de banda, ya que no se produce ningún aceite sucio. Además de esto, el procedimiento es también económico a causa de una larga duración de las herramientas de laminación. En el empleo práctico de la laminación de acabado, sin embargo, se han observado unos movimientos axiales de tipo helicoidal de los rodillos de laminación de acabado, que se producen esporádicamente, que pueden producir daños a las guías del rodillo de laminación de acabado y/o del árbol de cigüeñal.

La tarea de la invención consiste por ello en producir una herramienta de laminación, con cuya aplicación para la laminación de acabado de cojinetes de árboles de cigüeñal queden descartados en gran medida tales daños a guías del rodillo de laminación de acabado o del árbol de cigüeñal o, al menos, se produzcan todavía más raramente que en el caso de utilizarse herramientas de laminación convencionales.

Esta tarea es resuelta mediante una herramienta de laminación según la reivindicación 1.

En el caso de una orientación correcta de la herramienta de laminación con relación a la superficie de soporte del árbol de cigüeñal, que se pretende mecanizar mediante la laminación, el eje del árbol de cigüeñal y los ejes de rotación de los rodillos de la herramienta de laminación, es decir del rodillo de laminación de acabado, del rodillo de presión y de los dos rodillos de apoyo, están orientados uno con relación al otro y sobre los rodillos no actúa ninguna fuerza axial inadmisiblemente grande. En el caso de las superficies de soporte a mecanizar puede tratarse de los asientos de cojinete de los cojinetes principales y de los cojinetes de elevación o de biela. Sin embargo, también pueden laminarse de acabado otras zonas, por ejemplo asientos de cojinete de toma en los extremos del árbol de cigüeñal o superficies de soporte de otros árboles. Las superficies de soporte del árbol de cigüeñal tienen una forma al menos aproximadamente cilíndrica. A diferencia de las superficies de envuelta cilíndricas rectas, sin embargo, pueden estar previstas también superficies ligeramente convexas (abombadas) o ligeramente convexas. Los cojinetes principales se encuentran alineados sobre el eje del árbol de cigüeñal, los ejes de los cojinetes de biela están orientados en paralelo al eje del árbol de cigüeñal y distanciados, mediante gualderas de cigüeñal, radialmente respecto al eje del árbol de cigüeñal.

En una herramienta de laminación conformada conforme a la invención, el rodillo de laminación de acabado es guiado en una jaula de rodillos configurada de forma enteriza. En esta jaula de rodillos las dos superficies de deslizamiento para superficies frontales axiales del rodillo de laminación de acabado y las dos superficies de deslizamiento para zonas enfrentadas de la superficie de envuelta del rodillo de laminación de acabado poseen una orientación fija precisa, unas con relación a las otras. De esta manera no se producen tolerancias de reglaje, que son posibles en el caso de guías con varias piezas. La jaula de rodillos contribuye en consecuencia a una orientación como es debido del rodillo de laminación de acabado, mediante un apoyo correcto y sencillo en la cabeza de laminación de acabado.

Asimismo la cabeza de laminación de acabado y la cabeza de rodillos de apoyo presentan un eje de basculación. Es decir, la carcasa de rodillos de ambas cabezas está apoyada de forma basculante. Las carcasas de rodillos de ambas cabezas son basculantes, y pueden corregirse desviaciones de la orientación de las cabezas con relación al árbol de cigüeñal.

La cabeza de laminación de acabado equipada con un eje de basculación presenta un bastidor de cabeza de laminación de acabado, en el que está apoyada la carcasa de cabeza de laminación de acabado de forma que puede bascular alrededor de un primer eje de basculación, perpendicular respecto al eje del árbol de cigüeñal y paralelo a una tangente en un lado de trabajo del rodillo de laminación de acabado. Como lado de trabajo del rodillo de laminación de acabado debe entenderse la línea que hace contacto con la superficie de soporte cuando se utiliza la herramienta de laminación. En el caso de un eje del árbol de cigüeñal orientado por ejemplo horizontalmente y de un rodillo de laminación de acabado, dispuesto en paralelo al eje del árbol de cigüeñal y verticalmente por encima del árbol de cigüeñal, el primer eje de basculación es un eje de basculación horizontal, alrededor del cual el rodillo de laminación de acabado puede bascular y orientarse en paralelo al eje del árbol de cigüeñal. La orientación alrededor del primer eje de basculación o bien se fija antes de la laminación o se ajusta durante la laminación.

El bastidor de cabeza de laminación de acabado puede montarse en un modo de realización ventajoso en un brazo de herramienta de la herramienta de laminación, en lugar de una carcasa de cabeza de laminación de acabado conforme al estado de la técnica.

Análogamente a la cabeza de laminación de acabado antes descrita, también la cabeza de rodillos de apoyo está configurada de forma basculante, de tal manera que los ejes de rotación de los rodillos de apoyo pueden orientarse en paralelo al eje de la sección del árbol de cigüeñal a mecanizar. Unos rodillos de apoyo orientados de forma óptima pueden sostener óptimamente el árbol de cigüeñal, sin que los árboles de cigüeñal mecanizados se deformen de forma inadmisible. En la carcasa de la cabeza de rodillos de apoyo de la cabeza de rodillos de apoyo están apoyados dos rodillos de apoyo con unos ejes de rotación paralelos distanciados entre sí. La carcasa de cabeza de rodillos de apoyo está apoyada a su vez en el bastidor de rodillos de apoyo, de forma que puede bascular alrededor de un segundo eje de basculación y alrededor de un tercer eje de basculación. El segundo eje de basculación está orientado en perpendicular respecto al eje del árbol de cigüeñal y en paralelo a una tangente en un lado de trabajo del rodillo de laminación de acabado. Con una basculación alrededor del segundo eje de basculación se elimina o minimiza una inclinación de ambos rodillos de apoyo con relación al eje del árbol de cigüeñal. Con la basculación alrededor del tercer eje de basculación se gira el plano, en el que se encuentran los ejes de rotación paralelos de los rodillos de apoyo, de tal manera que los ejes de rotación paralelos discurren en paralelo al eje del árbol de cigüeñal. Esto quiere decir que con la basculación alrededor del tercer eje de basculación se elimina o minimiza un ladeo de los rodillos de apoyo con relación al árbol de cigüeñal.

El primer eje de basculación “A” está configurado como una secante que discurre a través del árbol de cigüeñal, cuya distancia máxima a una tangente en el lado de trabajo del rodillo de laminación de acabado es inferior a 10 milímetros. En esta configuración la cabeza de laminación de acabado sobresale más por encima de la superficie de soporte a mecanizar que en la configuración descrita en primer lugar. Este saliente está ligado a una acción de palanca y a un par de giro aumentado que causa el movimiento de basculación. A causa del espacio disponible limitado en la herramienta de laminación, el saliente máximo está limitado a unos 10 milímetros.

El segundo eje de basculación “B” está configurado como una secante que discurre a través del árbol de cigüeñal, que discurre a través de unos puntos de asiento o cerca de los puntos de asiento del árbol de cigüeñal sobre los rodillos de apoyo. Por “cerca” se entiende a este respecto una desviación inferior a, como máximo aproximadamente de 10 milímetros. La cabeza de rodillos de apoyo enmarca por causas funcionales el árbol de cigüeñal en el punto del apoyo. Un enmarcado adicional produce mediante una acción de palanca una basculación segura de la cabeza de rodillos de apoyo. En consecuencia debe perseguirse que la misma enmarque o sobresalga ampliamente. Una limitación corporal para la medida longitudinal en el caso de sobresalir está formada por la cabeza de laminación de acabado situada enfrente de la cabeza de rodillos de apoyo.

En otra variante la jaula de rodillos presenta una abertura en forma de estría, cuya anchura en un lado de la jaula de rodillos alejado de la cabeza de laminación de acabado es menor que el diámetro del rodillo de laminación de acabado. El rodillo de laminación de acabado está confinado a este respecto por la jaula de rodillo en la cabeza de laminación de acabado. De este modo se impide una caída hacia fuera indeseada del rodillo de laminación de acabado, con independencia de la posición tridimensional de la cabeza de laminación de acabado. Para sustituir el rodillo de laminación de acabado es necesario desmontar la jaula de rodillo y montarla de nuevo, y ajustarla con el nuevo rodillo de laminación de acabado. En el caso de una posición de instalación apropiada de la cabeza de laminación de acabado puede utilizarse también una jaula de rodillos, en cuya abertura en forma de estría pueda insertarse un rodillo de laminación de acabado sin desmontar la jaula de rodillos. Por ejemplo la jaula de rodillos presenta solo en su lado inferior, previsto junto al árbol de cigüeñal, un resalte que impide una caída del rodillo de laminación de acabado hacia fuera de la cabeza del rodillo de laminación de acabado.

La cabeza de laminación de acabado y la cabeza de rodillos de apoyo pueden unirse entre sí, en una conformación ventajosa, mediante al menos un elemento de acoplamiento. Los componentes unidos de esta manera forman una unidad mecánica con una relación tridimensional fija entre ellos. De este modo son reducidas las tolerancias de posición relativas entre la cabeza de laminación de acabado y la cabeza de rodillos de apoyo. El elemento de acoplamiento es por ejemplo un bulón fijado a la cabeza de rodillos de apoyo, que está configurado para engranar en un taladro de centrado en la cabeza de laminación de acabado. La herramienta de laminación está configurada en una conformación como una herramienta de tipo tenazas, que presenta dos brazos de herramienta unidos entre sí mediante una bisagra. A este respecto está fijada a un brazo de la herramienta la cabeza de rodillos de apoyo y al otro brazo de la herramienta la cabeza de laminación de acabado. La bisagra y los brazos de herramienta se usan a este respecto como primeros elementos de acoplamiento y el bulón como un elemento de acoplamiento adicional. Como elementos de acoplamiento pueden estar previstos por ejemplo también muelles o ranuras.

El rodillo de laminación de acabado presenta de forma preferida una forma cilíndrica con un diámetro de entre 1 mm y 20 mm y una longitud que es mayor que la anchura de la superficie de soporte. Los rodillos cilíndricos estrechos con un diámetro de unos pocos milímetros reciben también el nombre de agujas. La anchura total de la superficie de soporte se mecaniza en un paso de trabajo en un procedimiento de laminación de acabado, en donde con una sola rotación del árbol de cigüeñal y solo una laminación de acabado correspondiente se producen unas superficies de soporte lisas. El saliente lateral del rodillo de laminación de acabado por encima de la superficie de soporte está dimensionada lo más pequeña posible, ya que entre la superficie de soporte y las gualderas de cigüeñal solo existen unas separaciones reducidas y en esas separaciones es necesario albergar unas libertades de movimiento para la cabeza de laminación de acabado y unas guías axiales de la jaula de rodillos. Se eligen unos diámetros reducidos del rodillo de laminación de acabado, por ejemplo, cuando para el rodillo de laminación de acabado está previsto un combado elástico durante la laminación de acabado.

Conforme a otras conformaciones el rodillo de presión y los rodillos de apoyo presentan, de forma correspondiente a una configuración abombada o cóncava cilíndrica de la superficie de soporte a mecanizar, unas superficies perimétricas cóncavas o abombadas cilíndricas. Las superficies de soporte tienen visualmente una forma cilíndrica, que también puede concebirse constructivamente de forma cilíndrica. En ese caso también están concebidos cilíndricamente los rodillos de apoyo y el rodillo de presión, de forma ajustada a la superficie de soporte. Por ejemplo las superficies de soporte también pueden estar configuradas de forma abombada o convexa, por motivos que se deducen de un concepto de lubricación de los cojinetes. Estas desviaciones respecto a una superficie de envuelta cilíndrica casi no pueden percibirse visualmente, ya que las curvaturas son normalmente muy pequeñas, por ejemplo de 5 |jm en el caso de una anchura de rodillo de 20 mm. Los rodillos de apoyo y el rodillo de presión tienen en ese caso unas superficies perimétricas curvadas a la inversa respecto a la superficie de soporte, es decir, unas superficies perimétricas curvadas cóncavamente en el caso de unas superficies de soporte abombadas o unas superficies perimétricas curvadas convexamente en el caso de unas superficies de soporte curvadas cóncavamente. El contorno de la superficie perimétrica del rodillo de presión se transmite a este respecto mediante la fuerza de laminación al rodillo de laminación de acabado, el cual se comba elásticamente en adaptación a la superficie perimétrica del rodillo de presión.

Para la jaula de rodillos se utiliza de forma preferida un material con una buena capacidad de deslizamiento, porque el rodillo de laminación de acabado se desliza a veces a lo largo de superficies de contacto con respecto a la jaula de rodillos. Mediante una buena capacidad de deslizamiento se consigue que la jaula de rodillos, a pesar de ese contacto, solo se desgaste lentamente. Para ellos son materiales adecuados bronces, aceros no endurecidos y endurecidos. Sin embargo, también pueden emplearse otros materiales y recubrimientos, por ejemplo materiales sintéticos reforzados con fibras.

El rodillo de laminación de acabado se compone de un material cuya dureza es superior a la de la superficie de soporte a mecanizar. De este modo se evitan deformaciones y fatigas del rodillo de laminación de acabado durante el procedimiento de laminación de acabado. El rodillo de laminación de acabado puede estar compuesto por ejemplo por un acero endurecido o por un metal duro. Sin embargo, también pueden emplearse otros materiales y recubrimientos, por ejemplo cerámicos. A continuación se explica la invención con más detalle en base al dibujo. Aquí muestran:

La fig. 1 una cabeza de laminación de acabado y una cabeza de rodillos de apoyo en un árbol de cigüeñal.

La fig. 2 una herramienta de laminación.

La fig. 3 una cabeza de laminación de acabado en una vista en perspectiva.

La fig. 4 una jaula de rodillos.

La fig. 5 un rodillo de laminación de acabado.

La fig. 6 una cabeza de rodillos de apoyo en una primera vista en perspectiva.

La fig. 7 la cabeza de rodillos de apoyo conforme a la fig. 6 en otra vista.

La fig. 1 muestra esquemáticamente una cabeza de laminación de acabado 4 y una cabeza de rodillos de apoyo 5 en un árbol de cigüeñal 3, en una sección transversal transversalmente a un eje del árbol de cigüeñal K de un árbol de cigüeñal 3. En el caso de una superficie de soporte 2 representada del árbol de cigüeñal 3 se trata de un asiento de cojinete principal del árbol de cigüeñal 3. Sin embargo, con la cabeza de laminación de acabado 4 pueden mecanizarse también cojinetes de biela y cojinetes de toma del árbol de cigüeñal 3 y demás cojinetes. Ortogonalmente respecto a la superficie representada la cabeza de laminación de acabado 4 y la cabeza de rodillos de apoyo 5 están configuradas tan estrechas, que existen unas separaciones respectivamente respecto a las dos gualderas de cigüeñal que se conectan a la superficie de soporte 2. La cabeza de rodillos de apoyo 5 sostiene el árbol de cigüeñal 3 contra una fuerza de laminación ejercida por la cabeza de laminación de acabado 4, a través de un rodillo de laminación de acabado 7, sobre el árbol de cigüeñal 3.

La cabeza de laminación de acabado 4 presenta una carcasa de cabeza de laminación de acabado 6, que está apoyada en una herramienta de laminación 1 conforme a la invención en un bastidor de cabeza de laminación de acabado 13, de forma que puede bascular alrededor de un primer eje de basculación A. Mediante la basculación alrededor del eje de basculación A, el rodillo de laminación de acabado 7 puede orientarse en paralelo al eje del árbol de cigüeñal K. En el ejemplo de realización aquí representado la cabeza de laminación de acabado 4 es autoajustable, es decir, la carcasa de cabeza de laminación de acabado 6 se autoajusta bajo la influencia de la fuerza de laminación, de tal manera que el rodillo de laminación de acabado 7 y su eje están orientados en paralelo al eje del árbol de cigüeñal K. En unos ejemplos de realización no representados se fija la cabeza de laminación de acabado 4, antes de la laminación, con un ángulo óptimo con relación al primer eje de basculación A.

El rodillo de presión 8 está apoyado sobre un bulón de cojinete en la carcasa de cabeza de laminación de acabado 6 de un rodamiento de rodillos cilíndrico 21, representado solo esquemáticamente. A través del rodillo de presión 8 se transmite la fuerza de laminación al rodillo de laminación de acabado 7 y, desde el mismo, a la superficie de soporte 2 a mecanizar. A este respecto la superficie de soporte 2 se deforma plásticamente, por medio de que fluye material desde elevaciones a depresiones de un perfil de rugosidad de la superficie de soporte 2. De esta manera se aplana el perfil de rugosidad de la superficie de soporte 2 y la superficie de soporte 2 obtiene de forma correspondiente una superficie lisa. Mediante las superficies de soporte 2 laminadas de acabado un motor de combustión interna con un árbol de cigüeñal mecanizado de esta manera solo es necesario que se ruede de forma más breve y, de forma correspondiente se aumenta la vida útil del motor.

En el ejemplo de realización representado el rodillo de laminación de acabado 7 es guiado por todos los lados en una jaula de rodillos 12 compuesta por un acero no endurecido, con una abertura 17 en forma de estría cuya anchura es menor, en su lado visible alejado de la cabeza de laminación de acabado 4, que el diámetro del rodillo de laminación de acabado 7. La jaula de rodillos 12 guía por lo tanto el rodillo de laminación de acabado 7 axialmente por ambos extremos así como, en el lado perimétrico, sobre dos zonas superficiales enfrentadas. Las paredes laterales más largas en la abertura 17 en forma de estría, que se usan como superficies de deslizamiento para la superficie de envuelta del rodillo de laminación de acabado 7, están configuradas como una garganta. De este modo se sujeta el rodillo de laminación de acabado 7 también en contra de su fuerza de gravedad mediante la jaula de rodillos 12, cuando el rodillo de laminación de acabado 7 se encuentra en un lado tridimensionalmente inferior de la cabeza de laminación de acabado 4. Para sustituir el rodillo de laminación de acabado 7 es necesario en consecuencia desmontar o bien la jaula de rodillos 12 o una tapa de la carcasa de cabeza de laminación de acabado 6 y el rodillo de presión 8. En un modo de realización no representado la jaula de rodillos 12 presenta, solamente en una pared lateral de la abertura 17 en forma de estría, una garganta y esa pared lateral está prevista tridimensionalmente abajo, de tal manera que el rodillo de laminación de acabado 7 puede estar situado sobre la pared lateral con garganta y puede extraerse en la pared lateral opuesta de la abertura 17 en forma de estría.

La cabeza de rodillos de apoyo 5 se usa en la disposición representada como soporte del cojinete para el árbol de cigüeñal 3 durante la laminación de acabado, que pone a disposición una contrafuerza para la fuerza de laminación. Para ello la superficie de soporte 2 del árbol de cigüeñal 3 hace contacto con dos rodillos de apoyo 10 y 11 apoyados en la carcasa de rodillos de apoyo 9. La carcasa de rodillos de apoyo 9 está apoyada de forma doblemente basculante en un bastidor de rodillos de apoyo 14, al que puede fijarse la cabeza de rodillos de apoyo 5. Con una orientación de la cabeza de rodillos de apoyo 5 alrededor de un segundo eje de basculación B puede corregirse una inclinación de un plano, en el que están situados los ejes de giro de los rodillos de apoyo 10 y 11, con relación al eje del árbol de cigüeñal K. Con el giro alrededor de un tercer eje de basculación C puede girar en sí mismo por el contrario el plano, en el que están situados los ejes de giro de los rodillos de apoyo 10 y 11, para corregir un ladeo de los ejes de giro de los rodillos de apoyo 10 y 11 con relación al eje del árbol de cigüeñal K. En el ejemplo de realización ese tercer eje de basculación C no está dispuesto centralmente, cruzándose con el eje del árbol de cigüeñal K en la cabeza de rodillos de apoyo 5, sino lateralmente. Esta dislocación lateral no es problemática, ya que puede tenerse en cuenta y corregirse durante un posicionamiento de la cabeza de rodillos de apoyo 5 en el árbol de cigüeñal 3.

La fig. 2 muestra esquemáticamente un ejemplo de realización de una herramienta de laminación 1 conforme a la invención. La cabeza de laminación de acabado 4 y la cabeza de rodillos de apoyo 5, que pueden verse en la fig. 1, se han representado aquí con solamente unos pocos detalles, para no obstaculizar innecesariamente una mayor claridad. La herramienta de laminación 1 está compuesta a modo de unas tenazas mediante la utilización de dos brazos de herramienta 18 y 19, unidos con una bisagra 20. A estos brazos de herramienta 18 y 19 están fijadas la cabeza de laminación de acabado 4 y la cabeza de rodillos de apoyo 5. Los brazos de herramienta 18 y 19 así como la bisagra 20 se usan aquí como elementos de acoplamiento, que unen entre sí mecánicamente la cabeza de laminación de acabado 4 y la cabeza de rodillos de apoyo 5. Los rodillos de apoyo 10 y 11 así como el rodillo de laminación de acabado 7, que se apoya en el rodillo de presión 8, confinan el árbol de cigüeñal 3 en el asiento de cojinete a laminar. A la cabeza de rodillos de apoyo 5 está fijado en el ejemplo de realización representado un bulón 15 como elemento de acoplamiento adicional, que engrana en un taladro de centrado 16 ajustado en la cabeza de laminación de acabado 4. De esta manera se consigue una elevada rigidez frente a la torsión. En unos modos de realización alternativos la herramienta de laminación puede estar estructurada también sin unos brazos de herramienta 18 y 19 de tipo tenazas. En ese caso la cabeza de rodillos de apoyo 5 está configurada por ejemplo como un soporte de cojinete estacionario, y la cabeza de laminación de acabado 4 se orienta con relación a la cabeza de rodillos de apoyo 5.

La fig. 3 muestra un modo de realización de una cabeza de laminación de acabado 4 en una perspectiva tridimensional. Aquí la carcasa de cabeza de laminación de acabado 6 está basculada, con un pequeño ángulo visualmente solo reconocible con dificultad, con relación al bastidor de cabeza de laminación de acabado 13. Mediante la capacidad de basculación el rodillo de laminación de acabado 7, sujetado por la jaula de rodillos 12, puede orientarse en paralelo al eje del árbol de cigüeñal K del árbol de cigüeñal 3 a mecanizar. La jaula de rodillos 12 se muestra aparte en la fig. 4 y el rodillo de laminación de acabado 7 aparte en la fig. 5. La abertura 17 en forma de estría es más estrecha en el lado visible de la fig. 4 que el diámetro del rodillo de laminación de acabado 7 ajustado, mostrado en la fig. 5. De este modo la cabeza de laminación de acabado 4 mostrada en la fig. 4 también puede utilizarse en una posición, en la que el rodillo de laminación de acabado 7 se encuentra en el lado inferior de la cabeza de laminación de acabado 4.

La fig. 6 y la fig. 7 muestran una cabeza de rodillos de apoyo 5 en dos vistas en perspectiva diferentes, en las que puede verse la capacidad de basculación de la carcasa de rodillos de apoyo 9 con relación al bastidor de rodillos de apoyo 14, alrededor del segundo eje de basculación B, mediante unas grandes desviaciones.

Lista de símbolos de referencia

1 Herramienta de laminación

2 Superficie de soporte

3 Árbol de cigüeñal

4 Cabeza de laminación de acabado

5 Cabeza de rodillos de apoyo

6 Carcasa de cabeza de laminación de acabado

7 Rodillo de laminación de acabado

8 Rodillo de presión

9 Carcasa de rodillos de apoyo

10 Rodillo de apoyo

11 Rodillo de apoyo

12 Jaula de rodillos

13 Bastidor de cabeza de laminación de acabado

14 Bastidor de rodillos de apoyo

15 Bulón

16 Taladro de centrado

17 Abertura en forma de estría

18 Brazo de herramienta

19 Brazo de herramienta

20 Bisagra

21 Rodamiento de rodillos cilindrico 22 Bulón de cojinete

K Eje del árbol de cigüeñal

A Primer eje de basculación

B Segundo eje de cigüeñal

C Tercer eje de cigüeñal

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Herramienta de laminación (1) para laminado de acabado superficies de soporte (2) de un árbol de cigüeñal (3), que puede girar alrededor de un eje de giro del árbol de cigüeñal (K), con una cabeza de laminación de acabado (4) y una cabeza de rodillos de apoyo (5), en donde la cabeza de laminación de acabado (4) presenta un rodillo de laminación de acabado (7) y un rodillo de presión (8), alojado en una carcasa de cabeza de laminación de acabado (6) y que sostiene el rodillo de laminación de acabado (7), en donde la cabeza de rodillos de apoyo (5) presenta dos rodillos de apoyo (10; 11) alojados en una carcasa de rodillos de apoyo (9), con los que el árbol de cigüeñal (3) puede sostenerse en contra de una fuerza de laminación, que actúa a través del rodillo de laminación de acabado (7) sobre el árbol de cigüeñal (3), en donde el rodillo de laminación de acabado (7) es guiado por todos los lados en una jaula de rodillos (12) y la cabeza de laminación de acabado (4) presenta un bastidor de cabeza de laminación de acabado (13), en la que está apoyada la carcasa de cabeza de laminación de acabado (6) de forma que puede bascular alrededor de un primer eje de basculación (A), perpendicular respecto al eje del árbol de cigüeñal (K) y paralelo a una tangente en un lado de trabajo del rodillo de laminación de acabado (7), y la cabeza de rodillos de apoyo (5) presenta un bastidor de rodillos de apoyo (14), en el que está apoyada la carcasa de rodillos de apoyo (9) de forma que puede bascular alrededor de un segundo eje de basculación (B), perpendicular respecto al eje del árbol de cigüeñal (K) y paralelo al primer eje de basculación (A), y alrededor de un tercer eje de basculación (C), perpendicular respecto al eje del árbol de cigüeñal (K) y perpendicular respecto al primer eje de basculación (A), caracterizada porque la herramienta de laminación está configurada de tal manera, que el primer eje de basculación (A) está configurado, para la laminación de acabado de una superficie de soporte de un árbol de cigüeñal, como una secante que discurre a través del árbol de cigüeñal (3), cuya distancia a la tangente en el lado de trabajo del rodillo de laminación de acabado (7) es inferior a 10 milímetros, y porque el segundo eje de basculación (B) está configurado como una secante que discurre a través del árbol de cigüeñal (3), que discurre a través de unos puntos de asiento o cerca de los puntos de asiento del árbol de cigüeñal (3) sobre los rodillos de apoyo (10; 11) con una desviación de como máximo 10 milímetros.

2. - Herramienta de laminación (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la jaula de rodillos (12) presenta una abertura (17) en forma de estría, cuya anchura en un lado de la jaula de rodillos (12) alejado de la cabeza de laminación de acabado (4) es menor que el diámetro del rodillo de laminación de acabado (7).

3. - Herramienta de laminación (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la cabeza de laminación de acabado (4) y la cabeza de rodillos de apoyo (5) pueden unirse entre sí mecánicamente mediante al menos un elemento de acoplamiento.

4. - Herramienta de laminación (1) según la reivindicación 3, caracterizada porque el elemento de acoplamiento es un bulón (15) fijado a la cabeza de rodillos de apoyo (5), que está configurado para engranar en un taladro de centrado (16) en la cabeza de laminación de acabado (4).

5. - Herramienta de laminación (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque el rodillo de presión (8) y los rodillos de apoyo (10; 11) presentan, de forma correspondiente a una configuración cilíndrica, abombada o cóncava de la superficie de soporte (2) a mecanizar, unas superficies perimétricas cilíndricas, cóncavas o abombadas.

6. - Herramienta de laminación (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la jaula de rodillos (12) se compone de un bronce o de un acero no endurecido o un acero endurecido.

7. - Herramienta de laminación (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque el rodillo de laminación de acabado (7) se compone de un acero endurecido o de un metal duro.