MÉTODO PARA PRODUCIR UNA CAJA DE AMORTIGUADOR DE
VIBRACIONES DE TORSIÓN, EN PARTICULAR UNA CAJA PARA UN AMORTIGUADOR VISCOSO DE VIBRACIONES DE TORSIÓN
DESCRIPCIÓN "DE LA INVENCIÓN La invención se' refiere a un método para la producción de una caja de amortiguador de vibraciones de torsión de acuerdo al concepto genérico de la reivindicación 1 de la patente. Los amortiguadores viscosos de vibraciones de torsión del tipo bajo consideración se conocen en una diversidad de diseños de construcción; igualmente se conocen diversos métodos de producción de acuerdo a los que se producen este tipo de amortiguadores, respectivamente cajas de amortiguadores. En la producción de los amortiguadores viscosos de vibraciones de torsión del tipo bajo consideración, los cuales a continuación se designarán de manera abreviada como amortiguadores viscosos generalmente se moldea un cuerpo de la caja que incluye una cámara de trabajo para alojar un anillo sísmico y un medio amortiguador viscoso. El anillo sísmico de inercia se monta en cojinete deslizante con poca holgura en la cámara de trabajo. Los espacios intersticiales remanentes entre el anillo y la cámara de trabajo se llenan con aceite de silicón altamente viscoso como medio amortiguador. Mediante una brida que se encuentra radial al interior se atornilla
la caja amortiguadora anular a una parte de máquina giratoria a ser amortiguada, por regla general al árbol que se debe amortiguar; en la mayoría de los casos de aplicación se trata en este caso del cigüeñal de motores de pistón, ante todo motores diesel en cuyo lado recíproco de fuerza se fija el amortiguador viscoso. Originalmente, las cajas de los amortiguadores viscosos, en cuanto se debían cerrar con una tapa soldada o abocardada se formaban mediante arranque de viruta de material entero, piezas preformadas forjadas en estampa y acero de fundición dúctil, como se conoce, por ejemplo, por la figura 6 del documento DE 951 965. Debido a consideraciones económicas se desarrolló posteriormente lo que se conoce como la caja de chapa delgada, la cual se ensamblaba con el auxilio de soldadura de rayos de electrones a partir de dos cazoletas de chapa de embutición profunda. El documento WO 96/41974 describe una caja de dos partes de esta índole. Con el fin de reducir las etapas de procesamiento ya temprano se concentró la atención en producir cajas de chapa delgada de una pieza producidas mediante complejo moldeo hidráulico, aplastamiento y pulido a presión, las cuales solamente al agregarse la tapa obtenían un grosor de brida que se calculaba limitado. Esto describe el estado de la técnica del documento EP 0 423 243 Bl. El documento EP 0
534 424 Bl describe un amortiguador viscoso que tiene conformada al menos una pista para correa trapezoidal estriada. Todos los métodos de producción precedentemente mencionados conocidos por el estado de la técnica son muy complejos en maquinaria y herramienta, las cuales son necesarias para la deformación de las cajas de chapa delgada precedentemente mencionadas. La diversidad de tipos de amortiguadores viscosos se ve limitada de la manera más desventajosa debido al elevado gasto necesario. Sigue existiendo el deseo de procesar diversas formas de caja económicamente a partir de sencillas chapas en discos. Un paso en esta dirección lo describe el estado de la técnica del documento EP 0 512 295, el cual describe la hendidura de piezas brutas de ceja en forma de chapas en discos. A partir de las desventajas del alto gasto en ináquinas y herramientas para realizar una diversidad de tipos de amortiguador evidenciadas por el estado de la técnica, el objeto de la invención consiste en producir de manera novedosa, sin arranque de viruta, con un chapa en disco en bruto, una caja de amortiguador con dimensiones a discreción y grosores de pared diferenciados de acuerdo a las exigencias para una diversidad de tipos de amortiguadores . En particular se deberá solucionar el problema de
fabricar con etapas de procesamiento sencillas, y sin el complejo cambio de herramientas, un cuerpo de la caja que no solo comprende una cámara de trabajo, sino que de manera sencilla comprende con las mismas etapas de proceso poleas, respectivamente valonas de apoyo y elementos de acoplamiento adicionales. De conformidad con la invención este problema se resuelve mediante un método de acuerdo a la parte distintiva de la reivindicación 1, en donde en etapas sucesivas de extrusión-deformación se extruyen sin arranque de viruta todas las partes de la caja del amortiguador que sobresalen de la chapa en disco que conforma la pared posterior de la caja, con reducción del grosor de pared de la misma para obtener una caja de amortiguador de una pieza. Los diseños y perfeccionamientos convenientes de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas . Con el auxilio de las sucesivas etapas de extrusión-deformación se extruye el material de un chapa en disco en bruto en ambos lados de la chapa en disco con el uso de un rodillo opresor y un cuerpo de mandril, siendo que también las poleas, paredes de la cámara de trabajo, valonas de apoyo y asientos de acoplamiento adicionales se moldean mediante extrusión con la reducción del grosor de
pared de la chapa en disco. En una primera etapa del proceso se lleva a cabo la fijación de la chapa en disco sobre una máquina de extrusión. En una siguiente etapa de trabajo tiene lugar, mediante rodillo opresor contra un cuerpo de mandril, el aplastamiento radial al interior de la pared radial interna que en parte forma la cámara de trabajo, del soporte de base, a partir de la chapa en disco empezando a una distancia definida de su circunferencia radial externa. El abultamiento que se produce radial externo sobre la circunferencia de la chapa en disco se aplasta mediante un rodillo opresor contra un manguito cilindrico, y mediante la conformación de la pared radial externa que se extiende ortogonal alejándose de la chapa en disco se conforma la camisa externa de la cámara de trabajo. Sobre la superficie orientada hacia fuera de la camisa externa se conforma una pista perfilada, sin arranque de viruta, mediante aplastamiento de la camisa externa contra un cuerpo de mandril de presión, en particular lo que se conoce como una "pista multi v" (Poly-V-Spur según se conoce en alemán) para recibir un medio de tracción perfilado, y en este caso en particular una correa trapezoidal estriada. Por medio de otras etapas del proceso tiene lugar el moldeo de una polea posterior, mediante la extrusión desde radial externamente hacía radial internamente de la
pared posterior de la caja, por el lado de la chapa en disco opuesto a la cámara de trabajo. El desplazamiento del volumen de material sobre la pared posterior de la caja de la chapa en disco se lleva a cabo mediante el rodillo de extrusión en función del tipo de amortiguador deseado. También esta polea adicional que se proporciona para recibir un medio de tracción se perfila con una superficie perfilada, en particular una pista de rodamiento, mediante la extrusión de la superficie de la polea. En otra etapa de procesamiento, mediante la extrusión adicional sobre el lado de la chapa en disco opuesto a la camisa externa y al soporte de base se lleva a cabo el moldeo de una valona de apoyo y de un asiento de acoplamiento para recibir una polea desacoplada de torsión elástica, mediante extrusión contra un cuerpo de mandril de presión, sin arranque de viruta. Durante las diversas etapas del proceso de extrusión tiene lugar una disminución del grosor de pared de la chapa en disco, la cual conforma la pared posterior de la caja del amortiguador, mediante el desplazamiento de los volúmenes de material a los respectivos elementos de la caja, que por regla general se extienden ortogonales a la pared posterior de la caja, respectivamente de la chapa en disco, de los diversos tipos de cajas de amortiguador. La configuración de los valonas de apoyo mediante
extrusión de la chapa en disco tiene lugar de radial externamente hacia radial internamente, mediante extrusión contra un cuerpo de mandril de presión, siendo que en una etapa de procesamiento adicional se abocarda el asiento de acoplamiento contra un cuerpo de mandril de presión, de manera que un rodillo de extrusión, comenzando después del valona de apoyo, extruye desde radial externamente hacia radial internamente en la dirección de una perforación de centrado. Esto tiene la ventaja de que la pared posterior de la caja tiene un mayor grosor de pared en la región del asiento de acoplamiento, es decir, radial alrededor del taladro de centrado, que en las otras regiones. La invención se explica a continuación en base a los ejemplos de realización haciendo referencia a los dibujos anexos. Muestran para esto: la figura 1 en representación esquemática, parcialmente en sección la caja del amortiguador de un amortiguador viscoso, la figura 2 vistas parciales esquemáticas del método de conformidad con la invención para la producción del cuerpo de amortiguador mostrado en la figura 1 de un amortiguador viscoso de conformidad con la invención, la figura 3 una sección parcial de una caja de amortiguador viscoso de conformidad con la invención, con
pared externa con perfil en V, la figura 4 vistas parciales esquemáticas del método de conformidad con la invención para la producción del cuerpo de la caja representado en la figura 1 con polea posterior perfilada, la figura 5 una vista parcial de un cuerpo de amortiguador viscoso de conformidad con la invención con pared externa perfilada y polea posterior perfilada, y la figura 6 una vista parcial, una caja de amortiguador producida de acuerdo con el método de conformidad con la invención, con valona de apoyo y asiento de acoplamiento. En la figura 1 se representa en vista en sección bisecada, una caja de amortiguador de vibraciones de torsión, la cual consta de un cuerpo 1 de la caja con una cámara 11 de trabajo la cual es delimitada por una pared 7 externa, la pared 3 posterior de la caja y el soporte 9 de base. Centralmente en la pared 3 posterior de la caja de la caja 1 amortiguadora se configura un taladro 13 de centrado. La caja se une por la brida 5 de sujeción al árbol a ser amortiguado, no representado, mediante tornillos, para los cuales en este caso solo se muestran los agujeros 15 de atornillar. Un saliente calibrado del árbol penetra para esto en el taladro 13 de centrado. La figura 1 muestra en representación axonométrica,
parcialmente seccionada, la caja de un amortiguador viscoso en su forma original. La figura 2 muestra como a partir de una chapa en disco 17 burda, agujerada, la cual se representa en la figura 2a, mediante la extrusión de conformidad con la invención primero se abocarda el soporte 9 de base, siendo que el rodillo de extrusión se aplica a una distancia periférica radial de la circunferencia exterior de la chapa en disco 17 contra un mandril de presión, el cual no se representa, y la masa de material del soporte de base se abocarda con la reducción del grosor 18 de la pared de la chapa en disco 17. El abultamiento 19 remanente en la figura 2b después de la extrusión del soporte 9 de base proporciona el material para distender, respectivamente laminar la camisa 7 externa de la figura 2c. Mediante la extrusión de la caja 1 del amortiguador sobre la chapa en disco, la cual conforma la pared 3 posterior de la caja tiene lugar un desplazamiento de los volúmenes de masa de material con la conformación de regiones de la pared 3 posterior de la caja de grosor variable, las cuales varían en su espesor. Así, en la figura 2c se puede apreciar claramente que la pared posterior de la caja tiene dimensiones más delgadas en la región de la cámara 11 de trabajo que en la región de la brida 5 de sujeción, esta se configura mas gruesa que el área restante de la pared 3
posterior de la caja. La figura 3 muestra una caja 1 de amortiguador producida según la figura 2, con una camisa 7 externa, un soporte 9 de base, una pared 3 posterior de la caja en la región de la cámara 11 de trabajo, así como una pared 5 posterior de la caja que se configura reforzada en la región de la brida de sujeción. La circunferencia externa de la cámara 11 de trabajo, la camisa 7 externa comprende una pista 20 trapezoidal estriada sobre la camisa 7 externa de la caja 1 del amortiguador. En el interior del perfil de esta pista 20 trapezoidal estriada interviene una correa con perfiles trapezoidales, es decir, un medio de tracción perfilado. La figura 4 representa el método de conformidad con la invención para extruir una caja 1 de amortiguador con llanta 21 para correa posterior. Nuevamente el proceso comienza a partir de una chapa en disco 17 en bruto, agujerada, en este caso la figura 4a.__ Tal y como ya se describió en la figura 2, en una etapa de proceso de extrusión tiene lugar la configuración del soporte 9 de base con la reducción del grosor de pared en la región 18 de la chapa en disco 17 en bruto. El proceso de extrusión que se dirige radial al interior comienza a distancia de la circunferencia externa de la chapa en disco 17 en bruto, con la conformación de un abultamiento 19 en la figura 4c.
Sobre el lado opuesto al soporte 9 de base y al abultamiento 19 se lleva a cabo la extrusión de la polea posterior mediante la reducción del grosor de pared de la chapa en disco 17 mediante un rodillo opresor contra un mandril de presión hasta que esta se abocarda sustancialmente de manera que esta se aleja sustancialmente perpendicular de la chapa en disco. En la figura 4d se conforma la camisa 7 externa mediante el laminado del abultamiento 19. Mediante el laminado de la pista 23 trapezoidal estriada la caja obtiene su contorno definitivo en la figura 4e. La combinación de ambos procesos de extrusión precedentemente descritos conduce a la caja de amortiguador de la figura 5. Una primera pista 20 trapezoidal estriada se lamina sobre la camisa externa, y la llanta 21 para correa posterior soporta al menos una segunda pista 23 trapezoidal estriada. La figura 6 muestra otra variante de un tipo de construcción de caja que es posible configurar gracias al método de conformidad con la invención. La figura 6 muestra una caja de amortiguador que se asocia con una polea de acoplamiento de torsión suave y por consiguiente apoyada adicionalmente. En este caso se debe conectar el acoplamiento de goma suave a la torsión con el asiento 27 de acoplamiento, en tanto que la valona 25 de apoyo sirve
para el montaje deslizante en cojinete de la polea. La conformación de la valona 25 de apoyo se lleva a cabo mediante la extrusión desde radial afuera hacia radial adentro, sobre el lado de la chapa en disco opuesto a la cámara 11 de trabajo, siendo que la conformación del asiento de acoplamiento se lleva a cabo mediante la extrusión del material de la chapa en disco a continuación de la valona 25 de apoyo en dirección al taladro 13 de centrado. Mediante ello se asegura que en la región del taladro de centrado, es decir, en la región del asiento de acoplamiento esté disponible el mayor grosor de pared de la pared 3 posterior de la caja en la región 5, y que mediante ello se satisfaga un criterio de estabilidad esencial del cuerpo de la caja.'
Lista de símbolos de referencia I Caja del amortiguador 3 Pared posterior de la caja 5 Brida de sujeción 7 Camisa externa 9 Soporte de base II Cámara de trabajo 13 Taladro de centrado 15 Agujeros para atornillar 17 Chapa en discos 18 Reducción del grosor de pared 19 /Abultamiento 20 Pista trapezoidal estriada en la camisa externa
21 Llanta para correa posterior 23 Pista trapezoidal estriada posterior 25 Valona de apoyo 27 Asiento de acoplamiento