MXPA06008340A - Dispositivo y metodo para producir secciones perfiladas dentadas en piezas de trabajo. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un dispositivo para producir piezas de trabajo (1) cilindricas que tienen secciones perfiladas definidas. El dispositivo comprende un dispositivo fijador (2) de la pieza de trabajo que se desplaza axialmente y que rota de manera intermitente alrededor de un eje longitudinal (Z), y herramientas de moldeo (9; 12) que actuan periodicamente sobre la pieza de trabajo. El dispositivo de conformidad con la invencion se caracteriza por al menos un mecanismo de impulsion (11) para la rotacion intermitente del dispositivo fijador (2) de la pieza de trabajo que es mecanicamente independiente del mecanismo de impulsion (8) para las herramientas de moldeo (9; 12). El mecanismo de impulsion (11) esta conectado con un control electronico que controla el movimiento de rotacion intermitente en funcion de la impulsion (8) de las herramientas de moldeo (9; 12). La invencion tambien permite ajustar cualquier movimiento intermitente con relacion a la posicion y angulo de la pieza de trabajo (1) respecto a las herramientas de moldeo (9; 12), mediante lo cual contribuye a un procesamiento preciso y especialmente rapido de la pieza de trabajo (1).

Description

DISPOSITIVO- Y MÉTODO PARA PRODUCIR SECCIONES PERFILADAS DENTADAS EN PIEZAS DE TRABAJO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo de acuerdo al preámbulo de la reivindicación 1 y a un método de "acuerdo al preámbulo de la reivindicación 7. Para la fabricación con moldeo en frío de piezas de trabajo cilindricas que deben obtener secciones perfiladas que tienen una geometría a manera de dentado se usan convencionalmente máquinas de cilindros batidores. Es necesario coordinar unos 'con otros, geométricamente determinados, los movimientos de las herramientas, es decir, el movimiento de trabajo, la dirección y aproximación de los rodillos o respectivamente cilindros de perfilado y el movimiento de la pieza de trabajo, es decir, la aproximación axial hacia las herramientas así como la rotación de la pieza de trabajo para obtener la sección perfilada deseada con las dimensiones y exactitudes correspondientes. Por lo general el movimiento de trabajo y el movimiento de aproximación tanto de las herramientas como también de la pieza de trabajo se pueden efectuar de manera continua, lo cual se puede realizar mediante el , acoplamiento de estos movimientos mediante transmisiones mecánicas y electrónicas. Sin embargo, para producir un dentado recto o inclinado definido sería ideal que la pieza de trabajo rotara en forma discontinua o respectivamente intermitente. Un movimiento de esta índole se puede realizar mecánicamente, por ejemplo, mediante una construcción del engranaje' basada en el engranaje de cruz de malta. Un engranaje de este tipo permite producir movimientos de rotación discontinuos a partir de una máquina de impulsión de rotación continua. Los respectivos pasos de rotación o pasos divisorios dependen en este aspecto de la geometría del engranaje así como de su relación. Esto significa que es necesario definir los pasos de separación que se quieren obtener, y en base a esto diseñar y construir el engranaje. Por lo general un engranaje de este tipo, y por lo tanto la planta" de producción se ve restringida a un número determinado, preestablecido, de dientes de la pieza de trabajo. Esto significa que prácticamente es necesario instalar un engranaje propio para cada número de dientes diferente de la pieza de trabajo. Esto representa un gasto comparativamente alto, el cual no sólo repercute en costos de producción comparativamente altos y un elevado gasto de reorganización. El objeto de la presente invención consistía en encontrar un dispositivo de este tipo que permite un ajuste sencillo de los pasos divisorios en la rotación de piezas de trabajo, en particular para piezas de trabajo a ser procesadas con máquinas de cilindros batidores. De conformidad con la invención, este problema se resuelve mediante un dispositivo con las características de acuerdo á la reivindicación 1. Además, las formas de realización preferidas de conformidad con la invención se desprenden de las características de las reivindicaciones 2 a 6 adicionales. De conformidad con la invención, el dispositivo para producir piezas de trabajo cilindricas que tienen una sección perfilada ' definida, con un dispositivo fijador de la pieza de trabajo para su desplazamiento axial e intermitentemente rotatorio alrededor del eje longitudinal, así "como con herramientas de moldeo que actúan periódicamente sobre la pieza de trabajo, comprende al menos un mecanismo de impulsión independiente, mecánicamente separado del mecanismo de impulsión de las herramientas de moldeo, para la rotación intermitente del dispositivo fijador de la pieza de trabajo. Este mecanismo de impulsión independiente está conectado con un control electrónico que controla el movimiento de rotación intermitente en función del mecanismo de impulsión de las herramientas de moldeo. Mediante esto es posible ajustar a discreción la posición de rotación de la pieza de trabajo en función del respectivo movimiento o posición de las herramientas de moldeo, y de esta manera producir una geometría de la sección perfilada precisa a todo lo largo de la sección perfilada de la pieza de trabajo. Es posible ajustar a discreción tanto la posición como también la duración "de la inmovilización de la pieza de trabajo durante la intervención de ,las herramientas de moldeo. Por ejemplo, con esto es posible efectuar un perfilado de piezas de trabajo con un número de revoluciones sustancialmente más alto que con la conexión mecánica convencional de los 'engranajes. Estos números de revoluciones sustancialmente más altos son posibles debido a que el mecanismo de impulsión electrónicamente controlado tiene, en comparación con los engranajes mecánicos, un momento de inercia sustancialmente menor para producir el movimiento de rotación intermitente de la pieza de trabajo. También es posible ajustar sustancialmente más rápido los parámetros óptimos para • la geometría del dentado específica del dentado. Mediante esto se logra un régimen de producción más alto con menores costos de instalación y producción. Preferiblemente las herramientas de moldeo son rodillos o cilindros perfilados que se impulsan para girar continuamente sobre una órbita circular, siendo que la órbita circular se dispone, preferiblemente de manera ajustable, de manera que se extiende paralela o inclinada con relación al eje longitudinal de la pieza de trabajo. Justamente en los procesos de moldeo utilizados en las máquinas de cilindros batidores resultó ser particularmente ventajosa la regulación electrónica de la rotación intermitente de la pieza de trabajo. Preferiblemente el dispositivo fijador de la pieza de trabajo se monta en cojinete en un cabezal que se guía y desplaza paralelo al eje de la pieza de trabajo y se conecta con el mecanismo de impulsión mediante al menos un acoplamiento elástico en la dirección axial. Con esto el mecanismo de impulsión se ve convenientemente libre de las fuerzas de las herramientas de moldeo que actúan sobre la pieza de trabajo y puede garantizar una colocación y una rotación intermitente precisas a pesar de las elevadas fuerzas de deformación. Preferiblemente el mecanismo de impulsión se dispone en un cabezal secundario que igualmente se guía y desplaza paralelo al eje de la pieza de trabajo. El cabezal secundario se puede para esto disponer en la misma guía que el cabezal del dispositivo fijador de la pieza de trabajo o en una guía independiente dispuesta paralela a aquella. Preferiblemente se usan unidades de impulsión independientes acopladas en forma electrónica, preferiblemente conectadas con el control electrónico para el movimiento de rotación intermitente del dispositivo fijador de la pieza de trabajo así como para la aproximación axial del dispositivo fijador de la pieza de trabajo. Con esto se obtiene una gran posibilidad de variación de los movimientos y resulta posible también la fabricación de secciones perfiladas con geometrías complicadas. Un dispositivo de esta índole también es adecuado, en particular, para la producción de secciones perfiladas o respectivamente dentados que se extienden oblicuos con relación al eje longitudinal. Preferiblemente las piezas de trabajo son cuerpos sólidos o huecos cilindricos. El dispositivo de conformidad con la invención es convenientemente adecuado tanto para el procesamiento de cuerpos sólidos como también para el procesamiento de cuerpos huecos. En este aspecto es posible producir en los cuerpos huecos, tanto secciones perfiladas o respectivamente dentados externos como también internos. Preferiblemente las piezas de trabajo huecas se alojan sobre un mandril cilindrico que preferiblemente tiene una superficie perfilada, preferiblemente perfilada longitudinalmente . De conformidad con la invención, el problema se resuelve además mediante las características del método de conformidad con la reivindicación 7. Las formas de realización preferidas se desprenden de las características de los métodos 8 y 9 adicionales. De conformidad con la invención, el método para la producción de piezas de trabajo cilindricas con una sección perfilada definido, con desplazamiento axial y rotatorio intermitente alrededor del eje longitudinal del dispositivo fijador de la pieza de trabajo, así como con herramientas de moldeo que actúan periódicamente sobre la pieza de trabajo se caracteriza porque la pieza de trabajo se hace rotar o respectivamente se detiene alrededor de su eje longitudinal' mediante un control electrónico que tiene un mecanismo de impulsión independiente de las herramientas de moldeo. De conformidad con la invención, esto sucede en función del movimiento de las herramientas de moldeo y, por consiguiente, para producir una geometría de la sección perfilada definida, determinada. Preferiblemente el control le impone a la pieza de trabajo tanto un giro a la izquierda como también a la derecha, así como también una inmovilización. Con esto es posible producir la geometría de la sección perfilada deseada con mucha exactitud de acuerdo a la geometría y movimiento de las herramientas de moldeo. El control preferiblemente controla también el mecanismo de impulsión y el movimiento de aproximación de las herramientas de moldeo de acuerdo a parámetros preestablecidos, así como también el movimiento de aproximación axial de la pieza de trabajo. Con esto es posible controlar sencillamente todo el proceso de producción del perfilado de las piezas de trabajo cilindricas y adaptarlo sencillamente a diferentes piezas de trabajo. Así, por ejemplo, no ' es necesario que los engranajes se vuelvan a ajustar o respectivamente reestructurar, en cada caso con gran gasto operativo para diferentes piezas de trabajo en virtud de otros números divisorios. De conformidad con la invención se reivindica adicionalmente el uso de un dispositivo de conformidad con la invención y/o el uso del método de conformidad con la invención para producir dentados oblicuos sobre piezas de trabajo cilindricas. Un ejemplo de realización de la presente invención se explica a continuación todavía con más detalle mediante las figuras. Muestran: Figura 1 una sección longitudinal a través de una máquina de procesamiento convencional con engranajes acoplados en forma mecánica; Figura 2 una sección longitudinal esquemática a través de un dispositivo de conformidad con la invención, con impulsión rotatoria de la pieza de trabajo electrónicamente acoplada; Figura 3 la vista esquemática en elevación frontal de una pieza de trabajo con la herramienta de moldeo en intervención; y Figura 4 esquemáticamente la sección longitudinal a través de la zona de intervención de la herramienta de moldeo en la pieza de trabajo de acuerdo a la figura '3. La figura 1 muestra una sección longitudinal a través de una máquina de cilindros batidores convencional para el procesamiento de piezas de trabajo 1 cilindricas. La pieza de trabajo 1 está montada sobre un dispositivo fijador 2 de piezas de trabajo, el cual se puede aproximar a la zona 3 de procesamiento a lo largo de su eje z. La aproximación se efectúa, por ejemplo, mediante un mecanismo de impulsión 4 propio que a través de un engranaje 5 impulsa un husillo 6. Las herramientas de moldeo 9 que son impulsadas por el mecanismo de impulsión 8 están conectadas directamente en forma mecánica con el dispositivo fijador 2 de piezas de trabajo mediante un engranaje 7 del tipo de cruz de malta. Con ello la rotación intermitente alrededor del eje Z del dispositivo fijador 2 de piezas de trabajo está acoplada o respectivamente sincronizada directamente con el movimiento de las herramientas de moldeo 9, de acuerdo al dimensionado de la relación del engranaje 7 de tipo cruz de malta. En virtud de este dimensionado ahora es posible fabricar mediante las herramientas de moldeo 9 una sección perfilada definida en la superficie de la pieza de trabajo 1. Con este agrupamiento solamente es posible en cada caso realizar una sola sección perfilada con un perfil determinado o respectivamente número de dientes determinado. Para otro número de dientes es necesario adaptar la relación de transmisión entre el mecanismo de impulsión 8 y el dispositivo fijador 2 de piezas de trabajo, lo cual únicamente se puede efectuar mediante intercambio de los engranes b respectivamente partes del engranaje respectivos. Un intercambio de esta índole lleva tiempo y es muy intensivo en costos. En la figura 2 se representa ahora esquemáticamente la sección longitudinal a través de un dispositivo de conformidad con la invención. La estructura e impulsión de la zona 3 de procesamiento son análogas a la estructura conocida como se representa en la figura 1. El mecanismo de impulsión 8 se conecta convenientemente a través de un engranaje 10 mecánico con las herramientas de moldeo 9. Sin embargo, ahora el dispositivo fijador 2 de piezas de trabajo con la pieza de trabajo 1 tiene un mecanismo de impulsión 11 propio. Nuevamente la aproximación de la pieza de trabajo 1 se lleva a cabo mediante un mecanismo de impulsión 4 independiente con engranaje 5 y husillo 6, siendo que también el mecanismo de impulsión 11 se aproxima junto con la pieza de trabajo 1 ó respectivamente el dispositivo fijador 2 de piezas de trabajo. 'De conformidad con la invención, la sincronización entre el movimiento de rotación intermitente del dispositivo fijador 2 de piezas de trabajo y, por consiguiente, de la pieza de trabajo 1 y de las herramientas de moldeo 9 ó respectivamente su mecanismo de impulsión 8 se lleva a cabo de manera electrónica mediante un control. Para este propósito, tanto el mecanismo de impulsión 8 como también el mecanismo de impulsión 11 comprende convenientemente los sensores de posición correspondientes. La gran ventaja de la sincronización electrónica se encuentra por una parte en que el control se puede ajustar en cada caso individual y rápidamente a la sección perfilada de acuerdo a los preceptos sin que sea necesario intervenir en la máquina de cilindros batidores. Por otra parte es posible con ella también obtener desarrollos de movimientos, es decir, patrones de rotación especiales de la pieza de trabajo 1 que con un engranaje mecánico no son posibles de realizar o solamente con un gran gasto, pero que son necesarios, por ejemplo, para el batido por cilindros de dentados oblicuos. Además, el uso de herramientas provistas con una codificación o respectivamente con un programa que se puede reclamar permite un ajuste o respectivamente una programación particularmente sencilla del control- de la máquina, de manera qué se prescinde prácticamente de un ajuste manual. En la figura 3 se representa todavía esquemáticamente la vista en elevación frontal de una pieza de trabajo 1 con la intervención de la herramienta de procesamiento en forma de un rodillo perfilado 12. El rodillo perfilado 12 se representa en este caso en su profundidad máxima de intervención actual en la superficie de la pieza de trabajo 1. Se obtiene un perfilado de la superficie de la pieza de trabajo de acuerdo al perfil del rodillo perfilado 12, y esto en cada caso a una distancia t que se designa como separación de las secciones perfiladas. En la figura 4 esta zona se representa ahora también en sección longitudinal, por la cual se aprecia que el rodillo perfilado 12 se conduce en una órbita circular, siendo que el círculo 13 representa la curva orbital de las regiones externas del rodillo perfilado 12. El rodillo perfilado se representa por una parte en la posición 12' de salida, en donde justamente abandona la superficie de la pieza de trabajo 1, así como en la posición 12 ' ' de avance, en donde se comienza con el trabajo de moldeo de la pieza de trabajo 1 y el rodillo perfilado penetra en la región de la sección perfilada acabada de formar. La pieza de trabajo 1 debe permanecer inmóvil entre estas dos posiciones para que sea posible producir con exactitud la forma de la sección perfilada deseada, en tanto que durante la siguiente órbita del rodillo perfilado 12 alrededor de su órbita circular la pieza de trabajo 1 debe rotar por la distancia de la separación t entre las secciones ' perfiladas para obtener un perfilado alrededor de toda la circunferencia. Esta fase de inmovilización se puede obtener justamente mediante el mecanismo de impulsión individual y la sincronización electrónica de conformidad con la invención, y ajustarse de manera sencilla con respecto al número de dientes a ser producido, en particular con relación a la posición y duración inmovilizada de la pieza de trabajo. Justamente en el caso de la producción de este tipo de secciones perfiladas en piezas de chapa cilindricas huecas es posible obtener un elevado régimen de producción mediante un elevado número de revoluciones, y llevar a cabo los ajustes críticos de la geometría de la sección perfilada de manera rápida y sencilla mediante el control correspondiente. Estos ajustes se pueden efectuar convenientemente en forma automática utilizando herramientas codificadas con chips y activando sin intervención manual, por ejemplo, un programa que ya se encuentra almacenado en el control . Justamente en el caso de estas piezas huecas, con los dispositivos convencionales se produce mediante los rodillos perfilados 12 una diferente fuerza de presión sobre los flancos de la sección perfilada mediante la rotación y el avance a lo .largo del eje longitudinal de la pieza de trabajo 1. En el caso del dispositivo de conformidad con la invención con sincronización electrónica y mecanismo de impulsión de rotación independiente es posible eliminar prácticamente este efecto mediante el correspondiente movimiento de giro de compensación alrededor del eje longitudinal de la pieza de trabajo 1. Esto sólo se podía llevar a cabo en forma muy compleja y por lo general incompleta en las soluciones meramente mecánicas . Mediante la posibilidad de control individual de la rotación intermitente de la pieza de trabajo también es posible realizar, por ejemplo, un dentado oblicuo mediante las herramientas del cilindro batidor. La realización de conformidad con la invención con el mecanismo de impulsión electrónicamente acoplado permite además el uso de la misma máquina para el laminado de presión con rodillos prensadores, en que no 'es necesaria una rotación intermitente de la pieza de trabajo sino que esta se debe impulsar rotativamente con un número de revoluciones constante, determinado, por lo general muy elevado. En este aspecto se omite la conmutación del engranaje mecánico necesaria en los dispositivos convencionales en virtud de que esta también se puede ajustar y efectuar sencillamente de manera electrónica mediante el control. Este proceso de laminado a presión permite en la misma operación preformar primero una pieza hueca de pared delgada sobre un mandril de presión a partir de una arandela y a continuación proporcionarle a esta un dentado sobre el mismo mandril' de presión.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para producir piezas de trabajo cilindricas que comprenden una sección perfilada definida, con un dispositivo fijador de la pieza de trabajo de desplazamiento axial e intermitentemente rotatorio alrededor del eje longitudinal así como con herramientas de moldeo que actúan periódicamente sobre la pieza de trabajo, caracterizado porque se proporciona al menos uri' mecanismo de impulsión independiente para la rotación del dispositivo fijador de piezas de trabajo", mecánicamente separado del mecanismo de impulsión de las herramientas de moldeo, que está conectado con un control electrónico que controla el movimiento de rotación intermitente del dispositivo fijador de la" pieza de trabajo en función del mecanismo de impulsión de las herramientas de moldeo.

2. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las herramientas de moldeo son rodillos o cilindros perfilados que se impulsan orbitando continuamente una órbita circular, siendo que la órbita circular se dispone de manera que se extiende, preferiblemente de manera ajustable, paralela u oblicua con relación al eje longitudinal de la pieza de trabajo.

3. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo fijador de la pieza de trabajo se monta en cojinete en un cabezal que se conduce y desplaza paralelo al eje de la pieza de trabajo y se conecta con un mecanismo de impulsión mediante un acoplamiento elástico al menos en la dirección axial, siendo que el mecanismo dé impulsión se dispone preferiblemente en un cabezal secundario que también se conduce y desplaza paralelo al eje de la pieza de trabajo.

4. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el movimiento periódico de las herramientas de moldeo, el movimiento de rotación intermitente del dispositivo fijador de la pieza de trabajo y la aproximación axial del dispositivo fijador de la pieza de trabajo comprenden unidades de impulsión individuales que se acoplan una con otra de manea electrónica, que preferiblemente están conectadas con el control electrónico.

5. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las piezas de trabajo son cuerpos sólidos o huecos cilindricos.

6. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las piezas de trabajo se colocan sobre un mandril cilindrico que comprende una superficie perfilada, preferiblemente longitudinalmente perfilada.

7. Método para producir piezas '" de trabajo cilindricas con una sección perfilada definida con un dispositivo fijador de la pieza de trabajo de desplazamiento axial e intermitentemente rotatorio alrededor del eje longitudinal así como con herramientas de moldeo que actúan periódicamente sobre la pieza de trabajo, caracterizado porque la pieza de trabajo se hace rotar o respectivamente se detiene alrededor de su eje longitudinal mediante un control electrónico que tiene un mecanismo de impulsión independiente de las .herramientas de moldeo, en función del movimiento de las herramientas de moldeo para producir en la pieza de trabaJO una geometría de la sección perfilada definida, determinada.

8. Método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el control le aplica a la pieza de trabajo tanto un giro a la izquierda como también a la derecha y una inmovilización.

9. Método de conformidad con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el control también controla el mecanismo de impulsión y el movimiento de aproximación de las herramientas de moldeo de acuerdo a preceptos, así como también el movimiento de aproximación axial de la pieza de trabajo.

10. Uso de un dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6 y/o uso del método de conformidad con una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque es para producir dentados oblicuos sobre piezas de trabajo cilindricas.