metodo y dispositivo para el rectificado de levas o similares.

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OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
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ES 2 053 267
kInt. Cl. : B24B 19/12
11 N.◦ de publicación:
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ESPAÑA
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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
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kNúmero de solicitud europea: 91122370.9
kFecha de presentación : 01.01.92
kNúmero de publicación de la solicitud: 0 497 008
kFecha de publicación de la solicitud: 05.08.92
T3
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k
54 Tı́tulo: Procedimiento y dispositivo para rectificar levas o piezas similares.
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73 Titular/es: Erwin Junker
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72 Inventor/es: Junker, Erwin y
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74 Agente: Botella y Pradillo, Juan
30 Prioridad: 01.02.91 DE 41 03 090
Junkerstrasse 2
D-77787 Nordrach, DE
45 Fecha de la publicación de la mención BOPI:
16.07.94
45 Fecha de la publicación del folleto de patente:
16.07.94
Aviso:
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Himmelsbach, Georg
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En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes,
de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina
Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar
motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de
oposición (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
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DESCRIPCION
El invento trata de un procedimiento y de un
dispositivo para rectificar levas o piezas similares
con las caracterı́sticas indicadas en el concepto general de la reivindicación 1 o de la reivindicación
3.
En un procedimiento conocido o bien en un
dispositivo conocido de este tipo (DE 37 24 698
A1), la muela para el rectificado previo está realizada en forma de muela de cambio desmontable del husillo de rectificadora. Esta muela de
cambio está provista de perfiles, para romper en
el rectificado previo los cantos de las levas. Durante el proceso de rectificado, la muela para el
rectificado previo no se deplaza lateralmente sino
que el contorno de la leva se rectifica previamente
mediante rectificado único penetrante, y a continuación se quita la muela de cambio. Para cada
ancho de leva o para cada forma de bisel es necesaria otra muela. En el rectificado previo, hay
una gran superficie de contacto entre la muela y
la pieza a mecanizar, a la que no debe llegar refrigerante. Esto conduce a que la velocidad de
avance tiene que mantenerse relativamente baja,
porque al aumentar la velocidad de avance o al
aumentar el volumen de virutaje por unidad de
tiempo (profundidad de viruta) la pieza se calentarı́a demasiado. Esto conduce a fisuras en la
superficie debido al rectificado o incluso a transformaciones de la estructura en la pieza, lo cual es
naturalmente indeseable. También para los materiales nuevos que se emplean cada vez más, en
particular p. ej. para fundición colada en coquillas o para materiales que tienen propiedades
de virutaje completamente diferentes a las de los
materiales hasta ahora usuales, el rectificado conocido ya sólo se puede usar con éxito de forma
limitada.
También según US 3 019 562 y JP Abstract
54-83195 se trabaja con dos muelas. El rectificado
previo se realiza con una muela con superficie de
rectificado cilı́ndrica y cuando después de uno o
varios giros de la pieza a mecanizar se haya alcanzado la medida final del prerectificado, la superficie exterior de la leva se acaba de rectificar
mediante una muela de acabado propia. Las desventajas mencionadas anteriormente en relación
con DE 37 24 698 A1 que van unidas a un calentamiento demasiado alto, también se manifiestan
aquı́.
El invento tiene, por consiguiente, el objetivo
de evitar estas desventajas e indicar un procedimiento o un dispositivo de rectificado en los que
en particular es posible una refrigeración selectiva de la zona de rectificado durante el proceso
del rectificado previo.
La solución de este objetivo se consigue en
cuanto al procedimiento por medio de las caracterı́sticas indicadas en la reivindicación 1, en
cuanto al dispositivo por medio de las caracterı́sticas indicadas en la reivindicación 3.
Mediante la realización de la muela de rectificado previo con al menos una ranura radial en la
circunferencia exterior se consigue que no toda la
superficie periférica de la leva se mecaniza en una
sola vez. Esto conlleva una reducción del calentamiento, a lo cual contribuye también que durante
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el rectificado se puede transportar un refrigerante
a las almas que permanecen verticales en las ranuras. Por ello son posibles altas velocidades de
corte y un mayor volumen de virutaje por unidad
de tiempo, es decir se pueden aumentar la velocidad de avance y la profundidad de corte, de modo
que también en un mecanizado a alta velocidad
se pueden excluir transformaciones de estructura
o fisuras debido al rectificado en la pieza a mecanizar. Esto permite un rectificado más rápido y
a mejor precio.
Otra realización ventajosa del procedimiento
según la reivindicación 1 es objeto de la reivindicación 2. Otras mejoras del dispositivo según la
reivinidcación 3 son objeto de las reivindicaciones
4 hasta 7.
A continuación el invento se explica más detalladamente con ayuda de los ejemplos de realización representados en el dibujo. Muestra:
fig. 1 un dispositivo realizado según el invento
para el rectificado fino de una leva;
fig. 2 una muela de rectificado previo en el proceso del rectificado penetrante;
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3 el prerectificado de acabado de una
leva después del desplazamiento axial de la
muela de rectificado previo;
fig. 4 una sección a través de la superficie de
rectificado de la muela para el rectificado
previo;
fig. 5 el dispositivo antes de empezar con el rectificado previo después de haber realizado
el rectificado fino en una leva adyacente;
fig. 6 una forma de realización modificada con
muelas que están opuestas una a la otra;
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fig. 7 una forma de realización modificada de
las ranuras que se extienden en la dirección
radial de la circunferencia exterior de la
muela.
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En la fig. 2 se representa como se realiza el
rectificado previo en una leva 3 con el procedimiento del rectificado penetrante. La muela de
rectificado previo 1 es más ancha que la leva 3
y representa dos ranuras 4 radiales anulares en
la circunferencia exterior. Estas ranuras 4 ensanchan hacia el interior de modo que entre los flancos de las ranuras 4 y de las almas 7 que permanecen verticales durante el rectificado se producen
ángulos de despullo a los que se conducen refrigerantes. La superficie de rectificado propiamente
dicha no ocupa todo el ancho de la leva. Esto se ve
particularmente en la fig. 4, en la que se representa que una capa de rectificado 9 aplicada de
forma galvánica está interrumpida mediante las
ranuras 4. Esta muela se puede realizar también
con una capa de rectificado de CBN ligado con
metal.
Otra posibilidad para la realización de la
muela de rectificado previo se muestra en la fig.
7. Aquı́ la capa de rectificado está realizada de
tal manera que sobresale algo de la superficie lateral de la ranura, de esta manera las ranuras 4
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que se extienden radialmente en la circunferencia exterior pueden tener el mismo ancho hasta el
fondo de la ranura. Mediante esta realización se
pueden conseguir las mismas ventajas que en la
realización según la fig. 4.
Al rectificar según la fig. 2 se rectifica a la
vez el bisel 8 que en la figura se encuentra a la
izquierda de la leva 3. A este fin la muela para el
rectificado previo 1 tiene bordes salientes 5 y 6,
cuya sección se puede elegir libremente según la
fig. 2 o 3 y que es aproximadamente triangular y
cuya inclinación corresponde al perfil deseado de
los biseles 8.
Como se ve en la fig. 2, el borde derecho 6
y una zona adyacente de la superficie de rectificado no están engranados con la leva 3, debido al
mayor ancho de la muela de rectificado previo 1
respecto a la leva 3. Cuando el rectificado previo
haya llegado a la fase en la que las almas 7 penetren en una medida determinada en las ranuras 4,
la muela de rectificado previo 1 se usa axialmente
desplazada. Ahora se rectifican las almas 7 que
ahora están desplazadas en su situación respecto
a las ranuaras 4, realizándose a la vez el rectificado del bisel derecho 8 por el borde 6. El estado
que se consigue con este procedimiento después
del ajuste radial de la muela, se muestra en la fig.
3.
El rectificado previo se puede terminar ya
después de un único desplazamiento axial de la
muela de rectificado previo 1. Sin embargo, si
fuera necesario, se puede seguir con otros ciclos
de rectificado. En todo caso, el desplazamiento de
la muela de rectificado previo se repite las veces
necesarias hasta que se haya alcanzado la medida
final del prerectificado. Cada proceso de rectificado se realiza con un giro completo o varios giros
de la pieza a mecanizar.
Cuando se haya alcanzado la medida final del
prerectificado, la leva 3 se acaba de mecanizar con
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la muela de acabado 2. Esto se representa en la
fig. 1. La circunferencia exterior de la muela de
acabado 2 presenta la forma de perfil acabado de
la leva 3. En la fig. 3, la muela de acabado 2
tiene una circunferencia exterior cilı́ndrica. Sin
embargo, es posible sin más que la muela de acabado 2 se use también para el rectificado de levas
inclinadas o bombeadas; en este caso sólo tiene
que tener una forma de perfil correspondiente.
La muela de rectificado de acabado puede tener otra granulación y unión que la muela de rectificado previo para conseguir la superficie deseada
e influir de forma selectiva en los parámetros del
rectificado. Mediante el rectificado de acabado de
los dos biseles 8 durante el rectificado previo con
la muela de rectificado previo, la muela de rectificado de acabado puede presentar una forma
de perfil muy simple. Además, durante el rectificado de acabado no se manifiestan fuerzas transversales sobre la pieza que pueden influir negativamente en la precisión del trabajo, es decir la
muela o el árbol de levas ya sólo se esfuerzan radialmente.
En la fig. 5 se representa que una leva 3 se ha
acabado de rectificar, mientras que la leva adyacente aún tiene la superficie lateral de fundición
sin mecanizar. La muela de rectificado previo 1
se utilizará en breves momentos. El resultado de
esta utilización corresponde a la situación representada en la figura 2.
En las figuras 1 hasta 3 y 5, las dos muelas 1
y 2 están montadas juntas en un husillo común.
Esto permite el rectificado previo y de acabado
de la leva 3 en una sola sujeción.
Si las levas están dispuestas muy cerca una de
la otra, no es posible trabajar con las muelas 1 y
2 montadas en un husillo. En tal caso, las muelas
1 y 2 están dispuestas en el árbol de levas una
opuesta a la otra; ver fig. 6. En este caso hay que
prever dos husillos de rectificadora.
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b) la capa de rectificado (2) aplicada en la
muela de rectificado previo (1) está interrumpida por las ranuras (4);
REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para el rectificado del contorno exterior de levas o similares, realizando un
rectificado previo en una leva (3) hasta llegar a
una medida final de prerectificado predefinida mediante una muela de rectificado previo (1) en un
rectificado penetrante y realizando el rectificado
de acabado a continuación con una muela de rectificado de acabado (2), caracterizado porque el
rectificado de la leva (3) hasta llegar a la medida
final de prerectificado se realiza con una muela de
rectificado previo (1) que está provista en su circunferencia exterior de al menos una ranura (4)
que se extiende radialmente, realizándose con esta
muela de rectificado previo (1), después de una
primera penetración, al menos otra penetración
más en la que la muela de rectificado previo (1)
se desplaza al menos por la medida del ancho de
la ranura en la dirección axial de la muela.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la medida final del rectificado previo se consigue con al menos un giro de
la pieza.
3. Dispositivo para realizar el procedimiento
según la reivindicación 1 ó 2 con una muela de
rectificado previo (1) y una muela de rectificado
de acabado (2), caracterizado por las siguientes
caracterı́sticas:
a) en la muela de rectificado previo (1), en
la circunferencia exterior, está dispuesta al
menos una ranura (4) periférica que se extiende en la dirección radial;
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c) el ancho de la muela de rectificado previo
(1) es mayor que la medida axial de la leva
(3);
d) el dispositivo presenta una instalación para
el desplazamiento axial de la muela de rectificado previo (1) al menos por la medida
del ancho de la ranura.
4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque la superficie de rectificado de
la muela de rectificado previo (1) está provista de
una capa aplicada de forma galvánica o de CBN
ligado con metal.
5. Dispositivo según la reivindicación 3 ó
4, caracterizado porque la(s) ranura(s) (4) que
se extiende(n) en la dirección radial es o son
simétrica(s) en la sección de la muela de rectificado previo (1).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 3 hasta 5, caracterizado porque la(s) ranura(s) presenta o presentan una sección rectangular y porque la capa de rectificado (S) prevista
en la superficie activa de la muela de rectificado
previo (1) sobresale del borde de la ranura.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 3 hasta 5, caracterizado porque la(s) ranura(s) (4) presenta o presentan una sección en
forma de cola de milano.
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NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva
del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD
2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación
del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del
7-10-1992, no producirán ningún efecto en España
en la medida en que confieran protección a productos quı́micos y farmacéuticos como tales.
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Esta información no prejuzga que la patente esté o
no incluı́da en la mencionada reserva.
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