dispositivo para transformar un cuerpo de chapa simetrico rotativo

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REGISTRO DE LA
PROPIEDAD INDUSTRIAL
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ES 2 026 988
kInt. Cl. : B21D 53/06
11 N.◦ de publicación:
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ESPAÑA
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B21H 1/04
TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
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kNúmero de solicitud europea: 88120547.0
kFecha de presentación : 08.12.88
kNúmero de publicación de la solicitud: 0 319 979
kFecha de publicación de la solicitud: 14.06.89
T3
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54 Tı́tulo: Dispositivo para el conformado de un cuerpo de chapa.
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73 Titular/es: Tewig GmbH Technische
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72 Inventor/es: Friedrichs, K. Gerd
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74 Agente: Ungrı́a Goiburu, Bernardo
30 Prioridad: 08.12.87 DE 37 41 596
Entwicklungs-Gesellschaft
Neumarkter Strasse 33
W-8432 Beilngries, DE
45 Fecha de la publicación de la mención BOPI:
16.05.92
45 Fecha de la publicación del folleto de patente:
16.05.92
Aviso:
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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: Registro de la Propiedad Industrial. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
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DESCRIPCION
Se hace referencia a la EP-A-0390828, que
tiene por objeto la misma invención que se describe aquı́, pero afecta a otros Estados contratantes.
La invención se refiere a un dispositivo según
el concepto general de la reivindicación 1a
¯ o el
concepto general de la reivindicación 12a
¯ para la
conformación de un cuerpo de chapa que presenta
simetrı́a de rotación. Un dispositivo de esta clase
es ya conocido por la FR-A-2116373.
Cuerpos de chapa con un eje central de cuerpo
de chapa, que presenta una superficie externa coaxial al eje de dicho cuerpo con una sección transversal en forma de U abierta hacia fuera sirven
con frecuencia como pieza bruta para la fabricación de poleas de transmisión. En tal caso como
primera etapa de fabricación se prensa a partir
de un disco de chapa primeramente una vasija de
chapa, cuya superficie externa corresponde primeramente a una envoltura lisa del cilindro. A
continuación se enrolla en la envoltura del cilindro un perfil en forma de U abierto hacia fuera,
en el que en una etapa ulterior de fabricación se
estampa el perfil deseado.
Para ello se sujeta el cuerpo de chapa de forma
giratoria y se carga con una herramientaa en
forma de disco, apoyada de manera que puede girar, rodando la herramienta y el cuerpo de chapa
uno sobre otro. La anchura de la herramienta
está dimensionada de tal manera que en el caso
de un avance que discurre transversalmente al eje
del cuerpo de chapa llega entre los dos ramales
de la U. Mediante varias rotaciones completas del
cuerpo de chapa con avance simultáneo de la herramienta se obtiene la deseada profundidad del
perfil.
Si se solicita el cuerpo de chapa en tal caso con
la herramienta con presión radial, la chapa tiende
a desviarse de esta presión, formando un remanso
delante del punto de ataque. Esto puede originar
inexactitudes de la marcha circular que deben corregirse nuevamente. El remanso depende de la
magnitud del ángulo de abertura entre los lados
frontales del cuerpo de chapa y de la herramienta.
Cuanto mayor es el ángulo de abertura, tanto mayor es el remanso. A causa del ataque por el lado
frontal el ángulo de abertura no pude reducirse
sin embargo de la manera deseada debido a la
construcción.
A la invención le incumbe la misión de indicar
un dispositivo de la clase mencionada al comienzo
con el cual se pueda conseguir la reducción del
ángulo de abertura.
Esta misión se resuelve mediante las caracterı́sticas de la reivindicación 1a
¯ o de la reivindicación 12a¯ .
La invención tiene la ventaja de que mediante
el ataque de un cilindro interior y otro exterior
se puede reducir de manera óptima el correspondiente ángulo de abertura. Otra ventaja especialmente grande puede verse en que el cuerpo
de chapa puede disponerse solidario en rotación,
puesto que la herramienta gira en torno a la pieza
durante el proceso de estampado. Por esta razón
se puede prescindir del apoyo giratorio de la pieza
relativamente costoso. En el caso de algunos pro2
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cedimientos conocidos la pieza tenı́a que estar dispuesta por ejemplo sobre el extremo libre de un
árbol, o en dos extremos de árbol que se encuentran mutuamente bajo tensión previa axial, con
lo que no puede excluirse una desviación del extremo del árbol en el caso de una solicitación de
presión lateral causada por la herramienta. Asimismo tenı́a que preverse un contrasoporte giratorio para el hueco del cuerpo de chapa. En una
medida considerable se simplifica el dispositivo en
su totalidad por el hecho de que no es necesario que exista ningún accionamiento propio de la
pieza ni la sincronización con el accionamiento de
la herramienta. Mediante el apoyo solidario en
rotación de la pieza se facilita también la colocación y el accionamiento de un dispositivo de
refrigeración, de tal manera que el calor que se
presenta en la conformación se puede evacuar de
la pieza de manera sencilla.
La invención aprovecha la idea de que el
avance de la herramienta y la introducción de
ésta entre los dos ramales de la U del cuerpo de
chapa o el movimiento opuesto puede tener lugar
mediante el movimiento relativo, controlable de
manera sencilla, entre la excéntrica interior y el
soporte.
Un perfeccionamiento preferido de la invención consiste en que ésta está provista con
un mandril cambiable para la sujeción de diferentes anillos de herramientas. Esto tiene la ventaja de que el cambio de equipo puede efectuarse
de manera sencilla y en breve lapso de tiempo
adaptándolo a diferentes diámetros de cuerpos de
chapa o perfiles multi-V. El mandril cambiable
puede proveerse también alternativamente con diferentes anillos interiores de herramientas.
Otro perfeccionamiento preferido de la invención consiste en que la excéntrica interior y el
soporte están pretensados elásticamente con respecto a un movimiento relativo. Con ello se asegura alternativamente que la excéntrica interior se
reajuste en la posición de trabajo, en la que está
engranada con el cuerpo de chapa, o en una posición de desenclavamiento, en la que puede equiparse el dispositivo.
Una disposición preferida se ha de ver en que
la excéntrica interior se mantiene en la posición
inicial mediante el resorte, y en que está presente
un freno que solicita la excéntrica interior y actúa
en contra de la fuerza elástica del resorte. Si se acciona el freno, se produce la deseada desviación de
la excéntrica interior con respecto a la excéntrica
exterior. Se trata por consiguiente de un sistema
mandado por fuerza, que se puede realizar y accionar de manera sencilla.
El mando del dispositivo se simplifica ulteriormente porque el freno está provisto con un interruptor de fin de carrera. Esto tiene la ventaja de
que el freno, al alcanzar una desviación prefijada
o un avance de herramienta previamente establecido se desenclava y la excéntrica interior, a causa
de su pretensión, se vuelve a su posición inicial.
Una realización especialmente efectiva y sencilla del freno consiste en que está configurado
como freno de corrientes parásitas.
Alternativamente a ello puede ser también
conveniente que el freno esté configurado como
freno mecánico, preferentemente como freno de
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zapatas.
A continuación se describe ulteriormente la invención con la ayuda de un ejemplo de realización
representado en el dibujo.
La figura 1 presenta esquemáticamente una
sección transversal a travpes de un detalle del dispositivo en la posición de partida.
La figura 2 presenta esquemáticamente una
sección transversal a través de un detalle conforme a la figura 1 en una posición de trabajo.
La figura 3 presenta esquemáticamente una
vista lateral del detalle en la posición de trabajo.
La figura 4 presenta esquemáticamente una
vista del dispositivo en la posición de partida y
la figura 5 presenta esquemáticamente una
vista del dispositivo conforme a la figura 4 en la
posición de trabajo.
En la representación de la sección transversal de la figura 1 está representado un cuerpo de
chapa 1 en forma de vasija dispuesto en su conjunto solidario en rotación, el cual sirve de pieza
bruta para una rueda da accionamiento, por ejemplo una polea de transmisión multi-V. Presenta
una parte de polea 3 dispuesta concéntricamente
a un eje 2 del cuerpo de chapa, en cuya periferia exterior está dispuesta una envoltura de cilindro coaxial al eje 2 del cuerpo de chapa, la cual
presenta una sección transversal en forma de U
abierta hacia fuera. Los dos ramales de la U 5
sirven, en el caso de una rueda de accionamiento
acabada, como delimitaciones laterales de una superficie de rodadura 6, que está formada por la
parte de la envoltura del cilindro que une los dos
ramales de la U 5. En torno al cuerpo de chapa
1 está dispuesto de manera que puede girar una
herramienta configurada como cilindro interior 7
con el correspondiente perfil negativo multi-V. La
figura 1 presenta una posición inicial, en la que el
cilindro interior 7 se encuentra fuera de los ramales de la U 5. Resulta claro que el cuerpo de
chapa 1 puede llevarse en esta posición de partida
sin dificultad alguna dentro del cilindro interior 7.
La figura 2 ilustra una posición de trabajo,
en la que el cilindro interior 7 está desplazado
radialmente en relación con la posición de partida
de tal manera que se encuentra en un lado del
cuerpo de chapa 1 entre los ramales de la U 5, de
forma que el perfil multi-V 8 llega engranar con la
superficie de rodadura 6. El eje longitudinal 9 del
cilindro interior 7 llega en tal caso a situarse junto
al eje del cuerpo de chapa, es decir, el cilindro
interior 7 gira en una rotación excéntricamente
en torno al cuerpo de chapa 1. De esta manera el
cilindro interior 7 rueda sobre el cuerpo de chapa
1 estampando un perfil multi-V enla superficie de
rodadura 6.
En la figura 2 está dibujado además a la manera de ejemplo un mandril cambiable 12, que
aloja el cilindro interior 7 configurado como anillo de cı́rculo. El mandril cambiable 12 permite el
intercambio del cilindro interior, si se desea efectuar una modificación del perfil o del diámetro
interior. El mandril cambiable 12 es parte integrante de un soporte configurado como disco 14
que está descrito en relación con las figuras 4 y 5.
En la figura 3 se presenta la posición de trabajo en una vista lateral. Por razones de claridad
los ramales de U 5 están cortados en la zona del
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punto de engrane del cilindro interior 7 con la superficie de rodadura 6. Un ángulo de abertura
entre la superficie de rodadura 6 del cuerpo de
chapa 1 y el cilindro interior 7 está provisto con
el signo de referencia 10. Resulta claro que el
ángulo de abertura 10 viene a ser tanto menor
cuanto más se ajustan los radios del cilindro interior y de la superficie de rodadura 7. Además se
puede observar también que el radio mı́nimo del
cilindro interior 7 viene determinado por el radio
exterior de los ramales de la U 5.
Las vistas conformes a las figuras 4 y 5 ilustran
de qué manera es accionado el cilindro interior 7
y solicitado con un avance radial. El cilindro interior 7 se encuentra sobre una excéntrica interior
11 excéntricamente a su eje de rotación 15, por
medio del cual está apoyado de forma que puede
girar sobre el disco 14. El disco 14 está dispuesto
de forma giratoria en torno al eje 2 del cuerpo de
chapa. Por el contrario, el eje de rotación 15 de
la excéntrica interior 11 está dispuesto de forma
desviada respecto al eje 2 del cuerpo de chapa.
Por esta razón cuando se produce una rotación
de la excéntrica interior 11 el cilindro interior 7
se mueve en una órbita circular.
En la posición de partida representada la
excéntrica interior 11 está girada de tal manera
que el cilindro interior 7 deja libre el cuerpo de
chapa 1 en dirección axial. La posición angular
en esta posición de partida está fijada por medio
de un tope 17.
La excéntrica interior 11 está sujeta en esta
posición con respecto al disco 14 con ayuda de un
resorte 18. Al producirse una rotación del disco
14, su eje de rotación 15 se mueve sobre una órbita
circular 20 en torno al eje 2 del cuerpo de chapa.
Si en este caso se hace girar la excéntrica interior 11 en el sentido del movimiento de las agujas
del reloj contra el accionamiento del resorte, el
cilindro interior 7 llega a engranar con el cuerpo
de chapa 1, tal como se ilustra en la figura 5. El
eje longitudinal 9 del cilindro interior 7 gira en tal
caso sobre una órbita circular 13 coaxialmente el
eje 2 del cuerpo de chapa. Como se ha mencionado ya en relación con la figura 3, el cilindro
interior 11 rueda en tal caso sobre el cuerpo de
chapa fijo 1.
La máxima rotación de la excéntrica interior
11 con respecto al disco 14 viene determinada por
otro tope 21.
La rotación angular de la excéntrica interior
11 con respecto al disco 14 se consigue por medio
de un freno que actúa sobre la excéntrica interior
11, estando configurado el freno de tal manera que
actúa, independientemente de la posición, sobre
la excéntrica interior 11 y ejerce un par de giro. El
freno puede estar configurado por ejemplo como
freno de zapatas flotante. Con vistas a una representación clara no está representado en las figuras. Si se ejerce sobre la excéntrica interior 11
un par de giro en el sentido del movimiento de
las agujas del reloj al producirse una rotación del
disco 14 en sentido contrario al del movimiento
de las agujas del reloj, en tal caso éste realiza
una rotación en torno al eje de giro 15 conforme
a la flecha 16, siendo desviado contra la fuerza del
resorte, hasta que se impide otra desviación por
medio del otro tope 21.
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El disco 14 es accionado en el ejemplo representado por un tornillo sin fin 23 cilı́ndrico, cuyos
dientes engranan con el correspondiente dentado
existente sobre el lado frontal cilı́ndrico del disco.
Con la ayuda de las figuras se describe a continuación el funcionamiento del dispositivo.
Primeramente en la posición de partida el deseado cilindro interior 7 se fija de manera que
pueda girar en la excéntrica interior 11 con ayuda
del mandril cambiable 12. Si se lleva el cuerpo de
chapa 11 dentro del cilindro interior y se asegura
allı́, el disco 14 es accionado por medio del tornillo sin fin 23 y se pone en rotación en torno al
eje 2 del cuerpo de chapa. Mientras en tal caso
la excéntrica interior 11 se ajusta al tope 17, gira
excéntricamente en torno al cuerpo de chapa 1,
sin que el cilindro interior 7 toque el cuerpo de
chapa 1.
Tan pronto como se acciona el freno, el cilindro interior 7 mediante la desviación de la
excéntrica interior 11 se desplaza sobre una órbita
circular que se encuentra fuera, de tal manera que
el perfil multi-V 8 egrana con la superficie de rodadura 6. A causa del apoyo giratorio del cilindro
interior 11 no tiene lugar en tal caso ningún movimiento relativo entre el cilindro interior 11 y la
superficie de rodadura 6.
Cuanto mayor es la órbita circular recorrida
por el cilindro interior 7, tanto más profundamente se estampa el perfil multi-V en la superficie de rodadura 6. Si en tal caso la excéntrica 11
alcanza el otro tope 21, se acciona un interrup-
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produce la liberación del freno. Con ello el resorte
18 devuelve a la excéntrica interior a la posición
de partida y se puede retirar el cuerpo de chapa
1 del dispositivo.
Para ilustrar el funcionamiento de la invención, en las figuras están representadas de forma
exagerada las proporciones de magnitud, especialmente las disposiciones excéntricas.
Aun cuando en la descripción que antecede se
hace referencia a la mecanización de una pieza
bruta en forma de vasija, la invención está definida por las reivindicaciones independientes y no
se limita solamente a tal forma de pieza bruta.
Es posible también fabricar a partir de una pieza
bruta en forma de disco (no representada) una
vasija por medio de una herramienta con cilindro interior, presentando dicha herramienta, en
lugar del perfil multi-V representado en la figura
1, un perfil hueco en lo esencial en forma de semicı́rculo. Convenientemente se pueden realizar
también otros trabajos tales como recalcar, separar, estrechar, pulir etc. por medio de las herramientas correspondientes. La excéntrica interior puede estar también configurada como brazo
de palanca articulado al disco 14 de manera que
pueda desplazarse angularmente.
Alternativamente a esto es también conveniente que la excéntrica interior esté configurada
como corredera, que está dispuesta radialmente
sobre una pista recta de forma que pueda desplazarse sobre el disco 14.
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REIVINDICACIONES
1. Dispositivo para el conformado de un
cuerpo de chapa (1) que presenta simetrı́a de rotación con un eje (2) de cuerpo de chapa central, y con una herramienta de estampar configurada como cilindro interior (7), apoyada de manera que puede girar, rodando la herramienta de
estampar en sentido periférico sobre la superficie externa del cuerpo de chapa (1), y con un
soporte (14) dispuesto coaxialmente al eje (2) del
cuerpo de chapa, que acciona la rotación, estando
dispuesto sobre dicho soporte excéntricamente el
eje de rotación (15) del cilindro interior (7), caracterizado porque el cilindro interior (7) está
configurado para el conformado de una pieza
bruta de polea de transmisión, porque el cilindro
interior (7) está configurado además sobre una
excéntrica interior (11) dispuesta sobre el soporte
excéntricamente al eje (2) del cuerpo de chapa,
y porque la excéntrica interior (11) está apoyada
sobre el soporte (14) con un centro de giro (15)
excéntrico con respecto al eje (2) del cuerpo de
chapa, y porque se halla presente un dispositivo
para hacer girar la excéntrica interior (11) en un
ángulo de giro previamente fijado relativamente al
soporte, de tal manera que se modifica la excéntricidad de la excéntrica interior (11) con respecto
al soporte (14).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la rotación de la excéntrica
interior (11) es delimitada por topes (17, 21).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque la excéntrica interior
(11) está configurada como disco circular que está
apoyado en un soporte de forma circular en la
excéntrica exterior (14).
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el soporte está configurado como disco (14), que es
accionado en su perı́metro por un tornillo sin fin
(23).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la excéntrica interior y el disco (11, 14) están pretensados
elásticamente contra un movimiento relativo.
6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque la excéntrica interior (11)
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está sujeta por el resorte (18) en una posición
inicial, y porque se halla presente un freno que
solicita la excéntrica interior (11) y actúa contra
la fuerza del resorte.
7. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque se halla presente un interruptor de fin de carrera, el cual libera el freno
en el caso de una desviación previamente establecida de la excéntrica interior (11).
8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque el freno está configurado
como freno de corrientes parásitas.
9. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque el freno está configurado
como freno mecánico.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque el freno está configurado
como freno de zapatas.
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la excéntrica
interior (11) está configurada como brazo de palanca, que está articulado en el disco (14) de
forma que puede desplazarse angularmente.
12. Dispositivo para el conformado de un
cuerpo de chapa (1) que presenta simetrı́a de rotación con un eje (2) central del cuerpo de chapa,
por ejemplo, una pieza bruta para una polea de
transmisión, y con una herramienta de estampar
configurada como cilindro interior (7), apoyada
de manera que puede girar, rodando la herramienta de estampación en sentido periférico sobre la superficie externa del cuerpo de chapa (1),
y con un soporte (14) dispuesto coaxialmente al
eje (2) del cuerpo de chapa, que acciona la rotación, estando colocado sobre dicho soporte el
eje de rotación del cilindro interior (7) excéntricamente, caracterizado porque el cilindro interior
(7) está configurado para el conformado de una
pieza bruta de polea de transmisión, porque el cilindro interior (7) está configurado además como
corredera que está dispuesta sobre el soporte (14)
de manera que puede desplazarse radialmente sobre una pista recta, y porque se halla presente
un dispositivo de accionamiento (23) para la corredera en un recorrido previamente establecido
relativamente al soporte (14), de tal manera que
se modifica la excentricidad del cilindro interior
(7) con respecto al soporte (14).
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