Procedimiento para la conexión de elementos funcionales con un eje.

Procedimiento para la conexión de elementos funcionales (14) con un eje (10) incluyendo los siguientes pasos:

(a) formación de elevaciones (12) para la colocación de elementos funcionales (14), en cuyo caso las elevaciones (12) están talladas en el eje (10) mediante desgaste de material,

(b) soldadura de los elementos funcionales (14) con las elevaciones (12) encima del eje (10).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/072739.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: STEPHAN, OSKAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > HIDRAULICA; CIMENTACIONES; MOVIMIENTO DE TIERRAS > DRAGADO; MOVIMIENTO DE TIERRAS (extracción de turba... > Elementos constitutivos de las dragas o de los ingenios... > E02F9/28 (Piececitas metálicas para elementos de excavación, p. ej. dientes)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > MEZCLA, p. ej. DISOLUCION, EMULSION, DISPERSION (mezcla... > B01F7/00 (Mezcladores con agitadores giratorios en recipientes fijos; Amasadoras (B01F 13/04 tiene prioridad))
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > PERFORACION DEL SUELO O DE LA ROCA; EXPLOTACION MINERA > EXPLOTACION DE MINAS O CANTERAS > Detalles diversos relativos a las máquinas que practican... > E21C35/18 (Picos para minería; Sus soportes (cuchillas de cepillado E21C 27/44))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRITURACION, REDUCCION A POLVO O DESINTEGRACION;... > TRITURACION, REDUCCION A POLVO O DISGREGACION EN... > Trituración o disgregación por trituradores cilíndricos... > B02C4/30 (Forma o estructura de las muelas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DEL CEMENTO, DE LA ARCILLA O LA PIEDRA > TRABAJO DE LA PIEDRA O DE MATERIALES SIMILARES A... > Trabajo de la piedra o de los materiales análogos,... > B28D1/18 (por fresado, p. ej. realización de surcos por medio de fresas)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > TRABAJO DE LA TIERRA EN AGRICULTURA O EN SILVICULTURA;... > Instrumentos dotados de herramientas rotativas accionadas... > A01B33/14 (Fijación de las herramientas al árbol de arrastre, p. ej. adaptación elástica de las herramientas)
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > PERFORACION DEL SUELO O DE LA ROCA; EXPLOTACION MINERA > EXPLOTACION DE MINAS O CANTERAS > Detalles diversos relativos a las máquinas que practican... > E21C35/19 (Medios para fijar los picos a sus soportes)

PDF original: ES-2546856_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la conexión de elementos funcionales con un eje El invento se refiere a un procedimiento para la conexión de elementos funcionales con un eje, a un eje fabricado conforme al invento, como también a la utilización de este eje dentro de un desmenuzador. Dispositivos como, por ejemplo, mezcladores, amasadores o desmenuzadores incluyen ejes, en los cuales están colocados diferentes elementos funcionales. Elementos funcionales son, por ejemplo, barras, palas, brazos, ganchos, pivotes, espirales, canaletes, cuchillas o tacos. A través de la elección del elemento funcional se puede adaptar el eje a los objetivos deseados. Por lo general, debido al tamaño y complejidad de las piezas los elementos funcionales y el eje no se fabrican de una sola pieza. Es por ello que es necesario conectar los elementos funcionales con el eje mediante un procedimiento de unión adecuado. Entre los procedimientos de unión cuentan, por ejemplo, prensar, estañar y soldar. Al presionar, bajo el efecto de la fuerza, se transforman ambas piezas de unión de forma elástica y se presionan uno dentro de otro. Soltar de forma no deseada se evita mediante el acoplamiento de fuerza, en cuyo caso se podría soltar las dos piezas de unión entre sí mediante la aplicación de suficiente fuerza. Al estañar se unen ambas piezas de unión mediante la fundición de un fundente. La temperatura de fundición del fundente se encuentra, en este caso, significativamente por debajo de la temperatura de fundición de las piezas que se quieren unir. Durante el proceso de soldar ambas piezas de unión serán calentadas por encima de su temperatura de fundición, de tal modo que después de su solidificación nuevamente quedan fijamente unidas. Si fuera preciso se podría añadir más material a través de una sustancia adicional para la soldadura. Mediante el proceso de la fundición de ambas piezas de unión se puede alcanzar una conexión fija y muy fuerte entre los materiales. El proceso de soldar puede realizarse mediante diferentes técnicas, por ejemplo, soldadura por fusión de gas, soldadura de arco o soldadura con gas protector de metal. Debido a que mediante un proceso de soldeo se puede conseguir uniones muy firmes y fuertes entre un elemento funcional y un eje, se prefiere procesos de soldeo en respecto a otras técnicas de unión. Para realizar una unión mediante soldadura entre un elemento funcional y un eje se cortan ranuras en el eje con el fin de recibir los elementos funcionales. A continuación se colocan los elementos funcionales en las ranuras y unido al eje mediante una costura de soldadura continua y circundante. La desventaja de este procedimiento es que las superficies de las piezas que se encuentran dentro de la ranura no son alcanzables y es por ello que estas superficies que se encuentran dentro de la ranura no pueden ser unidas con el eje mediante un procedimiento de soldadura. Además, en cada proceso de soldadura se genera una tal llamada ranura metalúrgica. Si se produce una carga, se pueden formar micro-grietas partiendo de la ranura metalúrgica, las cuales pueden conducir más tarde a una rotura. En este caso es problemático que la ranura metalúrgica coincida con una ranura artificial. Mediante esa ranura se debilita el material en este lugar y representa un lugar de rotura potencial. Pero hay que evitar una rotura de la unión de soldadura entre el elemento funcional y el eje, ya que eso conduciría a la avería de la pieza y de este modo al parón de la producción. De la EP 2278078 se conoce un procedimiento para fijación de una herramienta encima de un eje, en cuyo caso un anillo distanciador será soldado en el canto interior de la herramienta. Después se realiza la soldadura de la herramienta con el anillo distanciador en el eje. De la EP 1621685 se conoce la creación de forma integral con e l eje de un bloque base para la sujeción de un grupo constructivo compuesto de un soporte de herramientas y una herramienta cortante. De la US 2003061926 se conoce la creación de un soporte de herramientas en un rotor mediante arranque de virutas. A continuación se atornillan los filos en una hendidura en el soporte de herramientas. Objetivo del invento es ofrecer un procedimiento para la conexión de elementos funcionales con un eje, por el cual se reduce el peligro de rotura de la unión por soldadura entre el elemento funcional y el eje. En este caso se debe evitar especialmente que una ranura fabricada coincida con una ranura metalúrgica. Otro objetivo del invento es ofrecer un eje resistente con barras, colocadas en el eje, para la utilización en un desmenuzador. Se alcanza dicho objetivo mediante un procedimiento para la conexión de elementos funcionales con un eje, el cual incluye los siguientes pasos:

(a) la formación de elevaciones para acoger elementos funcionales, en cuyo caso las elevaciones se producen desgastando el material del eje,

(b) soldadura de elementos funcionales con las elevaciones en el eje. En el primer paso del procedimiento (a) se prepara el eje para el siguiente proceso de soldadura. Para ello se genera elevaciones encima del eje mediante el rebaje/desgaste de material del eje. El desgaste de material puede realizarse con cualquier procedimiento adecuado, conocidos por los profesionales. Procedimientos adecuados incluyen procedimientos que producen virutas, como por ejemplo fresar y en un torno. También es posible realizar la fabricación del eje con estas elevaciones encima del eje mediante procesos de formas original, como por ejemplo la fundición. Otra posibilidad es la aplicación de un proceso de formas original para la realización de las elevaciones, por ejemplo, el forjado. De este modo se puede fabricar cada una de las elevaciones y realizar el eje de una sola pieza. De este modo se puede evitar la generación de una ranura metalúrgica en la

superficie del eje, tal como se generaría al soldar una elevación. Además, no sería necesario instalar ninguna ranura en la superficie del eje, por lo cual también se evitará la debilitación del eje en este lugar. En el siguiente paso de procedimiento se sueldan los elementos funcionales con las elevaciones encima del eje. Elementos funcionales son, por ejemplo, barras, palas, brazos, ganchos, pivotes, espirales, canaletes, cuchillas o tacos. En este caso, la soldadura se realiza como una "unión a tope", en cuyo caso golpean las superficies frontales de las piezas a unir directamente uno contra el otro. La ranura metalúrgica, que se forma durante la unión por soldadura, se encontrará entonces de este modo entre la elevación y el elemento funcional y ya no se encuentra directamente encima del eje. De este modo se evita la coincidencia de una ranura metalúrgica con una ranura creada por geometría o bien por su forma. Otra ventaja es el mejor acceso de la costura de soldadura que se genera. Una costura de soldadura entre una elevación y un elemento funcional es accesible a través de un ángulo de apertura de aproximadamente 180º. Sin embargo, una costura de soldadura, que se encuentra directamente en la superficie del eje, solamente es accesible con un ángulo de apertura de aproximadamente 90º. La mejora del acceso permite una soldadura de los elementos funcionales con las elevaciones en el eje con pleno contacto. En este caso se realiza una soldadura completa de las áreas de la elevación y del elemento funcional que entren en contacto y se genera una unión completa, fuerte y plena. Eso permite, durante un estado bajo carga de los elementos funcionales, un flujo de fuerza óptimo por encima de toda la superficie, en las cuales se encuentran los elementos funcionales con las elevaciones. La costura de soldadura entre una elevación y un elemento funcional puede realizarse con cualquier conductor de costura adecuado, conocido por el profesional. Por ejemplo, se puede realizar la costura como una costura X, una... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la conexión de elementos funcionales (14) con un eje (10) incluyendo los siguientes pasos:

(a) formación de elevaciones (12) para la colocación de elementos funcionales (14) , en cuyo caso las elevaciones 5 (12) están talladas en el eje (10) mediante desgaste de material, (b) soldadura de los elementos funcionales (14) con las elevaciones (12) encima del eje (10) .

2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1, caracterizado en que la soldadura de los elementos funcionales (14) con las elevaciones (12) encima del eje (10) ocurre con plena unión.

3. Procedimiento conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado en que las elevaciones (12) del eje y/o los elementos funcionales (14) serán previstos durante la preparación de soldadura de un filo con pocas muescas.

4. Procedimiento conforme con una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado en que la soldadura de los

elementos funcionales (14) con las elevaciones (12) del eje (10) será realizada con una costura de X, una costura de doble U, una costura de doble Y o una costura de doble V.

5. Procedimiento conforme con una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado en que las costuras de soldadura (20) después del proceso de soldadura serán comprobadas con ultrasonido, rayos X, análisis de 20 penetración de tinte y/o otros métodos de análisis no destructivo.

6. Procedimiento conforme con una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado en que el eje (10) y/o los elementos funcionales (14) serán fabricados de un acero dúplex.

7. Procedimiento conforme a la reivindicación 6, caracterizado en que el eje (10) y/o los elementos funcionales (14) están fabricados de acero dúplex 1.4462, acero dúplex 1.4362 o algún otro acero altamente resistente y soldable.

8. Procedimiento conforme con una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado en que el eje (10) y los elementos funcionales (14) están fabricados del mismo material.

9. Procedimiento conforme con una de las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizado en que durante la soldadura de los elementos funcionales (14) con las elevaciones (12) del eje (10) se utiliza un consumible adicional de soldadura, en cuyo caso el consumible de soldadura preferiblemente es idéntico al material del eje (10) y/o de los elementos funcionales (14) .

10. Eje (10) , fabricado conforme a un procedimiento conforme a las reivindicaciones 1 hasta 9, en cuyo caso el eje (10) presenta elevaciones (12) , en las cuales están colocados elementos funcionales (14) mediante soldadura, caracterizado en que las elevaciones (12) y el eje (10) están realizados de una sola pieza.

11. Eje (10) conforme a la reivindicación 10, caracterizado en que el eje (10) y/o los elementos funcionales (14) están fabricados de acero dúplex.

12. Eje (10) conforme a la reivindicación 11, caracterizado en que el eje (10) y/o los elementos funcionales (14) están fabricados de acero dúplex 1.4462, acero dúplex 1.4362 u otro acero altamente resistente y soldable.

13. Eje (10) conforme con una de las reivindicaciones 10 hasta 12, caracterizado en que el eje (10) y los elementos funcionales (14) están fabricados del mismo material.

14. Utilización de un eje (10) conforme con una de las reivindicaciones 10 hasta 13 dentro de un desmenuzador (38) .

15. Utilización de un eje (10) conforme a la reivindicación 14, en cuyo caso el desmenuzador (38) es un desmenuzador para polimetacrilato.