PROCEDIMIENTO DE FABRICACION DE UN COJINETE DE ROTULA.
Procedimiento de fabricación de un cojinete (1) de tipo llamado de rótula,
provisto especialmente de,
- un primer elemento (2) que, de forma parcialmente esférica e indicado con el término de "esfera" presenta por lo menos dos superficies funcionales (201, 202), que son:
- una superficie externa, llamada primera superficie (201), que define un anillo esférico delimitado entre dos caras opuestas (202, 203) sensiblemente ortogonales al eje (204) del anillo,
- un segundo elemento (3) que, de forma anular e indicado con el término de "jaula", presenta por lo menos dos superficies funcionales (301, 302), que son:
- una superficie externa, llamada tercera superficie (301), sensiblemente cilíndrica de revolución, destinada a permitir una unión mecánica con un órgano (4) de apoyo del cojinete (1),
- una superficie interna, llamada cuarta superficie (302), destinada a cooperar con la primera superficie (201) de dicho primer elemento (2), estando previsto un juego radial (5) de un primer valor predeterminado (51) entre dichas primera superficie (201) y cuarta superficie (302), de manera que, según este procedimiento, para fabricar el cojinete (1), después de haber constituido el primer elemento (2) llamado "esfera":
- durante una primera fase (20), se constituye el segundo elemento (3) llamado "jaula" por moldeado de un primer material (300), y esto, por lo menos en dos partes ensamblables (303, 304, 305, 306) por lo menos según un plano de junta (307, 308) escogido para permitir el posicionamiento de dichas partes en la esfera (2), y esto con un juego radial (5) de un segundo valor (52) predeterminado,
- durante una segunda fase (30), se ensamblan las diferentes partes (303, 304, 305, 306) de la jaula (3) sobre la esfera (2) de modo que estén en posición de funcionamiento y, después del ensamblado,
- durante una tercera fase (40), se constituye alrededor de las diferentes partes (303, 304, 305, 306) de la jaula (3) un tercer elemento (6), indicado con el término de atado, para mantener dichas diferentes partes (303, 304, 305, 306) ejerciendo sobre estas últimas acciones radiales ("R") orientadas hacia el centro geométrico (206) de la esfera (2), y se ajusta la intensidad de estas acciones radiales ("R") a fin de modificar, por medio de la deformación de la jaula, el juego radial (5) y ajustar este juego para hacerlo pasar del segundo valor (52) predeterminado al primer valor (51) predeterminado, estando este procedimiento caracterizado por el hecho de que para constituir el tercer elemento llamado elemento de atado (6):
- se escoge un segundo material (600) de tipo moldeable por inyección, después
- por lo menos por ensayo, se determina el coeficiente de retracción (601) de dicho segundo material (600), después
- en función de dicho coeficiente de retracción (601), por lo menos por ensayo, se determina el segundo valor (52) de juego radial (5) de modo que después del moldeado del elemento de atado (6), este último aplica a la jaula (3) acciones radiales que la deforman de forma controlada y que, al modificar el juego radial (5), regulan el juego radial (5) sobre el primer valor (51) predeterminado, después
- se constituye un molde (7) que define una cavidad alrededor de aquellas de las partes (303, 304, 305, 306) que constituyen la jaula (3), y después de haber posicionado en el molde (7) un conjunto constituido por una esfera (2) y una jaula (3), después
- se constituye el elemento de atado (6) por moldeado de dicho segundo material (600) alrededor de las diferentes partes (303, 304, 305, 306) de la jaula (3) a fin de mantener elásticamente dichas diferentes partes (303, 304, 305, 306) de la jaula (3) y, durante la solidificación del segundo material (600), como consecuencia de la retracción del segundo material (600), y de imponer a estas partes de la caja (3) las tensiones radiales que permitirán ajustar el juego radial 5 sobre el primer valor (51)
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05104570.
Solicitante: JESA SA.
Nacionalidad solicitante: Suiza.
Dirección: ROUTE DU PETIT-MONCOR 9,1752 VILLARS SUR GLANE.
Inventor/es: BUERGISSER,BRUNO, BERSET,JEAN-BAPTISTE.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 27 de Mayo de 2005.
Fecha Concesión Europea: 5 de Agosto de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F16C11/06C3H
Clasificación PCT:
- F16C11/06 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16C ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA TRANSMITIR MOVIMIENTO EN UNA FUNDA FLEXIBLE; ELEMENTOS DE LOS MECANISMOS DEL CIGÜEÑAL; PIVOTES; UNIONES PIVOTANTES; PIEZAS ROTATIVAS DE INGENIERIA DISTINTAS A LAS PIEZAS DE TRANSMISION MECANICA, ACOPLAMIENTOS, EMBRAGUES O FRENOS; COJINETES. › F16C 11/00 Pivotes; Uniones pivotantes (disposición relativa de las articulaciones de la timonería de dirección B62D 7/16). › Articulaciones de rótula; Otras articulaciones que tienen más de un grado de libertad angular, es decir, juntas universales (juntas universales en las cuales la flexibilidad se logra con pivotes u órganos de unión deslizantes o rodantes F16D 3/16).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Procedimiento de fabricación de un cojinete de rótula.
La invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un cojinete de rótula.
Los dispositivos llamados "cojinetes de rótula" o simplemente "rótulas" son dispositivos que son utilizados para asegurar un guiado en rotación alrededor de un eje de rotación predeterminado con la posibilidad de soportar basculamientos u oscilaciones de este eje.
Los dispositivos de este tipo pueden soportar grandes cargas dinámicas y muy importantes cargas estáticas.
Los dispositivos de este tipo comprenden generalmente dos elementos principales que son:
- - un primer elemento que, de forma parcialmente esférica e indicado con el término de "esfera" presenta por lo menos dos superficies funcionales, que son:
- - una superficie externa, llamada primera superficie, que define un anillo esférico delimitado entre dos caras opuestas sensiblemente ortogonales al eje del anillo,
- - una superficie interna, llamada segunda superficie, que define entre las dos caras opuestas una perforación cilíndrica en el primer elemento, especialmente, cuyo eje longitudinal se confunde con el del anillo esférico definido por la primera superficie y que es secante al centro geométrico de la primera superficie,
- - un segundo elemento que, de forma anular e indicado con el término de "jaula", presenta por lo menos dos superficies funcionales, que son:
- - una superficie externa, llamada tercera superficie, sensiblemente cilíndrica de revolución, destinada a permitir una unión mecánica con un órgano de apoyo del cojinete,
- - una superficie interna, llamada cuarta superficie, destinada a cooperar con la primera superficie de dicho primer elemento.
Un juego radial de un primer valor predeterminado es previsto entre dichas primera superficie y cuarta superficie.
Por lo tanto, la esfera y la jaula están montadas con un cierto juego radial que garantiza un buen funcionamiento del dispositivo.
El valor intrínseco del juego radial de funcionamiento que presenta un cojinete de rótula nuevo y el hecho de que este juego de funcionamiento sea preservado en el tiempo, son criterios que dependen de la calidad de dicho cojinete de rótula.
El ajuste de dicho valor intrínseco del juego radial durante la fabricación del cojinete de rótula y la búsqueda de soluciones técnicas que permitan preservar este juego en el tiempo representan la principal dificultad de fabricación de este tipo de dispositivo.
Un procedimiento conocido del estado de la técnica US-A-5328273 permite obtener un juego de funcionamiento predeterminado por medio de la utilización, durante la operación de moldeado de la jaula, de un tirante provisional dispuesto contra la rótula y que es suprimido después del moldeado.
Procedimientos conocidos del estado de la técnica permiten ajustar el juego de funcionamiento por medio de la deformación plástica de la jaula (estado de la técnica citado en US-A-5328273) o EP-A-0955480 de un elemento interpuesto entre la jaula y la rótula.
Estas técnicas tienen sus ventajas, pero exigen una operación de supresión del tirante o de reglaje por deformación plástica.
Un resultado que la invención trata de obtener es un procedimiento de fabricación de un cojinete de rótula que permite garantizar:
- - la obtención de un juego radial de un valor determinado, y
- - el mantenimiento en el tiempo de este valor de juego radial.
A este efecto, la invención tiene por objeto un procedimiento del tipo citado, caracterizado según la reivindica- ción 1.
La invención será mejor comprendida con la lectura de la descripción siguiente hecha a título de ejemplo no limitativo y en referencia al dibujo anexo que representa:
- figuras 1 y 2: dos grupos de esquemas que muestran diferentes fases de la fabricación de un cojinete de rótula representado en sección transversal,
- figuras 3 a 6: a mayor escala y en sección transversal, el cojinete fabricado según la invención en el curso de diferentes fases de su fabricación,
- figura 7: una vista lateral de un cojinete fabricado según la invención montado en un órgano de soporte,
- figura 8: una vista en sección transversal del cojinete de la figura 7.
En referencia al dibujo, se observa un cojinete 1 de tipo llamado de rótula que comprende:
- - un primer elemento 2 que, de forma parcialmente esférica indicado con el término de "esfera", presenta por lo menos dos superficies funcionales 201, 202 que son,
- - una superficie externa, llamada primera superficie 201, que define un anillo esférico delimitado entre dos caras opuestas 202, 203 sensiblemente ortogonales al eje 204 del anillo,
- - una superficie interna, llamada segunda superficie 205, que define entre las dos caras opuestas 202, 203, una perforación cilíndrica 205 en el primer elemento 2 especialmente, cuyo eje longitudinal se confunde con el del anillo esférico definido por la primera superficie 201 y que es secante al centro geométrico 206 de la primera superficie 201,
- - un segundo elemento 3 que, de forma anular e indicado con el término de "jaula", presenta por lo menos dos superficies funcionales 301, 302 que son,
- - una superficie externa, llamada tercera superficie 301, sensiblemente cilíndrica de revolución, destinada a permitir una unión mecánica con un órgano 4 de soporte del cojinete 1,
- - una superficie interna, llamada cuarta superficie 302, destinada a cooperar con la primera superficie 201 de dicho primer elemento 2, estando previsto un juego radial 5 de un primer valor predeterminado 51 entre dichas primera superficie 201 y cuarta superficie 302.
A título de ejemplo no limitativo, el órgano 4 de soporte del cojinete consiste en una biela (no representada), a uno de cuyos extremos dicho cojinete 1 debe ser enviado para asegurar el guiado de un árbol (no representado) que atraviesa la esfera 2 a través de la perforación cilíndrica 205.
De forma notable, para fabricar el cojinete 1, después de haber constituido el primer elemento 2 llamado "espera":
- - durante una primera fase 20, se constituye el segundo elemento 3 llamado "jaula" por moldeado de un primer material 300, y esto, por lo menos en dos partes ensamblables 303, 304, 305, 306, por lo menos según un plano de junta 307, 308 escogido para permitir el posicionamiento de dichas partes en la esfera 2, y esto con un juego radial 5 de un segundo valor 52 predeterminado,
- - durante una segunda fase 30, se ensamblan las diferentes partes 303, 304, 305, 306 de la jaula 3 sobre la esfera 2 de modo que estén en posición de funcionamiento y, después del ensamblado,
- - durante una tercera fase 40, se constituye alrededor de las diferentes partes 303, 304, 305, 306 de la jaula 3 un tercer elemento 6, indicado con el término de atado, para mantener dichas diferentes partes 303, 304, 305, 306 ejerciendo sobre estas últimas acciones radiales "R" orientadas hacia el centro geométrico 206 de la esfera 2, y se ajusta la intensidad de estas acciones radiales "R" a fin de modificar, por medio de la deformación de la jaula, el juego radial 5 y ajustar este juego para hacerlo pasar del segundo valor 52 predeterminado al primer valor 51 predeterminado.
Además de que permite escoger el valor del juego radial 5, este modo de proceder permite garantizar la fabricación de una pluralidad de cojinetes 1 con un mismo juego radial 5 de funcionamiento.
Según un primer modo no limitativo de realización, la jaula 3 está constituida por dos partes 303, 304 ensamblables simétricamente según un primer plano de junta 307 que contiene el eje longitudinal 204 del anillo esférico que constituye la esfera 3.
Según este primer modo de realización, durante la primera fase 20 del procedimiento, se constituye el segundo elemento 3 llamado "jaula" por moldeado, en dos partes 303, 304 simétricas ensamblables según un primer plano de junta 307 que contiene el eje longitudinal...
Reivindicaciones:
1. Procedimiento de fabricación de un cojinete (1) de tipo llamado de rótula, provisto especialmente de,
- - un primer elemento (2) que, de forma parcialmente esférica e indicado con el término de "esfera" presenta por lo menos dos superficies funcionales (201, 202), que son:
- - una superficie externa, llamada primera superficie (201), que define un anillo esférico delimitado entre dos caras opuestas (202, 203) sensiblemente ortogonales al eje (204) del anillo,
- - un segundo elemento (3) que, de forma anular e indicado con el término de "jaula", presenta por lo menos dos superficies funcionales (301, 302), que son:
- - una superficie externa, llamada tercera superficie (301), sensiblemente cilíndrica de revolución, destinada a permitir una unión mecánica con un órgano (4) de apoyo del cojinete (1),
- - una superficie interna, llamada cuarta superficie (302), destinada a cooperar con la primera superficie (201) de dicho primer elemento (2), estando previsto un juego radial (5) de un primer valor predeterminado (51) entre dichas primera superficie (201) y cuarta superficie (302),
- - durante una primera fase (20), se constituye el segundo elemento (3) llamado "jaula" por moldeado de un primer material (300), y esto, por lo menos en dos partes ensamblables (303, 304, 305, 306) por lo menos según un plano de junta (307, 308) escogido para permitir el posicionamiento de dichas partes en la esfera (2), y esto con un juego radial (5) de un segundo valor (52) predeterminado,
- - durante una segunda fase (30), se ensamblan las diferentes partes (303, 304, 305, 306) de la jaula (3) sobre la esfera (2) de modo que estén en posición de funcionamiento y, después del ensamblado,
- - durante una tercera fase (40), se constituye alrededor de las diferentes partes (303, 304, 305, 306) de la jaula (3) un tercer elemento (6), indicado con el término de atado, para mantener dichas diferentes partes (303, 304, 305, 306) ejerciendo sobre estas últimas acciones radiales ("R") orientadas hacia el centro geométrico (206) de la esfera (2), y se ajusta la intensidad de estas acciones radiales ("R") a fin de modificar, por medio de la deformación de la jaula, el juego radial (5) y ajustar este juego para hacerlo pasar del segundo valor (52) predeterminado al primer valor (51) predeterminado,
- - se escoge un segundo material (600) de tipo moldeable por inyección, después
- - por lo menos por ensayo, se determina el coeficiente de retracción (601) de dicho segundo material (600), después
- - en función de dicho coeficiente de retracción (601), por lo menos por ensayo, se determina el segundo valor (52) de juego radial (5) de modo que después del moldeado del elemento de atado (6), este último aplica a la jaula (3) acciones radiales que la deforman de forma controlada y que, al modificar el juego radial (5), regulan el juego radial (5) sobre el primer valor (51) predeterminado, después
- - se constituye un molde (7) que define una cavidad alrededor de aquellas de las partes (303, 304, 305, 306) que constituyen la jaula (3), y después de haber posicionado en el molde (7) un conjunto constituido por una esfera (2) y una jaula (3), después
- - se constituye el elemento de atado (6) por moldeado de dicho segundo material (600) alrededor de las diferentes partes (303, 304, 305, 306) de la jaula (3) a fin de mantener elásticamente dichas diferentes partes (303, 304, 305, 306) de la jaula (3) y, durante la solidificación del segundo material (600), como consecuencia de la retracción del segundo material (600), y de imponer a estas partes de la caja (3) las tensiones radiales que permitirán ajustar el juego radial 5 sobre el primer valor (51).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que durante la constitución del elemento de atado (6) por moldeado:
- - se inyecta dicho segundo material (600) en el molde (7) con una presión de un valor predeterminado, por lo menos por ensayo, y
- - se mantiene esta presión durante un tiempo igualmente predeterminado, por lo menos por ensayo, a fin de pretensar el segundo material (600) inyectado y generar en las diferentes partes (303, 304, 305, 306) de la jaula (3) tensiones radiales que se añadirán a las tensiones causadas por la retirada de dicho segundo material (600).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que durante la constitución del elemento de atado (6) por moldeado, se utiliza el segundo material (600) inyectado en el molde (7) para asegurar una unión mecánica entre el cojinete (1) y un órgano (4) de soporte del cojinete (1) que ha sido previamente posicionado en el molde (7).
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que durante una fase preparatoria (10), se constituye la esfera (2) en un tercer material (200) consistente en metal y se escoge como primer material (300) un polímero.
5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que durante la primera fase (20) del procedimiento, se constituye el segundo elemento (3) llamado "jaula" por moldeado, en dos partes (303, 304) simétricas ensamblables según un primer plano de junta (307) que contiene el eje longitudinal (204) el anillo esférico que constituye la esfera (3).
6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que durante la primera fase (20) del procedimiento, se constituye el segundo elemento (3) llamado "jaula" por moldeado en dos partes (305, 306) simétricas ensamblables según un segundo plano de junta (308) que es ortogonal al eje longitudinal (204) del anillo esférico que constituye la esfera (3).
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