Procedimiento para la fabricación de aros de cojinetes para rodamientos grandes.

Procedimiento para la fabricación de un aro de cojinete para rodamientos grandes con al menos una superficie de rodadura con una capa marginal templada en el que la capa marginal a templar se expone para su calentamiento - mientras se hace rotar el aro de cojinete alrededor de su propio eje (A) - de manera completa al campo electromagnético de al menos un inductor con forma de anillo al mismo tiempo,

que se mantiene una distancia y en el que, después del calentamiento con el inductor, se enfría bruscamente al mismo tiempo en su totalidad, caracterizado porque la distancia (a, a1, a2) del inductor a la superficie de la capa marginal a templar es - en el caso de una superficie (48, 51) de rodadura radial igual a 1 a 2 veces la profundidad (T) de templado del borde, - en el caso de una superficie (47, 49, 50) de rodadura axial adyacente a la superficie (51) interior del aro de cojinete igual, en el borde (a1) exterior) a 0.6 a 1 veces la profundidad (T) de templado del borde y en el borde (a2) interior igual a 1,5 a 2 veces la profundidad de templado del borde, disminuyendo de manera continua la distancia (a1, a2) desde el borde exterior al borde interior y - en el caso de una superficie (49) de rodadura axial, cuyo diámetro interior sea mayor que el de la superficie (48) interior del aro de cojinetes de manera uniforme igual a 0,6 a 1 veces la profundidad (T) de templado del borde.

Procedimiento para la fabricación de aros de cojinetes para rodamientos grandes El invento se refiere a un procedimiento para la fabricación de un aro de cojinete para rodamientos grandes con al menos una superficie de rodadura con una capa marginal templada, que se encuentra junto a una zona que no debe templarse, en el que la capa marginal a templar se expone para su calentamiento - mientras se hace rotar el aro de cojinete alrededor de su propio eje - de manera completa al campo electromagnético de al menos un inductor con forma de anillo al mismo tiempo que se mantiene una distancia y en el que, después del calentamiento con el inductor, se enfría bruscamente al mismo tiempo en su totalidad.

Bajo rodamientos grandes se entienden en el contexto mencionado rodamientos, cuyos aros de cojinete están atornillados con las construcciones adyacentes a través de taladros pasantes o roscados ejecutados axialmente. Los rodamientos grandes pueden poseer según su construcción una hilera de rodillos o también varias hileras de rodillos; a cada hilera de rodillos se asignan dos superficies de rodadura, que se mecanizan con arranque de viruta en dos a tres aros de cojinete y que se templan a continuación. Estos aros de cojinete se pueden configurar como aros con tacón, aros soporte, aros de sujeción, aros axiales con forma de disco, etc.

Las superficies de rodadura de los aros de cojinete de los rodamientos grandes se templan, de acuerdo con un procedimiento conocido, de manera inductiva durante su avance (templado inductivo por avance) ; para ello se disponen una bobina de inducción (inductor) y un aspersor fijado a ella por encima de un segmento, pequeño en relación con el diámetro del aro, de la superficie de rodadura a templar. Para el templado, el inductor y el aspersor barren una sola vez el contorno de la superficie de rodadura del aro de cojinete en el sentido del contorno de la superficie de rodadura con un avance constante del aro de cojinete, de manera, que cada segmento de la superficie de rodadura es calentado y enfriado bruscamente (templado) de manera continua. El inconveniente esencial de este procedimiento reside en un pequeño segmento (deslizamiento) , que, debido al procedimiento, es templado de manera incompleta situado en el punto final del templado y en cuya zona permanece blanda la superficie de rodadura, reduciendo con ello la capacidad portante del aro (véase el documento US 4.363.946 A) .

Además, se conoce el procedimiento de calentar las superficies de rodadura de los aros de cojinete de rodamientos grandes con llamas de acetileno-oxígeno y enfriarlas después bruscamente en un baño de aceite o de emulsión. En este procedimiento, conocido como templado con llama, se disponen sobre el contorno de la superficie de rodadura a templar varios quemadores repartidos uniformemente, obteniendo por medio de la rotación del aro de cojinete alrededor de su eje - generalmente dispuesto perpendicular - un calentamiento simultáneo y uniforme en todo el contorno del aro del cojinete. Inmediatamente después de alcanzar la temperatura prefijada en la superficie de rodadura del aro de cojinete a templar se desconectan los quemadores y se sumerge el aro de cojinete en un baño de aceite o de emulsión. Los inconvenientes esenciales de este procedimiento conocido se hallan, por un lado, en el peligro para el operario debido al manejo de mezclas explosivas de gas y en el considerable ruido, que se origina. Por otro lado, las condiciones de calentamiento sólo pueden ser controladas con exactitud con limitaciones, de manera, que con frecuencia resultan propiedades de resistencia desfavorables (reducida dureza, grano basto) en la superficie de rodadura templada, que reducen la capacidad portante del rodamiento correspondiente.

La solicitud de patente japonesa prepublicada bajo el número Sho60-141827 describe un procedimiento para la fabricación de al menos una superficie de rodadura, que posee al menos una cavidad a modo de ranura, con capa marginal templada en el que la capa marginal a templar se expone para el calentamiento -mientras el elemento cilíndrico, que contiene la superficie de rodadura es girado alrededor de su propio eje - en su totalidad al campo electromagnético de al menos un inductor manteniendo al mismo tiempo una distancia y, después del calentamiento, se enfría bruscamente por medio de la aspersión de un medio de enfriamiento.

Siempre que el procedimiento conocido se realice en la manera convencional mencionada más arriba, es decir, con una separación constante en el contorno de la superficie de rodadura entre la superficie de rodadura y el inductor, se construye este último, para obtener un efecto de calentamiento intenso, de tal modo, que se acerque lo más posible ala superficie de rodadura en cuestión.

El invento se basa en el problema de divulgar un procedimiento para la fabricación de aros de cojinete para rodamientos grandes con el que se puedan obtener en las superficies de rodadura de manera uniforme (sin deslizamiento) una dureza grande y una estructura de grano fino en el contorno.

Este problema se soluciona en un procedimiento conforme con el género indicado más arriba por el hecho de que el aro de cojinete se provee antes del calentamiento con el inductor de un corte, que separa desde el punto de vista de la superficie la capa marginal a templar de la zona que no debe ser templada y por que la distancia (es decir la llamada “distancia de acoplamiento”) del inductor con relación a la superficie de la capa marginal a templar equivale, en el caso de una superficie de rodadura radial, a 1 a 2 veces la profundidad de templado de la capa marginal; que en el caso de una superficie de rodadura axial adyacente a la superficie interior del aro de cojinete equivalga en el borde exterior a 0, 6 a 1 veces la profundidad de templado de la capa marginal y, en el borde interior, a 1, 5 a 2 veces la profundidad de templado de la capa marginal, variando continuamente la distancia del borde exterior al borde

interior y que en el caso de una superficie de rodadura axial, cuyo diámetro interior sea mayor que el de la superficie interior del aro de cojinete, equivalga de manera uniforme a 0, 6 a 1 veces la profundidad de templado del borde. La velocidad lineal del aro de cojinete en rotación se halla en este caso con preferencia en el margen de 0, 2 metro/segundo.

Con el procedimiento según el invento no sólo se obtiene un templado uniforme y sin deslizamiento de la totalidad de la superficie de rodadura; en comparación con los procedimientos conocidos hasta ahora también es posible reducir considerablemente la duración del proceso de templado.

Los perfeccionamientos ventajosos del invento se desprenden de las reivindicaciones subordinadas.

Las superficies de rodadura para aros de cojinete de rodamientos grandes se pueden construir como superficies de rodadura radiales o axiales. Las superficies de rodadura radiales pueden ser sometidas a esfuerzos en el sentido radial con relación al eje de rotación del cojinete, siempre que se utilicen cuerpos de rodadura cilíndricos, y posean una superficie cilíndrica.

Las superficies de rodadura axiales pueden ser sometidas a esfuerzos en la dirección del eje de rotación y pueden estar formadas por ejemplo por una superficie de anillo circular dispuesta perpendicular al eje de rotación.

La condición de que junto a la capa marginal templada se halle una zona adyacente, que no deba ser templada, incluye en el caso de una superficie de rodadura radial configurada con forma cilíndrica una zona de material, que posea de manera opcional el mismo diámetro exterior o uno más pequeño o más grande que la superficie de rodadura radial y en el caso de una superficie de rodadura axial plana una zona con una superficie, que se halle en el mismo plano o en una zona, que se configura elevada o rebajada con relación a la superficie de rodadura axial.

Además, se prevé, que el corte se mecanice en el aro de cojinete con una profundidad, que equivalga a 1 a 2 veces la profundidad de templado del borde.

Para templar correctamente un aro de cojinete - que junto a la superficie de rodadura a templar posee una zona adyacente escalonada, que no debe ser templada - y dejar la zona escalonada sin alteración desde el punto de vista de su dureza se prevé, además, según el invento, que el inductor se mantenga con relación a la zona escalonada adyacente a una distancia lateral, que equivalga a 1, 5 a 2 veces la profundidad de templado del borde. Una zona escalonada adyacente en este sentido es, en el caso de una superficie de rodadura axial a templar, una zona con una superficie radial adyacente y en el caso de una superficie de rodadura radial a templar una zona con una superficie frontal axial adyacente.... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de un aro de cojinete para rodamientos grandes con al menos una superficie de rodadura con una capa marginal templada, que está dispuesta junto a una zona que no debe templarse, en el que la capa marginal a templar se expone para el calentamiento -mientras se hace rotar el aro de cojinete alrededor de su 5 propio eje (A) - de manera completa al campo electromagnético de al menos un inductor con forma de anillo al mismo tiempo que se mantiene una distancia y en el que, después del calentamiento a través del inductor, se enfría bruscamente al mismo tiempo en su totalidad, caracterizado porque el aro de cojinete se provee antes del calentamiento a través del inductor con un corte, que separa en la superficie la capa marginal a templar respecto de la zona que no debe templarse, y porque la distancia (a, a1, a2) del inductor a la superficie de la capa marginal a templar

-es en el caso de una superficie (48, 51) de rodadura radial igual a 1 a 2 veces la profundidad (T) de templado del borde,

-en el caso de una superficie (47, 49, 50) de rodadura axial, que está adyacente a la superficie (51) interior del aro de cojinete, en el borde (a1) exterior igual a 0, 6 a 1 veces la profundidad (T) de templado del borde y en el borde

(a2) interior es igual a 1, 5 a 2 veces la profundidad de templado del borde, disminuyendo de manera continua la distancia (a1, a2) desde el borde exterior hasta el borde interior; y

- en el caso de una superficie (49) de rodadura axial, cuyo diámetro interior es mayor que el de la superficie (48) interior del aro de cojinete, es de manera uniforme igual a 0, 6 a 1 veces la profundidad (T) de templado del borde.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el corte se mecaniza en el aro de cojinete con una 20 profundidad (t) , que corresponde a 1 a 2 veces la profundidad (T) de templado del borde.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el inductor se dispone escalonado, con relación a una zona escalonada adyacente y que no debe templarse del aro de cojinete, a una distancia (c) lateral, que es equivalente a 1, 5 a 2 veces la profundidad (T) de templado del borde.