Máquina para romper una biela.

1. Máquina para la rotura de una biela que tiene un pie y una cabeza,

en una pieza (1001) de cuerpo y una pieza (1002) de sombrerete, comprendiendo dicha máquina:

elementos (11, 23, 24) de posicionamiento para posicionar dicha biela en una posición para la rotura;

un elemento (3) expansible dispuesto para insertarse en un orificio en dicha cabeza de la biela para permitir la división de dicha biela en una pieza de cuerpo y una pieza de sombrerete mediante la expansión de dicho elemento expansible;

caracterizada porque

la máquina comprende además una prensa eléctrica (4) con un servomotor para accionar el elemento expansible.

2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque

dichos elementos de posicionamiento comprenden primeros elementos (11) de posicionamiento y al menos un segundo elemento (23) de posicionamiento,

porque la máquina adicionalmente comprende:

una primera parte (1) y una segunda parte (2), pudiendo dicha segunda parte (2) moverse respecto a dicha primera parte (1), estando dispuesta dicha primera parte (1) para alojar una pieza de sombrerete de dicha cabeza de dicha biela, comprendiendo además dicha primera parte dichos primeros elementos (11) de posicionamiento dispuestos para interaccionar con dicha pieza de sombrerete, estando dispuesta dicha segunda parte (2) para alojar el pie de dicha biela, comprendiendo además dicha segunda parte dicho al menos un segundo elemento (23) de posicionamiento dispuesto para interaccionar con el pie de la biela,

y porque

dicha segunda parte (2) comprende un primer carro (21) que está dispuesto para poder moverse respecto a dicha primera parte (1) entre una posición proximal y una posición distal, y un segundo carro (22) que está dispuesto para poder moverse respecto a dicho primer carro (21), estando previsto dicho segundo elemento (23) de posicionamiento en dicho segundo carro (22) para fijar la posición del pie de dicha biela respecto a dicho segundo carro (22).

3. Máquina según la reivindicación 2, caracterizada porque el segundo elemento (23) de posicionamiento comprende un pasador de centrado, sujeto a dicho segundo carro (22).

4. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizada porque incluye además dos elementos (24) de posicionamiento adicionales montados en dicho segundo carro (22) y dispuestos para desplazar la cabeza de la biela hacia la primera parte (1).

5. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque incluye además un dispositivo (25) de accionamiento dispuesto para desplazar el segundo carro (22).

6. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el segundo carro (22) está dispuesto de manera deslizante dentro del primer carro (21).

7. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los primeros elementos (11) de posicionamiento están dispuestos para insertarse en orificios de tornillo de la biela, en la cabeza de la biela.

8. Máquina según la reivindicación 7, caracterizada porque los primeros elementos (11) de posicionamiento están dispuestos para desplazar la biela hacia la segunda parte.

9. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizada porque los primeros elementos (11) de posicionamiento incluyen salidas (12) de fluido para expulsar un fluido.

10. Máquina según la reivindicación 9, caracterizada porque dichas salidas (12) de fluido están situadas dentro de los orificios de tornillo para posicionarse donde tiene lugar la rotura.

11. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 2-10, caracterizada porque comprende además una pluralidad de salidas (13) de fluido para un fluido de limpieza, dispuestas en dicha primera parte (1) y/o en dicha segunda parte (2).

MÁQUINA PARA ROMPER UNA BIELA

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a máquinas y procedimientos para la producción de bielas , y especialmente a las máquinas para realizar la rotura de la cabeza de las bielas, y acciones relacionadas.

ESTADO DE LA TÉCNICA

En motores de combustión interna para automóviles, la biela se usa para conectar el pistón al cigüeñal. Las bielas se producen habitualmente de metal, tal como acero, aunque también pueden usarse otros materiales, por ejemplo, para conseguir una ligereza deseada. Una biela normalmente tiene un pie con un orificio pequeño, y una cabeza con un orificio grande. El pie se conecta al pistón mediante un pasador o similar, y la cabeza normalmente se conecta al cigüeñal.

La figura 1 ilustra un diseño típico de una biela. La biela 1000 comprende lo que en adelante se denominará una parte de cuerpo o cuerpo 1001 (que comprende la parte de vástago 1004 y el pie 1003 en el que se forma el orificio 1005 pequeño, así como parte de la cabeza en la que se forma el orificio 1006 grande) , y un sombrerete 1002 que, junto con la cabeza del cuerpo 1001, define el orificio 1006 grande. El sombrerete 1002 se sujeta al cuerpo mediante tornillos 1007 que se atornillan en orificios correspondientes. La junta 1008 entre el cuerpo 1001 y el sombrerete 1002 a menudo es difícil de ver en la biela terminada.

La biela se obtiene mecanizando una pieza en bruto en forma de un único trozo de metal para producir una pieza en bruto de biela que comprende tanto el pie con el orificio pequeño como la cabeza con el orificio grande. Esta pieza en bruto de biela a continuación se divide en el cuerpo 1001 y el sombrerete 1002. Esta operación normalmente se denomina “rotura” de la biela, una operación que normalmente se realiza introduciendo un objeto, tal como dos piezas de mandril de expansión, en el orificio 1006 grande, y separando estas dos piezas de mandril usando, por ejemplo, un elemento de cuña. Antes de realizar la propia rotura, se han realizado “muescas” en la cabeza, por ejemplo, mediante láser u otro medio adecuado, para establecer muescas que definen el plano en el que la cabeza se dividirá durante la separación de las dos piezas de mandril de expansión.

Debido al hecho de que el sombrerete 1002 y el cuerpo 1001 están separados entre sí “rompiendo” de hecho el metal (en lugar de, por ejemplo, cortando o por otros medios, o en lugar de producir el cuerpo y el sombrerete a partir de dos piezas en bruto independientes) , las superficies en las que el cuerpo y el sombrerete se conectan uno con el otro se ajustan muy bien entre sí, una vez que el cuerpo y el sombrerete se han vuelto a montar para formar la biela.

La rotura de piezas en bruto de biela es convencional en la técnica de fabricación de bielas de conexión.

Por ejemplo, el documento DE-19841027-C1 describe una máquina usada para la rotura de bielas. Se usa un láser para producir las muescas que definen el plano de división. La rotura se realiza usando lo que parecen ser dos semimandriles de expansión, que se expanden debido al movimiento de un elemento de cuña. La máquina comprende además medios para atornillar el sombrerete en el cuerpo.

El documento US-6457621-B1 enseña un dispositivo para separar el cuerpo y el sombrerete de una biela, partiendo la cabeza usando dos semimandriles de expansión y una cuña de separación. El dispositivo comprende una mitad de dispositivo fijo y una mitad de dispositivo móvil. El documento US-6457621-B1 describe ampliamente cómo la pieza en bruto de biela puede fijarse en su posición durante la operación.

Asimismo el documento DE-9320463-U1, EP-568119-A1 y EP-467198-A1 describen diferentes disposiciones para la rotura de bielas de conexión.

El documento US-6671955-B1 describe un procedimiento para tratar una biela tras su rotura, aplicando un tratamiento de vibración. Las superficies de división están en contacto durante el tratamiento de vibración.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Un primer aspecto de la invención se refiere a una máquina para la rotura de una biela (o una pieza en bruto de biela, es decir, una pieza en bruto que se ha mecanizado para presentar muchas de las características del producto final, pero con el sombrerete y el cuerpo todavía formando parte del mismo cuerpo de metal) que tiene un pie y una cabeza, en una pieza de cuerpo y una pieza de sombrerete, comprendiendo dicha máquina:

elementos de posicionamiento para posicionar dicha biela en una posición para la rotura; y

un elemento expansible dispuesto para insertarse en un orificio en dicha cabeza de la biela para permitir la división de dicha biela en una pieza de cuerpo y una pieza de sombrerete mediante la expansión de dicho elemento expansible.

Según este aspecto de la invención, la máquina puede comprender además una prensa eléctrica con un servomotor para accionar el elemento expansible, por ejemplo, para desplazar una cuña de separación para separar dos semimandriles. Algunas ventajas relacionadas con el uso de una prensa eléctrica se han explicado anteriormente.

En algunas realizaciones de la invención, la máquina comprende una primera parte y una segunda parte, pudiendo dicha segunda parte moverse respecto a dicha primera parte. Dicha primera parte puede ser, por ejemplo, una parte fija, fija respecto a un bastidor de la máquina; la segunda parte puede montarse entonces de modo que puede moverse con respecto a dicha parte fija, por ejemplo, a lo largo de carriles guía o similar. Por ejemplo, la segunda parte puede ser un carro que puede moverse linealmente respecto a la primera parte, por ejemplo, en el plano horizontal, entre una posición proximal y una posición distal respecto a dicha primera parte. La posición proximal puede ser la posición cuando la biela se monta en la máquina, antes de que comience la operación de división, y la posición distal puede corresponder a una posición al final de la operación de división, cuando ha tenido lugar la rotura y la pieza de sombrerete se ha separado de la pieza de cuerpo.

Dicha primera parte está dispuesta para alojar una pieza de sombrerete de dicha cabeza de dicha biela, y dicha primera parte comprende además primeros elementos de posicionamiento dispuestos para interaccionar con dicha pieza de sombrerete. Estos elementos de posicionamiento pueden servir para determinar, o contribuir a determinar, o fijar, la posición de la cabeza de la biela respecto a la primera parte de la máquina; por ejemplo, estos primeros elementos de posicionamiento pueden estar en línea con los pasadores enseñados por el documento US-6457621-B1 o el documento DE-9320463-U1.

Dicha segunda parte está dispuesta para alojar el pie de dicha biela , y dicha segunda parte comprende además al menos un segundo elemento de posicionamiento dispuesto para interaccionar con el pie de la biela . Este segundo elemento de posicionamiento puede, por ejemplo, incluir un pasador, una protuberancia o similar dispuestos para posicionarse dentro del orificio pequeño del pie de la biela , impidiendo o limitando de este modo el movimiento del pie de la biela en relación con este pasador.

La máquina comprende además un elemento expansible dispuesto para insertarse en un orificio en dicha cabeza de la biela para permitir la división de dicha biela en una pieza de cuerpo y una pieza de sombrerete mediante la expansión de dicho elemento expansible. Dicha segunda parte puede desplazarse básicamente respecto a dicha primera parte de modo que tras la división de dicha biela , la pieza de sombrerete se retiene en dicha primera parte y la pieza de cuerpo se mueve con dicha segunda parte, alejándose de dicha pieza de sombrerete. El elemento expansible normalmente puede estar compuesto de la manera convencional, es decir, comprendiendo dos semimandriles de expansión dispuestos para separarse mediante una cuña de separación. Uno de los semimandriles de expansión puede estar sujeto a la primera parte y la otra parte de mandril de expansión puede conectarse a la segunda parte de la máquina.

Según estas realizaciones de la invención, dicha segunda parte comprende un primer carro (el término “carro” se usa en un sentido genérico y no debe interpretarse para implicar ninguna limitación en lo que respecta al diseño y la disposición del carro) que está dispuesto para poder moverse respecto a dicha primera parte entre una posición proximal y una posición distal, y un segundo carro que está dispuesto para poder moverse (por ejemplo, de manera lineal) respecto a dicho primer carro, estando previsto dicho segundo elemento de posicionamiento en dicho segundo carro para montar (o determinar,...

1. Máquina para la rotura de una biela que tiene un pie y una cabeza, en una pieza (1001) de cuerpo y una pieza (1002) de sombrerete, comprendiendo dicha máquina: elementos (11, 23, 24) de posicionamiento para posicionar dicha biela en una posición para la rotura;

un elemento (3) expansible dispuesto para insertarse en un orificio en dicha cabeza de la biela para permitir la división de dicha biela en una pieza de cuerpo y una pieza de sombrerete mediante la expansión de dicho elemento expansible;

caracterizada porque la máquina comprende además una prensa eléctrica (4) con un servomotor para accionar el elemento expansible.

2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos elementos de posicionamiento comprenden primeros elementos (11) de posicionamiento y al menos un segundo elemento (23) de posicionamiento,

porque la máquina adicionalmente comprende:

una primera parte (1) y una segunda parte (2) , pudiendo dicha segunda parte (2)

moverse respecto a dicha primera parte (1) , estando dispuesta dicha primera parte (1) para alojar una pieza de sombrerete de dicha cabeza de dicha biela, comprendiendo además dicha primera parte dichos primeros elementos (11) de posicionamiento dispuestos para interaccionar con dicha pieza de sombrerete, estando dispuesta dicha segunda parte (2) para alojar el pie de dicha biela, comprendiendo además dicha segunda parte dicho al menos un segundo elemento (23) de posicionamiento dispuesto para interaccionar con el pie de la biela, y porque dicha segunda parte (2) comprende un primer carro (21) que está dispuesto para poder

moverse respecto a dicha primera parte (1) entre una posición proximal y una posición distal, y un segundo carro (22) que está dispuesto para poder moverse respecto a dicho primer carro (21) , estando previsto dicho segundo elemento (23) de posicionamiento en dicho segundo carro (22) para fijar la posición del pie de dicha biela respecto a dicho segundo carro (22) .

3. Máquina según la reivindicación 2, caracterizada porque el segundo elemento (23) de posicionamiento comprende un pasador de centrado, sujeto a dicho segundo carro (22) .

4. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizada porque incluye

además dos elementos (24) de posicionamiento adicionales montados en dicho segundo carro (22) y dispuestos para desplazar la cabeza de la biela hacia la primera parte (1) .

5. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque incluye además un dispositivo (25) de accionamiento dispuesto para desplazar el segundo carro (22) .

6. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el segundo carro (22) está dispuesto de manera deslizante dentro del primer carro (21) .

7. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los primeros elementos (11) de posicionamiento están dispuestos para insertarse en orificios de tornillo de la biela, en la cabeza de la biela.

8. Máquina según la reivindicación 7, caracterizada porque los primeros elementos (11) de posicionamiento están dispuestos para desplazar la biela hacia la segunda parte.

9. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizada porque los primeros elementos (11) de posicionamiento incluyen salidas (12) de fluido para expulsar un fluido.

10. Máquina según la reivindicación 9, caracterizada porque dichas salidas (12) de fluido están situadas dentro de los orificios de tornillo para posicionarse donde tiene lugar la rotura.

11. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 2-10, caracterizada porque comprende además una pluralidad de salidas (13) de fluido para un fluido de limpieza, dispuestas en dicha primera parte (1) y/o en dicha segunda parte (2) .