HERRAMIENTA DE MECANIZADO PARA UN ASIENTO DE VALVULA Y PARA UNA GUIA DE VALVULA.

Herramienta de mecanizado para un asiento de válvula y para una guía de válvula,

para el mecanizado fino del asiento y de la guía de una válvula en una culata de un motor de combustión interna, teniendo al menos dos herramientas parciales (3, 5) de las cuales una primera, que está asignada al mecanizado del asiento de válvula presenta al menos un filo con una geometría determinada (11) y, una segunda, que está asignada al mecanizado de la guía de válvula, presentando al menos un filo (15) con una geometría determinada y que están conectadas entre sí por una interfaz de precisión (17), con lo cual la interfaz de precisión (17) está configurada como una conexión con un cono truncado y presentando una primera superficie plana (19) en la primera herramienta parcial (3) y una segunda superficie plana (21) en la segunda herramienta parcial (5), dispuestas verticalmente respecto al eje medio (23) de la herramienta (1) y que en estado montado de la herramienta (1) están en contacto entre sí, siendo la primera herramienta parcial (3) de acero, caracterizada porque la segunda herramienta parcial (5) está dividida y presenta dos secciones (39, 41), de las cuales una primera sección (39) es de metal duro y está asignada a la interfaz de precisión (17) y una segunda sección (41) es de un material más elástico que el material de la primera sección (39), y que presenta al menos un filo (13) de la segunda herramienta parcial (5)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/005886.

Solicitante: MAPAL FABRIK FUR PRAZISIONSWERKZEUGE DR. KRESS KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: OBERE BAHNSTRASSE 13,D-73431 AALEN.

Inventor/es: KRESS, DIETER.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 24 de Febrero de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B23C3/05B1B
  • B23C5/20B4
  • B23D77/00B
  • B23D77/00C
  • B23D77/04C
  • B23D77/14 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.B23D CEPILLADO; MORTAJADO; CIZALLADO; BROCHADO; ASERRADO; LIMADO; RASPADO; OPERACIONES ANALOGAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR, PARA EL TRABAJO DE METALES CON ARRANQUE DE MATERIAL (fabricación de ruedas dentadas o de órganos similares B23F; corte del metal por calentamiento localizado B23K; dispositivos para copiar o controlar B23Q). › B23D 77/00 Herramientas de escariado. › Escariadores para trabajos especiales, p. ej. para trabajar estrías de cilindros.

Clasificación PCT:

  • B23C3/05 B23 […] › B23C FRESADO (brochado B23D; para la fabricación de engranajes B23F; dispositivos para copiar o controlar B23Q). › B23C 3/00 Fresado de piezas especiales; Operaciones de fresado especiales; Máquinas correspondientes (fresado de dientes de engranaje B23F; fresado de fileteados B23G 1/32). › Acabado de válvulas o de asientos de válvulas.
  • B23D77/04 B23D 77/00 […] › comportando aristas de corte regulables con diferentes diámetros en toda la extensión del corte.
  • B23D77/14 B23D 77/00 […] › Escariadores para trabajos especiales, p. ej. para trabajar estrías de cilindros.
HERRAMIENTA DE MECANIZADO PARA UN ASIENTO DE VALVULA Y PARA UNA GUIA DE VALVULA.

Fragmento de la descripción:

Herramienta de mecanizado para un asiento de válvula y para una guía de válvula.

El presente invento se trata de una herramienta de mecanizado para un asiento de válvula y para una guía de válvula, para el mecanizado fino del asiento y de la guía de una válvula en una culata de un motor de combustión interna según el término genérico de la reivindicación 1. De la WO 03/013771 A1 se conoce una herramienta de este tipo y se la considera la técnica previa o anterior más cercana.

Se ha constatado, que durante el mecanizado del asiento y de la guía de una válvula en la culata de un motor de combustión interna, la calidad superficial en el área de la guía de válvula por un lado, y la coaxialidad entre el asiento de válvula y la guía de válvula por el otro, son muy relevantes. Además, la coaxialidad es un criterio básico para la estanqueidad y con ello, para el consumo del motor de combustión interna. La calidad del área de la guía de la superficie de la válvula resulta fundamental para un funcionamiento con poco desgaste del motor de combustión interna. En una herramienta conocida se han previsto dos herramientas parciales, de las cuales una primera se ha asignado al mecanizado del asiento de válvula y una segunda al mecanizado de la guía de válvula. Ambas herramientas parciales están conectadas entre sí por medio de una interfaz de precisión, en donde una herramienta parcial presenta un cono truncado y la otra un alojamiento con forma de cono para el cono truncado. Ambas herramientas parciales presentan superficies planas en el área de la interfaz de precisión, dispuestas verticalmente respecto al eje medio de la herramienta. La interfaz de precisión garantiza una disposición totalmente coaxial de ambas herramientas parciales entre sí. Ésta produce un claro incremento de la rigidez de la herramienta, de modo que se reduce la flexión en el área de la segunda herramienta parcial. La calidad superficial del asiento de válvula y de la guía de válvula se incrementa de este modo aún más, de forma que durante el mecanizado fino de las áreas mencionadas, las oscilaciones que surgen dentro de la herramienta se interrumpen y se amortiguan así de manera significativa gracias a la interfaz de precisión. Debido a la selección de materiales diferentes para ambas herramientas parciales se reducen aún más las oscilaciones. Por su parte, para la primera herramienta parcial utilizada para el mecanizado del asiento de válvula se emplea acero y para la segunda herramienta parcial utilizada para el mecanizado de la guía de válvula, metal duro. Se ha demostrado que en algunos casos la calidad superficial en el área de la guía de válvula no resulta suficiente y se presenta un desgaste relativamente alto de la segunda herramienta parcial.

Por consiguiente, el objetivo del invento es generar una herramienta de mecanizado para un asiento y para una guía de válvula, para el mecanizado fino del asiento y de la guía de válvula en una culata de un motor de combustión interna, que no presente esta desventaja.

Para lograr este objetivo se sugiere consiguientemente una herramienta de mecanizado para el asiento y para la guía de válvula, que presente las características mencionadas en la reivindicación 1. La herramienta comprende por otra parte, dos herramientas parciales, de las cuales una está asignada al mecanizado del asiento de válvula y la otra al mecanizado de la guía de válvula. En este caso la primera herramienta utilizada para el mecanizado del asiento de válvula está fabricada en acero. La herramienta se caracteriza no obstante, porque la segunda herramienta parcial está dividida y presenta dos secciones, de las cuales sólo una es de metal duro, más precisamente la primera sección, asignada a la interfaz de precisión. La segunda sección de la segunda herramienta parcial está constituida por un material, que es más elástico que el de la primera sección. Es entonces posible, que la segunda sección de la segunda herramienta parcial se apoye de manera óptima sobre la superficie de la guía de válvula, con lo cual se evita un desgaste rápido de la segunda herramienta parcial y se mejora significativamente la calidad superficial de la guía del asiento de válvula.

Se prefiere un ejemplo de fabricación de la herramienta, caracterizado porque la segunda sección está constituida por acero o por metal pesado. Estos materiales se caracterizan por presentar una mayor elasticidad que el metal duro, de modo que la segunda herramienta parcial en el área de la segunda sección puede apoyarse mejor sobre la superficie de la guía de válvula. Se origina además la ventaja adicional, de que el material de la segunda sección es más fácil de mecanizar que el de la primera sección.

Otras configuraciones se originan a partir de las subreivindicaciones restantes.

En lo que sigue se explica más detalladamente el invento mediante los dibujos. Se muestran en:

la figura 1, un diagrama elemental de una herramienta de mecanizado del asiento y de la guía de una válvula en vista lateral, como despiece;

la figura 2, una vista lateral de una herramienta parcial de la herramienta representada en la figura 1 y

la figura 3, una vista frontal ampliada de la herramienta parcial según la figura 2.

La figura 1 muestra una herramienta de mecanizado para un asiento de válvula y para una guía de válvula, identificada en lo que sigue con el número 1, que presenta dos herramientas parciales, es decir, una primera herramienta parcial 3, utilizada para el mecanizado del asiento de válvula y una segunda herramienta parcial 5, utilizada para el mecanizado de la guía de válvula. La primera herramienta parcial 3 presenta aquí un eje 7, que sirve para conectar la herramienta 1 con una máquina herramienta. Está desarrollado de manera adecuada y está provisto aquí por ejemplo, de una superficie externa cónica. Comprende además una placa de corte 9 con un filo 11, que sirve para el mecanizado de un asiento de válvula.

La segunda herramienta parcial 5 presenta igualmente una placa de corte 13, que contiene un filo con una geometría determinada 15.

La conexión de ambas herramientas parciales 3 y 5 se produce por medio de una interfaz de precisión 17, ejecutada como conexión en forma de cono truncado que presenta una primera superficie plana 19 en la primera herramienta parcial 3 y una segunda superficie plana 21 en la segunda herramienta parcial 5. Las superficies planas están dispuestas de manera vertical respecto al eje de giro y al eje medio 23 de la herramienta 1. La interfaz de precisión 17 comprende por un lado un cono y por el otro una cavidad metida en el cono. Sin embargo está previsto aquí, que estén presentes el cono 25 en la segunda herramienta parcial 5 y la cavidad 27 con forma de cono en la primera herramienta parcial 3.

En el despiece se reproduce un tornillo tensor 29, que posee una primera sección roscada 31, que se introduce en la primera herramienta parcial 3 y una segunda sección roscada 33, que se introduce en la segunda herramienta parcial 5. Las secciones roscadas 31, 33 comprenden roscas en direcciones opuestas. Si se gira el tornillo tensor 29 en una primera dirección, ambas herramientas parciales 3 y 5 se tensan entre sí en el área de la interfaz de precisión 17, con lo cual el cono 25 es arrastrado dentro de la cavidad 27 y las superficies planas 19 y 21, ejecutadas aquí como superficies anulares, se mantienen fuertemente unidas entre sí.

Durante un giro del tornillo tensor 29 en la dirección contraria, ambas herramientas parciales 3 y 5 se separan la una de la otra, de modo que se liberan las fuerzas de apriete entre el cono 25 y la cavidad 27.

Durante el mecanizado fino del asiento de válvula y de la guía de válvula en el bloque del cilindro de un motor de combustión interna, ambas herramientas parciales 3 y 5 se tensan firmemente entre sí mediante la interfaz de precisión 17, por lo cual se produce una alta rigidez de la herramienta 1, además de un posicionamiento completamente exacto de las herramientas parciales 3 y 5 entre sí.

La segunda herramienta parcial 5 está ejecutada como escariador y se utiliza para el mecanizado de la guía de válvula. La primera herramienta parcial 3 se utiliza para el mecanizado del asiento de válvula. Por consiguiente, el filo 11 de la placa de corte 9 de la primera herramienta parcial está inclinado angularmente hacia el eje medio 23. Desciende además en la dirección de avance de la herramienta, indicada por la flecha 35.

En el área de la segunda herramienta parcial 5 se ha previsto al menos...

 


Reivindicaciones:

1. Herramienta de mecanizado para un asiento de válvula y para una guía de válvula, para el mecanizado fino del asiento y de la guía de una válvula en una culata de un motor de combustión interna, teniendo al menos dos herramientas parciales (3, 5) de las cuales una primera, que está asignada al mecanizado del asiento de válvula presenta al menos un filo con una geometría determinada (11) y, una segunda, que está asignada al mecanizado de la guía de válvula, presentando al menos un filo (15) con una geometría determinada y que están conectadas entre sí por una interfaz de precisión (17), con lo cual la interfaz de precisión (17) está configurada como una conexión con un cono truncado y presentando una primera superficie plana (19) en la primera herramienta parcial (3) y una segunda superficie plana (21) en la segunda herramienta parcial (5), dispuestas verticalmente respecto al eje medio (23) de la herramienta (1) y que en estado montado de la herramienta (1) están en contacto entre sí, siendo la primera herramienta parcial (3) de acero, caracterizada porque la segunda herramienta parcial (5) está dividida y presenta dos secciones (39, 41), de las cuales una primera sección (39) es de metal duro y está asignada a la interfaz de precisión (17) y una segunda sección (41) es de un material más elástico que el material de la primera sección (39), y que presenta al menos un filo (13) de la segunda herramienta parcial (5).

2. Herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque la segunda sección (41) es de acero o de metal pesado.

3. Herramienta según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque se han previsto una saliente (47) y una cavidad (49) en el área de conexión entre la primera sección (39) de la segunda herramienta parcial (5) y la segunda sección (41) de la segunda herramienta parcial (5).

4. Herramienta según la reivindicación 3, caracterizada porque la saliente (47) y la cavidad (49) están fabricadas en forma de cono o de cono truncado.

5. Herramienta según la reivindicación 3 o 4, caracterizada porque la saliente (47) está prevista en la primera sección (39) y la cavidad (49) en la segunda sección (41) de la segunda herramienta parcial (5).

6. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un canal para el fluido de refrigeración/lubricante, transcurre a través de la herramienta (1) de manera concéntrica a su eje medio (23).

7. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el fluido de refrigeración/lubricante fluye a través de una cámara de distribución (53) para el fluido de refrigeración/lubricante, que está previsto en el área de conexión de ambas secciones (39, 41) de la segunda herramienta parcial (5).

8. Herramienta según la reivindicación 7, caracterizada porque la cámara de distribución (53) limita la cavidad (49) en la segunda sección (41) de la segunda herramienta parcial (5).

9. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el filo (15) de la segunda sección (41) es parte de una placa de corte (13).

10. Herramienta según la reivindicación 9, caracterizada porque la placa de corte (13) está ajustada en la segunda sección (41) mediante una mordaza tensora (57).

11. Herramienta según la reivindicación 9 o 10, caracterizada porque un dispositivo de ajuste (77) está asignado a la placa de corte (13).

12. Herramienta según la reivindicación 11, caracterizada porque el dispositivo de ajuste (77) presenta un tornillo de ajuste (79) y preferentemente una cuña de ajuste (83).

13. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la segunda herramienta parcial (5) presenta al menos una barra guía (59).

14. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la primera sección (39) y la segunda sección (41) de la segunda herramienta parcial (5) presentan al menos una barra guía (59,59') cada una.

15. Herramienta según la reivindicación 13 o 14, caracterizada porque al menos una barra guía de la segunda sección (41) está dividida en dos.

16. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la segunda sección (41) presenta una barra guía (71) siguiendo el filo (15), vista en dirección de giro, con lo cual la barra guía sigue preferentemente en aprox. 45º.

17. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la segunda sección (41) presenta una barra guía (73) posicionada de manera opuesta al filo (15).

18. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la segunda sección (41) presenta una barra guía (59'') que sigue al filo (15) en aprox. 270º.

19. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el ancho las barras guía es diferente.


 

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