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

dichos elementos de posicionamiento incluyen primeros elementos (11) de posicionamiento dispuestos para aplicarse contra la cabeza de la biela, preferiblemente en el extremo de pieza de sombrerete de dicha biela, en la que dichos primeros elementos de posicionamiento comprenden dos primeros elementos (11) de posicionamiento, pudiendo desplazarse lateralmente cada uno de dichos dos primeros elementos (11) de posicionamiento para ajustar la posición de los primeros elementos de posicionamiento a la distancia entre los orificios de tornillo de la biela.

2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque cada uno de dichos primeros elementos (11) de posicionamiento está dispuesto para adoptar selectivamente una de una pluralidad de posiciones predefinidas en una dirección lateral, para adaptar la máquina a una distancia seleccionada de una pluralidad de distancias predefinidas entre dichos orificios de tornillo.

3. Máquina según la reivindicación 2, caracterizada porque uno de dicho primeros elementos (11) de posicionamiento está dispuesto en un primer carro (11A) de posicionamiento y otro de dichos primeros elementos (11) de posicionamiento está dispuesto en otro primer carro (11A) de posicionamiento, pudiendo desplazarse lateralmente dichos primeros carros de posicionamiento para desplazar dichos primeros elementos de posicionamiento entre dichas posiciones predefinidas.

4. Máquina según la reivindicación 3, caracterizada porque cada uno de dichos primeros carros de posicionamiento está dotado de una pluralidad de primeros medios (11B) de acoplamiento dispuestos para interaccionar con segundos medios (11C) de acoplamiento asociados a una parte (1A) fija de la máquina, de modo que acoplando dichos segundos medios de acoplamiento con dichos primeros medios de acoplamiento el respectivo primer carro de posicionamiento se bloquea en una posición específica, en la que cada uno de dichos primeros medios de acoplamiento corresponde a una de dichas posiciones predefinidas.

5. Máquina según la reivindicación 4, caracterizada porque dichos primeros medios de acoplamiento comprenden una pluralidad de aberturas (11B), y en la que dichos segundos medios de acoplamiento comprenden al menos un elemento (11C) de bloqueo dispuesto para insertarse dentro de una seleccionada de dichas aberturas (11B), para bloquear el movimiento lateral del correspondiente primer carro (11A) de posicionamiento, en la que cada una de dichas aberturas corresponde a una posición respectiva de dichas posiciones predefinidas.

6. Máquina según la reivindicación 5, caracterizada porque dichas aberturas están distribuidas en la dirección vertical.

7. Máquina según la reivindicación 6, caracterizada porque dicho elemento (11C) de bloqueo puede desplazarse en la dirección vertical para insertarse en una abertura seleccionada de dichas aberturas (11B), para posicionar el correspondiente primer elemento (11) de posicionamiento en una seleccionada de dichas posiciones predefinidas.

8. Máquina según la reivindicación 7, caracterizada porque el elemento (11C) de bloqueo asociado a uno de dichos primeros carros de posicionamiento y el elemento (11C) de bloqueo asociado al otro de dichos carros de posicionamiento están unidos por una estructura (11D) de unión de modo que pueden moverse conjuntamente en la dirección vertical, estando asociada dicha estructura de unión con medios (11E) de bloqueo para bloquear dicha estructura (11D) de unión según una determinada altura.

9. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 5-8, caracterizada porque cada uno de dichos elementos (11C) de bloqueo tiene una parte de punta cuyo diámetro disminuye hacia un extremo de punta de dichos elementos de bloqueo, dispuesta para insertarse dentro de dichas aberturas.

10. Máquina según la reivindicación 9, caracterizada porque la proyección ortogonal de cada una de dichas aberturas (11B) de un primer carro (11A) de posicionamiento sobre un eje horizontal se superpone con la proyección ortogonal de cada una de las otras aberturas (11B) de dicho primer carro de posicionamiento sobre dicho eje horizontal, en más del 50%.

11. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende además una prensa eléctrica con un servomotor para accionar el elemento expansible.

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

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 rotura de dicha biela en una pieza de cuerpo y una pieza de sombrerete mediante la expansión de dicho elemento expansible.

Según la invención, dichos elementos de posicionamiento incluyen primeros elementos de posicionamiento dispuestos para aplicarse contra la cabeza de la biela (por ejemplo, desplazarse o hacer tope contra dicha cabeza en los orificios de tornillo de dicha cabeza, o incluso insertarse en dichos orificios de tornillo, es decir, en los orificios que se usan para atornillar la pieza de sombrerete a la pieza de cuerpo tras la rotura) , preferiblemente en el extremo de pieza de sombrerete de dicha biela (esto hace a la disposición más flexible; puede ser posible desplazar los primeros elementos de posicionamiento contra la cabeza, por ejemplo, contra los orificios de tornillo de dicha cabeza, también desde el otro extremo del orificio grande, es decir, en el extremo que está más próximo al pie, pero entonces no sería posible usar la disposición con bielas de conexión en la que los orificios de tornillo están abiertos sólo en el extremo de sombrerete de la biela ; por tanto, prever dichos primeros medios de posicionamiento para insertarse en o desde el extremo de pieza de sombrerete mejora la flexibilidad de la máquina y su uso para una gran variedad de productos) . Dichos primeros elementos de posicionamiento comprenden dos primeros elementos de posicionamiento, pudiendo desplazarse cada uno de dichos dos primeros elementos de posicionamiento lateralmente (u horizontalmente; la dirección lateral puede ser preferiblemente en la dirección horizontal) para ajustar la posición de los primeros elementos de posicionamiento a la distancia entre los orificios de tornillo de la biela . De este modo, la máquina puede usarse para mecanizar diferentes tipos de bielas, que presentan diferentes distancias entre los orificios de tornillo en la cabeza.

Cada uno de dichos primeros elementos de posicionamiento puede estar dispuesto para adoptar selectivamente una de una pluralidad de posiciones predefinidas en una dirección lateral (u horizontal) , para adaptar la máquina a una seleccionada de una pluralidad de distancias predefinidas entre dichos orificios de tornillo. Esto hace que sea sencillo conmutar rápidamente entre la producción de diferentes bielas de conexión: los elementos de posicionamiento simplemente se mueven lateralmente para adoptar la posición lateral predefinida que corresponda a la nueva clase de biela que va a fabricarse.

Uno de dichos primeros elementos de posicionamiento puede estar dispuesto en un primer carro de posicionamiento y otro de dichos primeros elementos de posicionamiento puede estar dispuesto en otro primer carro de posicionamiento, pudiendo dichos primeros carros de posicionamiento desplazarse lateral (u horizontalmente) para desplazar dichos primeros elementos de posicionamiento entre dichas posiciones predefinidas. De este modo, desplazando estos carros, por ejemplo, a lo largo de guías horizontales asociadas con una parte fija o bastidor de la máquina, los primeros elementos de posicionamiento pueden ponerse selectivamente en una u otra de dichas posiciones predefinidas.

Cada uno de dichos primeros carros de posicionamiento puede estar dotado de una pluralidad de primeros medios de acoplamiento dispuestos para interaccionar con segundos medios de acoplamiento asociados a una parte fija o bastidor de la máquina (esta parte fija de la máquina puede formar parte de, o fijarse a, dicha primera parte de la máquina) , de modo que acoplando dichos segundos medios de acoplamiento con dichos primeros medios de acoplamiento el respectivo primer carro de posicionamiento se bloquea en una posición específica, en la que cada uno de dichos primeros medios de acoplamiento corresponde a una de dichas posiciones predefinidas. Por tanto, seleccionando uno específico de dichos primeros medios de acoplamiento y acoplándolo a dichos segundos medios de acoplamiento, el primer carro de posicionamiento se bloquea en una posición de modo que el correspondiente primer elemento de posicionamiento se bloquea en una...

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 dichos elementos de posicionamiento incluyen primeros elementos (11) de posicionamiento dispuestos para aplicarse contra la cabeza de la biela, preferiblemente en el extremo de pieza de sombrerete de dicha biela, en la que dichos primeros elementos de posicionamiento comprenden dos primeros elementos (11) de posicionamiento, pudiendo desplazarse lateralmente cada uno de dichos dos primeros elementos (11) de posicionamiento para ajustar la posición de los primeros elementos de posicionamiento a la distancia entre los orificios de tornillo de la biela.

2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque cada uno de dichos primeros elementos (11) de posicionamiento está dispuesto para adoptar selectivamente una de una pluralidad de posiciones predefinidas en una dirección lateral, para adaptar la máquina a una distancia seleccionada de una pluralidad de distancias predefinidas entre dichos orificios de tornillo.

3. Máquina según la reivindicación 2, caracterizada porque uno de dicho primeros elementos

(11) de posicionamiento está dispuesto en un primer carro (11A) de posicionamiento y otro de dichos primeros elementos (11) de posicionamiento está dispuesto en otro primer carro (11A) de posicionamiento, pudiendo desplazarse lateralmente dichos primeros carros de posicionamiento para desplazar dichos primeros elementos de posicionamiento entre dichas posiciones predefinidas.

4. Máquina según la reivindicación 3, caracterizada porque cada uno de dichos primeros carros de posicionamiento está dotado de una pluralidad de primeros medios (11B) de acoplamiento dispuestos para interaccionar con segundos medios (11C) de acoplamiento asociados a una

parte (1A) fija de la máquina, de modo que acoplando dichos segundos medios de acoplamiento con dichos primeros medios de acoplamiento el respectivo primer carro de posicionamiento se bloquea en una posición específica, en la que cada uno de dichos primeros medios de acoplamiento corresponde a una de dichas posiciones predefinidas.

5. Máquina según la reivindicación 4, caracterizada porque dichos primeros medios de acoplamiento comprenden una pluralidad de aberturas (11B) , y en la que dichos segundos medios de acoplamiento comprenden al menos un elemento (11C) de bloqueo dispuesto para insertarse dentro de una seleccionada de dichas aberturas (11B) , para bloquear el movimiento lateral del correspondiente primer carro (11A) de posicionamiento, en la que cada una de dichas aberturas corresponde a una posición respectiva de dichas posiciones predefinidas.

6. Máquina según la reivindicación 5, caracterizada porque dichas aberturas están distribuidas en la dirección vertical.

7. Máquina según la reivindicación 6, caracterizada porque dicho elemento (11C) de bloqueo puede desplazarse en la dirección vertical para insertarse en una abertura seleccionada de dichas aberturas (11B) , para posicionar el correspondiente primer elemento (11) de posicionamiento en una seleccionada de dichas posiciones predefinidas.

8. Máquina según la reivindicación 7, caracterizada porque el elemento (11C) de bloqueo asociado a uno de dichos primeros carros de posicionamiento y el elemento (11C) de bloqueo asociado al otro de dichos carros de posicionamiento están unidos por una estructura (11D) de unión de modo que pueden moverse conjuntamente en la dirección vertical, estando asociada dicha estructura de unión con medios (11E) de bloqueo para bloquear dicha estructura (11D) de unión según una determinada altura.

9. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 5-8, caracterizada porque cada uno de dichos elementos (11C) de bloqueo tiene una parte de punta cuyo diámetro disminuye hacia un extremo de punta de dichos elementos de bloqueo, dispuesta para insertarse dentro de dichas aberturas.

10. Máquina según la reivindicación 9, caracterizada porque la proyección ortogonal de cada una de dichas aberturas (11B) de un primer carro (11A) de posicionamiento sobre un eje horizontal se superpone con la proyección ortogonal de cada una de las otras aberturas (11B)

de dicho primer carro de posicionamiento sobre dicho eje horizontal, en más del 50%.

11. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende además una prensa eléctrica con un servomotor para accionar el elemento expansible.