ES2198638T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de unos arboles de levas ensamblados. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION MUESTRA UN PROCEDIMIENTO Y UN DISPOSITIVO PARA LA ELABORACION DE UN EJE DE LEVAS (2) MONTADO, POR MEDIO DEL CUAL Y DE MANERA SENCILLA SE GARANTIZA LA SEGURIDAD DE OPERACION DEL EJE DE LEVAS (2) EN CADA OPERACION DEL MOTOR. EL EJE DE LEVAS (2) PUEDE SER ADAPTADO SOBRE LA BASE DE LA FORMA CONSTRUCTIVA DEL MOTOR INDIVIDUAL A CUALQUIER CONTRACOJINETE POSICIONADO DE FORMA DIFERENTE. SOBRE UN EJE HUECO (7) SE DESPLAZA AL MENOS UNA LEVA (4) SOBRE EL EJE, DESPLAZANDOSE DESPUES EL EJE HUECO (7) ENTRE AMBOS LADOS FRONTALES (22,23) DE LA LEVA (4), QUE DISCURREN EN EXTENSION LONGITUDINAL DEL EJE HUECO (7) Y EN LOS ALOJAMIENTOS DE COJINETE (20) RESPECTIVOS SE TRANSPORTAN POR MEDIO DE UN FLUIDO A PRESION ALTA, DE TAL MANERA QUE LA SONDA (13) EN FORMA DE LANZA, INTRODUCIDA EN EL ESPACIO HUECO DEL EJE SE DISPONE DE TAL MODO, QUE SE EFECTUA UN ABOCARDADO, GENERANDOSE POR UN LADO UNA UNION A PRESION DE LA LEVA (4) Y EL EJE HUECO (7), Y POR OTRO LADO UNA EXPANSION (36) DE LA POSICION DE COJINETE(20) PUENTEANDO LA DISTANCIA ENTRE EL EJE HUECO (7) Y EL CONTRACOJINETE. EL EJE HUECO DISPONE DE ESTANQUEIDAD ENTRE LOS ALOJAMIENTOS (20,21) ABOCARDADOS A TRAVES DE UNA DISPOSICION DE JUNTA (24,25) EN LA SONDA (13) CONTRA LA ALTA PRESION INTERIOR DE EXPANSION.

Description

Procedimiento y dispositivo para la fabricación de unos árboles de levas ensamblados.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de unos árboles de levas ensamblados, conforme al preámbulo de la reivindicación de patente 1), como asimismo se refiere a un dispositivo para la realización de este procedimiento.

En los árboles de levas, fabricados de forma convencional, el diámetro exterior del tubo, el cual está en función de las medidas de los cojinetes, no debe quedar por debajo de una determinada medida, con el fin de que estén aseguradas la rigidez del árbol de levas en su conjunto así como la resistencia de los cojinetes del árbol de levas al desgaste. Al mismo tiempo, este diámetro exterior del tubo corresponde al diámetro del taladro de la leva, que es colocada sobre el árbol hueco. Teniendo en cuenta que la leva tiene una extensión previamente definida en la dirección transversal del árbol hueco, con el objeto de poder realizar el accionamiento de las válvulas selectoras de gas con un funcionamiento correcto, resulta que la banda de la leva -es decir, el tramo de la leva, el cual constituye el llamado círculo de base de la leva- es tanto más fina cuanto mayor sea el diámetro exterior del tubo del árbol hueco. Al quedarse ahora la banda de la leva por debajo de un determinado espesor, ya no se puede conseguir un ensamblaje seguro de la leva sobre el árbol hueco al ser alcanzada una unión por apriete entre el árbol hueco y la leva, habida cuenta de que la leva ya no tiene la suficiente rigidez para poder absorber la tensión del ensamblaje. Por consiguiente, para la fabricación del árbol de levas ha de ser cumplimentado un diámetro exterior medio del tubo, con el que, por un lado, tanto el árbol de levas como el punto de apoyo tienen una suficiente rigidez, mientras que para el punto de apoyo existe una suficiente resistencia al desgaste y, por el otro lado, la banda de la leva es todavía lo suficientemente robusta como para poder asegurar la capacidad de absorción de la leva para la tensión del ensamblaje. En cuanto a la construcción, esta tarea puede ser realizada. Sin embargo, el contrasoporte del motor, previsto para los puntos de apoyo del árbol de levas, es decir, los cojinetes, está dispuesto en algunos motores -por motivos de espacio de construcción y debido a la específica forma de construcción del motor- en una posición, en la que el árbol de levas se encuentra distanciado del mismo en su punto de apoyo. Puentear este distanciamiento se consigue -tal como esto se puede desprender, por ejemplo, de la Patente Europea Núm. 0 328 010 Al, en la que, además, el ensamblaje de las levas es llevado a efecto por la impulsión con una alta presión interna mediante una lanza, que es introducida en el árbol hueco- por regla general por la fijación de unos casquillos cojinetes en el árbol de levas en la posición de los puntos de apoyo. Estos casquillos cojinetes, sin embargo, tienen el inconveniente de que los mismos, por un lado, constituyen una parte componente independiente y precisan, por consiguiente, una fabricación propia. Por el otro lado, los casquillos cojinetes han de ser mecanizados de acabado -de una manera engorrosa y con un considerable incremento en los costos- para conseguir una superficie de alta calidad, y los mismos tienen que ser fijados, de una manera segura al giro, en el árbol hueco. Además, los casquillos cojinetes han de ser, en algunos casos, muy finos (con una medida de 1 mm. aproximadamente), con lo cual prácticamente no se consigue una durabilidad de los mismos sobre el árbol hueco y bajo los esfuerzos de un funcionamiento del motor.

A través de la Patente Alemana Núm. DE 37 04 092 Cl es conocido un árbol de levas ensamblado de la clase indicada en el preámbulo de la reivindicación de patente 1), en el cual un punto de apoyo es conformado en el árbol hueco por medio de una conformación por alta presión interna. En este caso, el árbol hueco es colocado -en conjunto con las levas, que han de ser ensambladas en el mismo- dentro de un molde hueco de cogida de una herramienta de conformación por alta presión interna, que se compone de por lo menos dos matrices, y el árbol es posicionado de manera apropiada, al término de lo cual -con la herramienta cerrada y por la aplicación de un fluido de alta presión interna dentro del árbol hueco- el árbol es ensanchado y, en los puntos de las levas, el mismo es unido con éstas por apriete. Al mismo tiempo, los puntos de apoyo son ensanchados en función de la distancia con respecto al contrasoporte, la cual ha de ser puenteada. Aquí se presenta como inconveniente el complicado dispositivo con una prensa, que ha de producir la totalidad de la fuerza de cierre para la herramienta de conformación por alta presión interna y para la superficie proyectada de la pieza de trabajo. Como añadidura, el material del árbol hueco fluye -durante el ensanchamiento a causa de la alta presión interna y dentro de la zona de las levas, que se han colocado- en dirección hacia las juntas entre la herramienta y las levas, por lo cual se constituyen, de forma correspondiente y por ambos lados de las caras frontales de la leva, dentro de la zona de transición de la cara frontal de la leva al árbol hueco, unas aglomeraciones de material en el árbol hueco, las cuales empujan en el sentido radial hacia fuera. Como consecuencias de estas aglomeraciones de material se producen, dentro de la leva, unas puntas de tensión por tracción, que conducen a un aumento en el desgaste de la vía del recorrido de la leva. Además, durante el funcionamiento del motor y a causa de un cambio en la carga del mismo, un momento de fuerza dinámica actúa -en el sentido axial y radial- sobre las aglomeraciones de material, lo cual conduce a un aflojamiento de la leva sobre el árbol. Visto en su conjunto, el conocido procedimiento y el correspondiente dispositivo para la fabricación de los árboles de levas ensamblados, a causa de los problemas antes mencionados, si es que resultan útiles para su empleo en los vehículos automóviles, lo son, sin embargo, tan sólo de una manera muy limitada.

La presente invención tiene el objeto de proporcionar un procedimiento así como un dispositivo para la fabricación de un árbol de levas ensamblado, por medio de los cuales quede garantizada, de una manera sencilla, la seguridad de funcionamiento del árbol de levas a cualquier régimen del motor, mientras que el árbol de levas pueda ser adaptado de cualquier modo, debido a la forma de construcción individual del motor con unos contrasoportes posicionados de distintas maneras.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue -en cuanto al procedimiento- por medio de las características de la reivindicación de patente 1), y se consigue, en relación con el dispositivo, a través de las características de la reivindicación de patente 5).

Gracias a la presente invención, el diámetro exterior del árbol hueco -de un árbol de partida sin conformar- puede ser elegido ahora de una manera ampliamente independiente del diámetro del cojinete, por lo que, con una elección apropiada del diámetro del árbol hueco, este diámetro es de una magnitud tal, que quede asegurada una rigidez a la flexión del árbol hueco, la cual es suficiente para cualquier situación en el funcionamiento de un motor, y al mismo tiempo, el diámetro es tan reducido, que la leva tenga -debido a un suficiente espesor de la banda de la leva- todavía tanta rigidez, que la leva pueda absorber las tensiones de ensamblaje durante la impulsión del árbol hueco con una alta presión interna de ensamblaje, por un lado, y pueda resistir, por el otro lado, durante el funcionamiento del motor, a cualquier tipo de esfuerzo, sin sufrir daños por ello. Gracias a la independencia del diámetro del cojinete de las medidas de la parte restante del árbol hueco -el cual puede ser ajustado, gracias a una exacta conformación por ensanchamiento del punto de apoyo del árbol hueco, por medio de una alta presión interna, que es producida por una sonda, que tiene forma de lanza y que es introducida en el árbol hueco- resulta que los motores modernos, de prácticamente cualquier forma de construcción, pueden estar equipados con un único tipo de árbol de levas. Para esta finalidad, solamente el punto de apoyo ha de ser conformado de una manera distinta, lo cual puede ser conseguido, sin embargo, sin ningún problema por una variabilidad de la fabricación a través de una conformación mediante alta presión interna. Por lo tanto, y prácticamente a libre elección, este árbol de levas puede ser adaptado, de una manera sencilla, a las impuestas condiciones de construcción en cuanto al contrasoporte, y el mismo puede estar concebido, en lo que se refiere a su dimensionamiento, de una forma segura para el funcionamiento, sin que para ello se tenga que admitir -debido a una dependencia de la forma de realización del punto de apoyo- unas soluciones de compromiso, viables en mayor o menor grado. Gracias a la posibilidad ahora conseguida de emplear, en unos distintos motores, esencialmente los mismos árboles de levas, es así que la fabricación de los mismos -prescindiendo, desde luego, de la actual multitud de versiones en cuanto a las dimensiones de los árboles- es simplificada esencialmente, lo cual reduce, en una manera considerable, la inversión en aparatos así como los costos. En lo que se refiere al empleo de los casquillos cojinetes, se puede prescindir por completo de esta separada parte componente del casquillo cojinete, habida cuenta de que el mismo está constituido prácticamente por el propio árbol hueco. Este hecho elimina unos costos adicionales y el trabajo de fijar el casquillo cojinete -de una manera segura al giro- en el árbol hueco. Una fijación de este tipo resulta sobre todo difícil por el hecho, de que la fabricación de las partes componentes separadas está relacionada, por regla general, con ciertas tolerancias de medidas, que luego han de ser tenidas en cuenta durante el ensamblaje. En este caso, al término del concluyente proceso del rectificado de las levas y de los puntos de apoyo, el espesor de pared del casquillo cojinete -el que, de todos modos, es bastante reducido- puede estar mermado hasta tal extremo, que ya no sea posible efectuar un ensamblaje o una fijación del casquillo cojinete en el árbol hueco, el cual sea de un funcionamiento fiable. Como añadidura, y gracias a la forma de realización del punto de apoyo según la presente invención, no existe el peligro de que el mismo se suelte durante el funcionamiento del motor. Debido al empleo de la sonda en forma de lanza -tanto para el ensamblaje de la leva como para la realización del punto de apoyo- mediante la cual se consiguen, de una manera precisa y sin ninguna acumulación de esfuerzos sobre el árbol hueco a causa de la alta presión interna, unas conformaciones y unos ensanchamientos de este árbol hueco, se puede prescindir de un troquel con la correspondiente gran inversión en aparatos. Se necesitan solamente un dispositivo de sujeción para el árbol hueco y las herramientas de apoyo para las levas y para los puntos de apoyo. Gracias a una exacta aplicación de la alta presión interna, pueden ser impedidas -en contraposición al empleo de un troquel- unas erupciones en el árbol hueco, las cuales se forman inmediatamente a continuación de las levas y las que tienen el efecto de un aflojamiento de la respectiva leva durante el funcionamiento del motor; esto contribuye, de una manera importante, a la seguridad de funcionamiento del árbol de levas durante el trabajo del motor.

Unas convenientes ampliaciones de la forma de realización de la presente invención se pueden desprender de las reivindicaciones secundarias; en cuanto a los demás aspectos, la presente invención es explicada a continuación con más detalles por medio de unos ejemplos de realización, que están representados en los planos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 muestra, en una vista de perspectiva, el dispositivo de la presente invención para la fabricación de los árboles de levas ensamblados;

La Figura 2 indica, en una vista lateral de sección longitudinal, un árbol hueco en su forma de partida, con la leva colocada sobre el árbol y con la sonda introducida en el mismo;

La Figura 3a muestra, en una vista lateral de sección, un punto de apoyo del árbol hueco de la Figura 2, dentro de su molde de calibrado y con la herramienta de apoyo, que lo rodea;

La Figura 3b indica el árbol hueco de la Figura 3a en una vista de sección, realizada a lo largo de la línea IIIb-IIIb indicada en la Figura 3a;

La Figura 4a muestra, en una vista lateral de sección longitudinal, un punto de apoyo del árbol hueco de la Figura 2, en una forma ensanchada del punto de apoyo y con la herramienta de apoyo, que lo rodea;

La Figura 4b indica el árbol hueco de la Figura 4a en una vista de sección, realizada a lo largo de la línea IVb-IVb indicada en la Figura 4a; mientras que

La Figura 5 muestra, en una vista lateral de sección longitudinal, la forma definitiva del árbol de levas, realizado según la presente invención, con la sonda introducida en el mismo.

En la Figura 1 se indica un dispositivo 1 para la fabricación de un árbol de levas 2, que es ensamblado; dispositivo éste que comprende varias herramientas 3 -dispuestas la una detrás de la otra- para el posicionamiento y para la fijación de las levas 4, que en las herramientas 3 son alineadas de forma neumática. Estas herramientas 3 están situadas entre un dispositivo de aportación 5 de los árboles huecos y una herramienta de sujeción 6, que fija el árbol hueco 7 -por un extremo suyo y mediante unas garras 8- en una posición central. En este caso, el árbol hueco 7 -previo a la sujeción a través del dispositivo de aportación 5- se hace pasar por los taladros 9 de las levas 4, que están sujetadas en las herramientas 3. Por aquél lado 10 de la herramienta de sujeción 6, el cual se encuentra alejado del árbol hueco, está dispuesto un dispositivo de inserción de sonda 12, que está provisto de un embudo de entrada 11 y mediante el cual una sonda en forma de lanza (Figura 2) puede ser introducida, con un centraje exacto, en el árbol hueco 7, que se encuentra sujetado.

Esta sonda 13 se compone principalmente de una barra metálica, que tiene un canal central de conducción de fluido a presión 14, que -para el fluido- está unido con una instalación generadora de fluido de alta presión. Del canal de conducción de fluido a presión 14 bifurcan los canales transversales, 15 y 16, que están distanciados entre si en el sentido axial y que poseen unas aberturas de salida, 17 y 18, en la envolvente 38 de la sonda. Se puede pensar también en realizar en la envolvente 18 de la sonda -dentro de la zona de las aberturas de salida, 17 y 18- una escotadura circunferencial, que constituye una cámara de presión de forma anular, que está abierta en dirección hacia el árbol hueco 7. Con ello se consigue una simultánea y uniforme impulsión del respectivo punto de ensanchamiento del árbol hueco 7 con la alta presión alcanzándose, de este modo, una uniformidad en los contornos del punto ensanchado en el árbol hueco 7. Esto es conveniente para la necesaria sujeción -que de la leva 4 ha de ser realizada en el árbol hueco 7- a causa de una uniforme unión por apriete, como asimismo resulta esto conveniente para la marcha concéntrica del árbol hueco 7 dentro de los cojinetes previstos en el motor, durante el funcionamiento de éste último. Es evidente, que las aberturas de salida, 17 y 18, están situadas -vistas en la posición de introducción de la sonda 13- dentro de la zona 19 del punto de apoyo 20 del árbol hueco 7, la cual ha de ser ensanchada por el fluido de alta presión, así como en el tramo 21 del árbol hueco 7, entre las dos caras frontales, 22 y 23, de la respectiva leva 4, las cuales se extienden de forma transversal a la extensión longitudinal del árbol hueco.

La zona de ensanchamiento 19 y el tramo 21 están delimitados -en el sentido axial y por los dos lados- por unas respectivas parejas de cuerpos de estancamiento, que constituyen el dispositivo de junta de obturación para el árbol hueco y que tienen la forma de dos juntas de obturación anulares, 24 y 25, que están axialmente distanciadas entre si y que están sostenidas por la sonda 13 y para cuya sujeción están realizadas -en La envolvente 38 de la sonda- dos respectivas ranuras circunferenciales de cogida 26. Las juntas de obturación anulares, 24 y 25, se apoyan -con un efecto estanqueizante- radialmente en la cara interior 27 del árbol hueco 7. Adicionalmente a las parejas de cuerpos de estancamiento, el dispositivo de junta de obturación para el punto de apoyo 20 también comprende una herramienta de apoyo 28 (Figuras 3a y 3b) y 29 (Figuras 4a y 4b) que, en la posición de uso, se coloca de forma rígida a tope en la circunferencia exterior del árbol hueco 7 -dejando libre la zona 19 del árbol hueco 7, la cual ha de ser ensanchada- y la que cubre las juntas de obturación anulares, 24 y 25. La herramienta de apoyo, 28 y 29, se compone de tres segmentos en la forma de mordazas 39, 40 y 41, cuyas juntas de visión 42 están situadas -en la puesta a tope en el árbol hueco 7- de una forma desplazada entre si en aproximadamente 120 grados.

A los efectos de fabricar los árboles de levas ensamblados 2, la sonda 13 es insertada en el árbol hueco 7; en este caso, la sonda 13 y las aberturas de salida, 17 y 18, de los canales transversales, 15 y 16, del canal de conducción de fluido a presión 14 son alineadas -con exactitud y en el sentido axial- con la correspondiente zona de ensanchamiento 19 y con el tramo 21. Con anterioridad, y tal como ya mencionado, el árbol hueco 7 puede ser pasado a través de los taladros 9 de las levas 4. Como alternativa, sin embargo, las levas 4 también pueden ser colocadas sobre el árbol hueco 7, que está firmemente sujetado, con el fin de ser posicionadas en la posición relativa prevista en el árbol. Estas levas 4 se encuentran ahora posicionadas sobre el árbol hueco 7 con una determinada holgura, representada por la rendija de holgura 30 indicada en la Figura 2. A continuación, se desplazan las herramientas de apoyo, 28 y 29, en el sentido radial al árbol hueco 7, hasta que las mismas estén colocadas a tope en el árbol. Los tramos 31 de las herramientas de apoyo, 28 y 29, los cuales están puestos a tope en el árbol hueco 7 y los que lindan directamente con la zona de ensanchamiento 19 del árbol hueco 7, están unidos entre si por medio de un tramo 32 de la herramienta, 28 y 29, respectivamente, el cual se extiende por encima del punto de apoyo 20, que ha de ser ensanchado. Este tramo 32 está retirado -en relación con las superficies de puesta a tope 33 de la herramienta, 28 y 29, respectivamente- hasta tal extremo, que este tramo constituya -en conjunto con el punto de apoyo 20- una cámara de ensanchamiento de forma anular 34 (Figuras 4a y 4b). Aquella superficie 35 del tramo 32 de la herramienta 28, la cual está dirigida hacia el punto de apoyo 20, puede estar realizada para efectuar -al estilo de un troquel de moldeo- la conformación del punto de apoyo 20, que tiene que ser ensanchado, y la misma, en este supuesto, está altamente pulida para así asegurar durante el ensanchamiento el mejor fluido posible del material (Figuras 3a y 3b). Finalmente, por medio del canal de conducción de fluido a presión 14 y de los canales transversales, 15 y 16, de la sonda 13 es aplicado sobre el árbol hueco 7 un fluido tenso de presión, que -debido a la alta presión interna- expansiona dentro de la zona 19 y dentro del tramo 21 en el sentido radial hacia fuera, al término de lo cual se producen, por un lado, una unión por apriete entre la leva 4 y el árbol hueco 7 y, por el otro lado, el abombamiento 36 del punto de apoyo 20, el cual puentea la distancia entre el árbol hueco 7 y el contrasoporte del motor. En su posición de uso, la herramienta de apoyo, 28 y 29, respectivamente, está dispuesta de forma rígida, es decir, de una manera indesplazable, y la misma cubre con ello las juntas de obturación anulares, 24 y 25, de tal manera que -durante la impulsión con el fluido de alta presión interna- quede impedido un levantamiento del material del árbol hueco 7, el cual está puesto a tope en estas juntas de obturación anulares, 24 y 25, lo cual conduciría, en el caso contrario, a una merma en el efecto de estanqueidad de las juntas. Debido al estrechamiento de la . zona de ensanchamiento al tramo 21 -entre las caras frontales, 22 y 23, de la respectiva leva 4 y a través de un posicionamiento exacto de las juntas de obturación anulares, 24 y 25-, quedan impedidas unas aglomeraciones del material del árbol hueco 7 por los dos lados de la leva 4, las cuales son perjudiciales para una sujeción segura de la leva 4 sobre el árbol hueco 7. Como consecuencia del efecto de estanqueidad, resulta que los tramos del árbol hueco 7, situados entre los puntos de apoyo 20 y los tramos 21 de las levas 4, no reciben ninguna presión y permanecen, por consiguiente, sin ser conformados.

El ensanchamiento del tramo 21 y de la zona 19 del punto de apoyo 20 puede ser efectuado de forma simultánea; sin embargo, en este caso, y debido a la más rápida puesta a tope de la leva 4 en el árbol hueco 7 -en contraposición a la consecución de la deseada forma definitiva del punto de apoyo 20- sobre la leva 4 actúan, debido a un mayor ensanchamiento, unas tensiones axiales por tracción, lo cual puede conducir a una reducción en los momentos de giro que, durante el funcionamiento del motor, han de ser transmitidos sobre la leva 4. Esto puede ser atenuado, a su vez, por el hecho de que, debido al apoyo por parte de la herramienta, 28 y 29, respectivamente, el árbol hueco 7 está sujetado de tal modo, que el material del árbol hueco, a los efectos de ensanchar el punto de apoyo 20, no sea aportado libremente de la longitud del árbol hueco 7, sino tan sólo desde la zona 19, de tal manera que el espesor de pared del punto de apoyo 20 quede, en su forma definitiva, más reducido en comparación con su forma de partida. Sin embargo, este reducido espesor de pared del punto de apoyo 20 es perjudicial para la resistencia al desgaste y para la rigidez de éste último. Además, un flujo libre del material del árbol hueco desde la longitud del árbol hueco 7 repercute de forma negativa en el posicionamiento de las levas 4 sobre el árbol hueco 7, teniendo en cuenta que el árbol hueco 7 es, al término de su conformación, más corto, por lo cual hace falta efectuar un reposicionamiento de las levas 4 o una más engorrosa aportación de material, lo cual conduce a una mayor longitud del árbol hueco de partida. Esta última medida está relacionada, además, con un más complicado posicionamiento previo de las levas 4, el cual es distinto de la posición definitiva.

Como alternativa, y de una manera muy conveniente, resulta que la conformación del punto de apoyo 20 y el proceso de ensamblaje de la leva 4 sobre el eje hueco 7 pueden ser llevados a efecto de forma secuencial siendo, en este caso, el punto de apoyo 20 conformado en primer lugar. Para ello, dentro del canal transversal 15, que conduce hacia la leva 4, está dispuesta una válvula limitadora de presión 37, que bloquea el canal transversal 15 al ser el punto de apoyo 20 impulsado con la alta presión interna. La respectiva leva 4 es colocada sobre el árbol hueco 7 para ocupar una posición de ensamblaje provisional o bien la misma ocupa -durante la introducción del árbol hueco 7 en las levas 4- esta posición provisional de ensamblaje. A continuación, y tal como deseado, el punto de apoyo 20 es conformado -de una manera muy sencilla y según lo indicado en las Figuras 4a y 4b- en forma de un abombamiento 36 y por aproximadamente 1 hasta 2 mms. En correspondencia con ello, el contrasoporte en el motor, sin embargo, ha de estar realizado en forma de calota, lo cual representa, a su vez, una mayor inversión en trabajo.

No obstante, al realizarse la superficie 35 del tramo 32 de la herramienta -la cual está dirigida hacia el punto de apoyo 20- al estilo de un troquel de moldeo, el punto de apoyo 20 puede adquirir una forma cilíndrica por su ensanchamiento después de la puesta a tope del material del árbol hueco en la parte de moldeo, con lo cual queda simplificada la forma de realización del contrasoporte del motor (Figuras 3a y 3b). El tramo 32, conformado en función de una parte de moldeo del troquel, también puede ser realizado por una herramienta de moldeo, que está separada con respecto a la herramienta de apoyo (28). Con el objeto de conseguir unos contornos exactos del punto de apoyo 20, este punto de apoyo ha de ser calibrado con una presión, que es considerablemente más elevada en comparación con la presión del ensanchamiento. Una vez realizados los puntos de apoyo 20 -que son libremente conformados de la longitud del árbol hueco 7 y los que en su forma definitiva tienen, por consiguiente, esencialmente el mismo espesor de pared como en la forma de partida del árbol hueco 7 y, en este caso, el acortamiento del árbol hueco 7, el cual tiene lugar por la conformación, a los efectos de cumplir las distancias entre los puntos de apoyo 20, el mismo puede ser contrarrestado con una aportación de material por emplearse un árbol hueco más largo o por un ensanchamiento sucesivo de los individuales puntos de apoyo 20- las levas 4 son colocadas, entre los puntos de apoyo 20, en su definitiva posición de ensamblaje. A continuación, se desbloquea el canal transversal 14, y el tramo 21 del árbol hueco 7 es impulsado, durante un segundo proceso de conformación, con una alta presión interna, que es esencialmente más reducida en comparación con la presión de ensanchamiento arriba mencionada para el punto de apoyo 20, sobre todo en relación con la presión de calibrado; en este caso, a causa del ensanchamiento del árbol hueco 7 en este lugar, la leva 4 queda unida con el árbol hueco por la formación de una unión por apriete. El acortamiento del árbol hueco 7 durante esta segunda conformación no tiene ninguna importancia, habida cuenta de que aquí el árbol hueco 7 es ensanchado tan sólo en 0,2 mm., aproximadamente. Al ser empleada la herramienta de apoyo 29 resulta útil -con el fin de impedir otro ensanchamiento durante el proceso del ensamblaje- prever también dentro del canal transversal 16 una válvula limitadora de presión que bloquea este canal durante el mencionado ensamblaje. Una vez efectuados los procesos de conformación del árbol hueco 7, se obtiene el deseado árbol de levas 2, tal como el mismo está indicado en la Figura 5.

El fluido de presión es destensado, las herramientas de apoyo, 28 y 29, son eliminadas, y la sonda 13 es extraída del árbol de levas 2. Seguidamente, es aflojada la sujeción, y el árbol de levas 2, ya terminado, es extraído para su posterior procesamiento.

Claims (8)

1. l. Procedimiento para la fabricación de unos árboles de levas ensamblados (2), según el cual por lo menos una leva (4) es colocada sobre un árbol hueco (7), después de lo cual el árbol hueco (7) es ensanchado -por medio de un fluido tenso de alta presión- entre las caras frontales (22, 23) de la leva (4), las cuales se extienden de forma transversal a la extensión longitudinal del árbol hueco (7), así como en el respectivo punto de apoyo (20), de tal modo que se produzcan, por un lado, una unión por apriete entre las levas (4) y el árbol hueco (7) y, por el otro lado, un abombamiento (36) del punto de apoyo (20) del árbol hueco (7), el cual puentea la distancia entre el árbol hueco (7) y los contrasoportes; dispositivo éste que está caracterizado porque este fluido de presión es aportado por una sonda en forma de lanza (13), que es introducida en el árbol hueco (7); caracterizado porque, entre los puntos ensanchados (20, 21), el árbol hueco (7) es estanqueizado por medio de un dispositivo de juntas de obturación (28; 29 y 24, 25) -previsto en la sonda (13)- con respecto a la alta presión interna del ensanchamiento; caracterizado porque una herramienta de apoyo (28; 29) se encuentra puesta a tope -en su posición de uso- de una manera rígida en la circunferencia exterior del árbol hueco (7), con una cámara de ensanchamiento (34) en el lugar del punto de apoyo (20), hacia cuyo interior el árbol hueco (7) es ensanchado dentro de la zona (19); así como caracterizado porque los puntos de apoyo (20), una vez ensanchados, son impulsados, como conclusión del proceso, con una presión de calibrado, que es esencialmente más elevada en comparación con la presión del ensanchamiento; en este caso, el respectivo punto de apoyo (20) adquiere sus contornos por ser apretado contra el molde de la herramienta, el cual rodea el mismo.
2. 2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque la respectiva leva (4) es posicionada en la deseada posición relativa en el árbol hueco (7), la cual corresponde a la posición definitiva de la misma; así como caracterizado porque, a continuación, el punto de ensamblaje (21) del árbol hueco (7), en conjunto con la respectiva leva (4) -entre las caras frontales (22, 23) de la misma- y el respectivo punto de apoyo (20) del árbol hueco (7) son impulsados de forma simultánea, por medio de la sonda (13), con la alta presión interna; en este caso, el árbol hueco (7) está apoyado -en el lugar del dispositivo de juntas de obturación (28; 29 y 24, 25) de la sonda (13)- desde fuera y de tal manera. con respecto a la alta presión interna, que el ensanchamiento del punto de apoyo (20) tenga lugar -por medio de la alta presión interna- exclusivamente con una reducción en el espesor de la pared dentro de la zona del tramo (19, 21) del árbol hueco, el cual ha de ser ensanchado.
3. 3. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque la respectiva leva (4) es colocada, sobre el árbol hueco (7), en una posición de ensamblaje provisional; caracterizado porque, a continuación, es llevado a efecto el ensanchamiento del punto de apoyo (20) del árbol hueco (7); así como caracterizado porque, solamente después de ser conformados los puntos de apoyo (20), la leva (4) es colocada en su posición de ensamblaje definitiva para luego ser ensamblada en el árbol hueco (7) a través de una impulsión con la alta presión interna.
4. 4. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 3) y caracterizado porque los tramos (20, 21) del árbol hueco (7) -los cuales tienen que ser ensanchados- son impulsados con unos fluidos de distintas presiones; en este caso, el punto de apoyo (20) es impulsado con una presión, que es más elevada que la presión del punto de ensamblaje (21) de la leva (4).
5. 5. Dispositivo para la fabricación de un árbol de levas (2), que está ensamblado de un árbol hueco (7) y de por lo menos una leva (4); con una sonda en forma de lanza (13), que puede ser introducida en el árbol hueco (7), al encontrarse éste sujetado por un extremo, y la cual posee un canal de conducción de fluido a presión (14), que para el fluido está comunicado con una instalación generadora de fluido de alta presión, y el mismo posee unas aberturas de salida (17, 18) dentro de la zona (19) de un punto de apoyo (20) del árbol hueco (7), la cual ha de ser ensanchada por medio de la alta presión del fluido, así como en el tramo (21) del árbol hueco (7), entre las dos caras frontales (22, 23) de la respectiva leva (4), las cuales se extienden de forma transversal a la extensión longitudinal del árbol hueco (7); con un respectivo dispositivo de juntas de obturación (28; 29 y 24, 25) para el árbol hueco (7) en el tramo (21) de la leva (4), que ha de ser ensamblada, y dentro de la zona del punto de apoyo (20); en este caso, los dispositivos de juntas de obturación (28; 29 y 24, 25) comprenden dos cuerpos de estancamiento (24, 25), que de forma circunferencial están dispuestos -con un distanciamiento entre si en el sentido axial- en la sonda (13) y que delimitan de forma estanca las zonas (19, 21) del árbol hueco (7), las cuales han de ser ensanchadas, con un apoyo axial por ambos lados de la parte interior (27) del árbol hueco (7); a este efecto, el dispositivo de juntas de obturación (28; 29 y 24, 25) para el punto de apoyo (20) comprende una herramienta de apoyo (28; 29) que, en la posición de uso, está puesta de forma rígida a tope en la circunferencia exterior del árbol hueco (7), dejando libre la zona (19) del árbol hueco (7), la cual ha de ser ensanchada, cubriendo con ello el respectivo cuerpo de estancamiento (24, 25); en este caso, los tramos (31) de la herramienta de apoyo (28; 29), los cuales se encuentran puestos a tope en el árbol hueco (7), están unidos entre si por medio de un tramo (32), que se coloca por encima del punto de apoyo (20), que ha de ser ensanchado, y este tramo constituye -en conjunto con el punto de apoyo (20)- una cámara de ensanchamiento de forma anular (34); estando este dispositivo equipado, con unas herramientas (3) para la alineación, para el posicionamiento y para la sujeción de la leva (4).
6. 6. Dispositivo conforme a la reivindicación 5) y caracterizado porque aquella superficie (35) del tramo (32) de la herramienta de apoyo (28), la cual está dirigida hacia el punto de apoyo (20), está realizada al estilo de un troquel de moldeo para realizar la conformación del punto de apoyo (20), que ha de ser ensanchado.
7. 7. Dispositivo conforme a la reivindicación 6) y caracterizado porque la superficie de conformación (35) está pulida.
8. 8. Dispositivo conforme a la reivindicación 5) y caracterizado porque del canal de conducción (14) del fluido a presión de la sonda (13) ramifica un respectivo canal transversal (15, 16), que une el primero con la respectiva abertura de salida (17, 18); en este caso, dentro del canal transversal (15) -que conduce hacia el tramo de ensanchamiento (21) del árbol hueco (7) cerca de la leva (4)- está dispuesta una válvula limitadora de presión.