ES2242065T3 - Procedimiento para la produccion de un cuerpo de apoyo de emergencia para ruedas de emergencia de vehiculos automoviles. - Google Patents
Procedimiento para la produccion de un cuerpo de apoyo de emergencia para ruedas de emergencia de vehiculos automoviles.Info
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Abstract
Procedimiento para la producción de un cuerpo de apoyo de emergencia en forma de un cuerpo anular (3) metálico, en forma de cubierta, con una superficie anular de apoyo ondulada para ruedas de emergencia de vehículos automóviles, con las etapas siguientes: - preparar una platina (6) rectangular metálica con un lado longitudinal que está dispuesto sobre el perímetro del cuerpo anular (3) y un lado estrecho que está dispuesto sobre la anchura del cuerpo anular (3), - doblar en redondo la placa metálica a lo largo de su lado longitudinal para formar un anillo abierto, - soldar los extremos del anillo abierto con la formación de una pieza en bruto de anillo (7) cerrada, - perfilar la superficie anular de forma giratoria con un perfil de ondas en sección transversal mediante un procedimiento de cilindro de presión, - colocar unos elementos de conexión (9), opuestos por el lado frontal, que se pueden conectar de forma separable entre sí, en la pieza en bruto de anillo (7) perfilada, y - abrir cortando la pieza en bruto de anillo (7) entre los elementos de conexión (9) con generación del cuerpo anular (3), en forma de cubierta, montable, con una superficie anular de apoyo ondulada.
Description
Procedimiento para la producción de un cuerpo de
apoyo de emergencia para ruedas de emergencia de vehículos
automóviles.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la producción de un cuerpo de apoyo de
emergencia en forma de un cuerpo anular metálico, en forma de
cubierta, con una superficie anular de apoyo ondulada para ruedas de
emergencia de vehículos automóviles.
La industria del automóvil, en especial los
fabricantes de ruedas y llantas que la suministran, trabajan de
forma intensiva en el problema de desarrollar ruedas para vehículos
sobre neumáticos para vehículos automóviles, las denominadas ruedas
de emergencia, las cuales en caso de pérdida de aire continúen
siendo capaces de rodar durante un trecho predeterminado, si bien
limitadas en cuanto a la velocidad. Este tipo de ruedas de
emergencia presentan típicamente dentro del neumático sujeto sobre
la llanta de la rueda un así llamado cuerpo de apoyo de emergencia,
el cual está formado como cuerpo anular en forma de cubierta dentro
del neumático, el cual presenta una superficie de emergencia que
apoya el neumático en caso de avería y que se apoya con sus dos
zonas de pared axialmente exteriores, mediante elementos de apoyo
anulares, sobre la llanta de la rueda.
De este modo una rueda de emergencia estructurada
se da conocer en el documento DE 197 07 090 A1 y en el documento DE
197 45 409 A1. El documento
EP-A-980 771 da a conocer un
procedimiento para la fabricación de un cuerpo anular hendido para
ruedas de emergencia de vehículos automóviles, partiendo de una
chapa redonda metálica anular. Este procedimiento debe considerarse
el estado de la técnica más próximo.
En el caso conocido el cuerpo anular metálico en
forma de cubierta presenta una superficie de emergencia ondulada,
en sección transversal, con dos engrosamientos sobresalientes y una
depresión en forma de engrosamiento central. Una rueda de
emergencia estructurada de esta forma está representada en la Fig.
7. Esta figura muestra, en una representación en sección en
perspectiva, una rueda de emergencia seccionada con una llanta 1,
sobre la cual está montado un neumático 2 sin cámara. Sobre la
llanta está sujeto además un cuerpo anular 3 metálico en forma de
cubierta mediante cuerpos de apoyo 4 elastómeros anulares.
El cuerpo anular 3 en forma de cubierta, cuyo
lado exterior forma en caso de pérdida de aire una superficie de
emergencia en el neumático, presenta tres engrosamientos anulares
3a, 3b, 3c, de los cuales dos 3a, 3b sobresalen radialmente y el
tercero, 3c, está invertido radialmente hacia dentro.
Un cuerpo de apoyo de emergencia de este tipo
formado como cuerpo anular cerrado en forma de cubierta con
superficie de emergencia ondulada, el cual debe poder montarse en
el neumático y con el neumático sobre la llanta, no se puede
fabricar sin más.
La invención se plantea el problema de crear un
procedimiento efectivo y al mismo tiempo relativamente sencillo
para la fabricación de un cuerpo de apoyo de emergencia de este
tipo.
La resolución de este problema se logra según la
invención mediante un procedimiento para la fabricación de un cuerpo
de apoyo de emergencia en forma de un cuerpo anular metálico, en
forma de cubierta, con superficie anular de apoyo ondulada para
ruedas de emergencia de vehículos automóviles, con las etapas
siguientes:
- -
- preparar una platina rectangular con un lado longitudinal que está puesto sobre el perímetro del cuerpo anular y un lado estrecho que está puesto sobre la anchura del cuerpo anular,
- -
- doblar en redondo la placa metálica a lo largo de su lado longitudinal para dar un anillo abierto,
- -
- soldar los extremos del anillo abierto con la formación de una pieza en bruto de anillo cerrada,
- -
- perfilar la superficie anular de forma giratoria con un perfil de ondas en sección transversal mediante un procedimiento de cilindro de presión,
- -
- colocar unos elementos de conexión, opuestos por el lado frontal, que se pueden conectar de forma separable entre sí, en la pieza en bruto de anillo perfilada, y
- -
- abrir cortando de la pieza en bruto de anillo perfilada entre los elementos de conexión con generación del cuerpo anular, en forma de cubierta, montable, con superficie anular de apoyo ondulada.
Mediante las etapas según la invención se puede
producir de forma económica el cuerpo de apoyo de emergencia para
ruedas de emergencia de vehículos automóviles.
La preparación de la platina rectangular puede
tener lugar, de forma sencilla, gracias a que la platina
rectangular es cortada a medida en cada caso continuamente de una
banda de metal la cual está arrollada sobre un rodillo de
alimentación, donde preferentemente el corte a medida de la platina
tiene lugar mediante corte por rayo láser. Alternativamente a ello
la platina rectangular puede ser cortada a partir de una plancha de
chapa. Al mismo tiempo, el proceso de separación puede tener lugar
también mediante estampación.
Para mantener, por un lado, el peso lo más
reducido posible y para, por otro lado, poder absorber de manera
efectiva las fuerzas no despreciables durante la marcha de la rueda
del vehículo automóvil en caso de emergencia, un perfeccionamiento
de la invención prevé que como material para la banda de metal se
utilice una chapa de acero altamente resistente.
La soldadura de los extremos de la platina
doblada en redondo puede tener lugar en principio según un
procedimiento de soldadura conocido. En beneficio de una zona de
costura de soldadura muy elástica el procedimiento se lleva a cabo
de tal manera que la soldadura de los extremos del anillo abierto
para dar una pieza en bruto de anillo cerrada tiene lugar mediante
soldadura láser. También se puede utilizar con éxito soldadura
plasma-WIG.
Se alcanzan unas ventajas especiales cuando el
procedimiento de cilindro de presión se lleva a cabo como
procedimiento de dos fases, con una primera fase, en la cual la
superficie anular de la pieza en bruto de anillo está provista con
el perfil de ondas, y con una segunda fase, en la cual es reducido
el diámetro de las dos zonas del borde del anillo perfilado.
Mediante la división de la conformación en frío
de la pieza en bruto de anillo se equilibran, en la segunda fase,
en especial también las tensiones internas que la pieza en bruto de
anillo presenta después de la primera fase.
Al mismo tiempo el procedimiento se lleva a cabo,
según un perfeccionamiento de la invención, de tal manera que en la
primera fase se presiona un cuerpo de perfilación con simetría de
rotación, que lleva en el perímetro exterior el perfil de ondas
pedido, radialmente desde dentro contra la superficie anular de la
pieza en bruto de anillo sujeta giratoria en los bordes, con
aplicación simultánea de una fuerza axial, y que el cuerpo anular,
dotado en la primera fase con el perfil de ondas, es sujetado de
manera giratoria sobre un segundo cuerpo de perfil de ondas y las
zonas del borde del cuerpo anular son conformadas, de manera que se
reducen en cuanto a su diámetro, mediante dos rodillos en forma de
disco.
Gracias a esta forma de realización del
procedimiento se necesita, desde el punto de vista de la técnica de
fabricación, únicamente una instalación con una estructura
relativamente sencilla.
La colocación de los elementos de conexión sobre
el anillo perfilado puede tener lugar con métodos conocidos. Se ha
demostrado como favorable desde el punto de vista de la técnica de
fabricación que los elementos de combustión sean fijados sobre el
cuerpo anular mediante soldadura por resistencia.
También la apertura cortando el anillo una vez
realizada la colocación de los elementos de conexión puede tener
lugar, en principio, con alguno de los métodos conocidos. Sin
embargo, la apertura cortando del anillo ondulado tiene lugar
preferentemente mediante corte por láser.
La invención se explica con mayor detalle a
partir de un ejemplo de forma de realización representado en los
dibujos, en los que:
la Fig. 1 muestra en una representación
esquemática, el desarrollo de principio del procedimiento según la
invención para la fabricación de un anillo que sirve como cuerpo de
apoyo de emergencia mediante un paso de procedimiento de cilindro de
presión de dos fases,
la Fig. 2 muestra en dos partes de figura A, B la
estructura de principio de un dispositivo para perfilar el anillo en
la primera fase del paso de procedimiento de cilindro de
presión,
la Fig. 3 muestra en una vista en perspectiva, la
estructura interna de un dispositivo para llevar a cabo la primera
fase del procedimiento de cilindro de presión sin anillo sujeto que
haya que perfilar,
la Fig. 4 muestra el dispositivo según la Fig. 3,
si bien con anillo sujeto durante su conformación,
la Fig. 5 muestra en dos partes de figura A, B la
estructura de principio de un segundo dispositivo para llevar a
cabo la segunda fase del procedimiento de cilindro de presión para
la reducción del diámetro de las zonas del borde del anillo
perfilado en la primera fase,
la Fig. 6 muestra en una representación en
perspectiva concretada el dispositivo según la Fig. 5, y
la Fig. 7 muestra en una representación en
sección en perspectiva la estructura interior conocida de una
rueda de emergencia de vehículo automóvil.
En la Fig. 1 está representado de manera
esquemática el desarrollo de principio del procedimiento según la
invención para la fabricación de un cuerpo de apoyo de emergencia
en forma de un cuerpo anular en forma de cubierta con una superficie
anular de apoyo ondulada para ruedas de emergencia de vehículos
automóviles.
De un rodillo de alimentación 5, sobre el cual
está arrollada una banda de metal 5a, se corta a medida una platina
rectangular 6, preferentemente mediante corte por rayo láser. En
principio se pueden utilizar también otros procedimientos de corte
que actúen, por ejemplo, de forma mecánica. Tras el corte por láser
de la platina rectangular 6 ésta es doblada en redondo, sobre una
máquina dobladora de tres rodillos, para dar un anillo abierto.
Después los extremos son soldados entre sí mediante láser de manera
que se obtiene un anillo 7 cerrado. Este anillo 7 es perfilado
entonces, en dos fases 8a, 8b, mediante un procedimiento de
cilindro de presión, es decir, es dotado con la superficie anular
de apoyo ondulada.
Tras la perfilación se fijan dos elementos de
conexión 9 en el anillo mediante soldadura por puntos por
resistencia y el anillo es separado entre los elementos de conexión
mediante corte por láser, para que el anillo 3 definitivo así
formado pueda ser abierto para el montaje en el neumático o sobre
la llanta.
Con el fin de alcanzar la necesaria estabilidad y
resistencia del anillo 3 con un peso lo más reducido posible, se
utiliza como material de partida 5 a metálico una chapa altamente
resistente.
La perfilación en forma de ondas del anillo 7
cerrado de la pieza en bruto de anillo tiene una importancia
central, desde el punto de vista de la técnica de fabricación, en
las dos fases del procedimiento 8a, 8b. Esta perfilación se explica
a continuación con mayor detalle a partir de las Figuras 2 a 6.
En la 1ª fase 8 a la pieza en bruto de anillo 7
es introducida, como muestra esquemáticamente la Fig. 2 en la parte
*A*, en posición horizontal con el canto inferior en una ranura de
alojamiento 10 de una placa 11 apoyada horizontalmente sobre
rodamiento de bolas, la cual es sujeta mediante rodillos 11b
apoyados en soportes 11a. El canto superior de la pieza en bruto de
anillo 7 es sujeto en una ranura anular 12 mediante una campana 13
apoyada sobre rodamientos de bolas. Esta campana 13 se puede
desplazar, mediante un cilindro hidráulico 15, verticalmente en la
dirección de la flecha. Dentro de la pieza en bruto de anillo 7
está instalado un rodillo de perfil 14 accionado mediante un motor
reductor asimismo no representado. La totalidad de la unidad de
accionamiento con el rodillo de perfil se puede desplazar
radialmente respecto de la pieza en bruto de anillo, en la
dirección de la flecha, mediante un cilindro hidráulico 15 propio no
representado.
La estructura interna del dispositivo
representado sólo de forma esquemática en la Fig. 2 A se puede
deducir de la representación en perspectiva según la Fig. 3, la
cual muestra el dispositivo sin la pieza en bruto de anillo
introducida.
El rodillo de perfil 14 presenta en su perímetro
la estructura de ondas que hay que transferir, mediante una
conformación de cilindro de presión, a la pieza en bruto de anillo
7. Para ello el rodillo de perfil se presiona, mientras que la pieza
en bruto de anillo 7 es puesta en rotación con sus alojamientos 11,
13 mediante un accionamiento separado, mediante un control desde el
interior contra la pieza en bruto de anillo de chapa, de manera que
el perfil del rodillo es transferido sobre el anillo de chapa 7, con
lo que el diámetro del anillo aumenta. Con el fin de apoyar la
conformación de la pieza en bruto de anillo se ejerce, mediante el
cilindro hidráulico superior, una fuerza axial a través de la
campana 13 sobre la pieza en bruto de anillo.
Este estado está representado de forma
esquemática en la Fig. 2B. El estado del dispositivo según la Fig.
3 durante la conformación lo muestra la representación según la
Fig. 4.
En la segunda fase 8b según la Fig. 1 son
reducidas en cuanto a su diámetro las dos zonas del borde del
anillo 7 perfilado, las cuales sirven más tarde para el alojamiento
de los pies de apoyo de goma según la Fig. 7.
Esta segunda fase está representada en cuanto a
su desarrollo esquemáticamente en la Fig. 5 y en cuando al
dispositivo en la Fig. 6.
Para llevar a cabo la reducción del diámetro de
las zonas del borde, se coloca en anillo 7 perfilado sobre una
segunda máquina sobre un rodillo de perfil 16 con un diámetro lo
más grande posible y se presiona en éste, a través de un rodillo 17
en forma de disco, mediante un cilindro hidráulico 17 a. El rodillo
de perfil 16 es accionado al mismo tiempo mediante un motor
hidráulico.
La conformación propiamente dicha tiene lugar en
la segunda fase entre dos rodillos 18, 19 en forma de disco. El
rodillo 18 mayor está apoyado, con posibilidad de giro libre,
mediante un excéntrico 18 a, descentrado sobre el árbol 16 a del
rodillo de perfil 16. El rodillo 19 más pequeño está fijado, a la
misma altura, fuera del anillo 7 en un brazo 20 apoyado
girable.
Entre estos dos rodillos 18, 19 es aprisionado el
borde del anillo de perfil 7, cuyo diámetro debe ser reducido, y
mientras que el anillo de perfil 7 gira, los dos rodillos 18, 19
son movidos en la dirección de la flecha hacia el centro del anillo.
Para que el borde del anillo de perfil esté permanentemente
aprisionado entre los rodillos 18, 19, el rodillo 18 interior es
movido, mediante el excéntrico 18a, lentamente hacia dentro,
mientras que el rodillo 19 exterior es presionado posteriormente de
forma constante mediante un cilindro hidráulico.
Mediante esta conformación de dos fases se
obtiene la altura de perfil exigida de la superficie anular de
apoyo según la parte 5B de la Figura. La conformación en dos fases
es necesaria sobre todo también porque el anillo, tras la
conformación en la primera máquina, tiene tensiones internas, las
cuales hacen que caiga fuertemente hacia dentro cuando el anillo es
separado en la última fase según la Fig. 1. Mediante la división de
la conformación en dos fases se equilibran las tensiones internas
en el anillo.
Claims (13)
1. Procedimiento para la producción de un cuerpo
de apoyo de emergencia en forma de un cuerpo anular (3) metálico, en
forma de cubierta, con una superficie anular de apoyo ondulada para
ruedas de emergencia de vehículos automóviles, con las etapas
siguientes:
- -
- preparar una platina (6) rectangular metálica con un lado longitudinal que está dispuesto sobre el perímetro del cuerpo anular (3) y un lado estrecho que está dispuesto sobre la anchura del cuerpo anular (3),
- -
- doblar en redondo la placa metálica a lo largo de su lado longitudinal para formar un anillo abierto,
- -
- soldar los extremos del anillo abierto con la formación de una pieza en bruto de anillo (7) cerrada,
- -
- perfilar la superficie anular de forma giratoria con un perfil de ondas en sección transversal mediante un procedimiento de cilindro de presión,
- -
- colocar unos elementos de conexión (9), opuestos por el lado frontal, que se pueden conectar de forma separable entre sí, en la pieza en bruto de anillo (7) perfilada, y
- -
- abrir cortando la pieza en bruto de anillo (7) entre los elementos de conexión (9) con generación del cuerpo anular (3), en forma de cubierta, montable, con una superficie anular de apoyo ondulada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la platina (6) rectangular está cortada
a medida en cada caso continuamente a partir de una banda de metal
(5a) la cual está arrollada sobre un rodillo de alimentación
(5).
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la platina rectangular está cortada a
partir de una plancha de chapa.
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque como material para la banda de metal o
la plancha de chapa se utiliza una chapa de acero altamente
resistente.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el corte a
medida o corte de la platina (6) tiene lugar mediante un corte por
rayo láser.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el corte a
medida o el corte tiene lugar mediante estampación.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la soldadura de
los extremos del anillo abierto para formar una pieza en bruto de
anillo (7) cerrada tiene lugar mediante soldadura láser.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la soldadura de
los extremos del anillo abierto para formar una pieza en bruto de
anillo cerrada tiene lugar mediante soldadura
plasma-WIG.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el
procedimiento de cilindro de presión se lleva a cabo como un
procedimiento de dos fases, con una primera fase (8a), en la cual
la superficie anular de la pieza en bruto de anillo (7) está
provista con el perfil de ondas, y con una segunda fase, en la cual
se reduce el diámetro de las dos zonas del borde del anillo
perfilado.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque en la primera fase se presiona un
cuerpo de perfilación (14) con simetría de rotación, que lleva en
el perímetro exterior el perfil de ondas requerido, radialmente
contra la superficie anular de la pieza en bruto de anillo (7) que
está sujeta de manera giratoria en los bordes, con aplicación
simultánea de una fuerza axial.
11. Procedimiento según la reivindicación 9 ó 10,
caracterizado porque el cuerpo anular, previsto en la
primera fase con el perfil de ondas, es sujetado de manera
giratoria sobre un segundo cuerpo de perfil de ondas (16) y las
zonas del borde del cuerpo anular están conformadas, de manera que
se reducen en cuanto a su diámetro, mediante dos rodillos (18, 19)
en forma de disco.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los elementos
de conexión (9) son fijados sobre el cuerpo anular mediante
soldadura por puntos por resistencia o soldadura por
protuberancias.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la apertura
cortando de la pieza en bruto de anillo tras la fijación de los
elementos de conexión tiene lugar mediante corte por láser.
Applications Claiming Priority (2)
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