ES2252608T3 - Muelle estratificado y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
Muelle estratificado y procedimiento para su fabricacion.Info
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Abstract
Muelle estratificado con una pieza de conexión exterior y una pieza de conexión interior, así como con unas capas de muelle situadas entre ellas a base de, alternativamente, un inserto de elastómero y un inserto de chapa, estando constituido cada uno de los insertos de chapa por dos chapas individuales, caracterizado porque la unión de los insertos de elastómero (7 a 9, 27, 28) con las piezas de conexión (2, 3) o las chapas individuales (12 a 15, 30, 31) se ha obtenido por vulcanización, los insertos de elastómero (7 a 9, 27, 28) están formados por material elastómero diferente y están provistos de ventanas (16 a 18, 32, 33) en forma de espacios libres dentro o sobre los insertos de elastómero, y porque las chapas individuales (12 a 15, 30, 31) están unidas una con otra de forma no giratoria durante su funcionamiento.
Description
Muelle estratificado y procedimiento para su
fabricación.
La invención concierne a un muelle estratificado
con una pieza de conexión exterior y una pieza de conexión
interior, así como con unas capas de muelle colocadas entre ellas a
base de, alternativamente, un inserto de elastómero y un inserto de
chapa.
En la técnica se utilizan muelles estratificados
en múltiples modos de construcción. Estos muelles estratificados
sirven para amortiguar vibraciones. Se conocen, por ejemplo, muelles
estratificados de forma cónica que se utilizan en vehículos
ferroviarios de todo tipo. Sirven allí para la suspensión de la caja
del vagón. Según el campo de aplicación, los muelles estratificados
pueden tener formas muy diferentes; por ejemplo, los muelles
estratificados pueden estar constituidos por anillos, segmentos
circulares o bien elementos angulares dispuestos uno sobre otro. En
los llamados ultramanguitos se pueden utilizar también muelles
estratificados. En general, los muelles estratificados están
provistos de piezas de conexión a través de los cuales se fijan a
las máquinas correspondientes. En vehículos se fija, por ejemplo,
una pieza de conexión a la carrocería del vehículo y la otra al eje
del vehículo. Las piezas de conexión pueden ser de construcciones
diferentes, según el campo de utilización, y están situadas
generalmente en el lado exterior y en el lado interior del muelle
estratificado. Las distintas capas del muelle están constituidas
por insertos elastómeros que pueden construirse con o sin ventana.
Como ventana se designan espacios libres dentro o sobre el inserto
elastómero. Los distintos insertos elastómeros están separados uno
de otro por insertos de chapa. Los insertos de chapa tienen la
misión de aumentar la rigidez del muelle estratificado. El número
de capas de muelle individuales varía según el campo de utilización
del muelle estratificado y, en caso necesario, puede reducirse a dos
insertos de elastómero que están unidos en su centro por medio de
un inserto de chapa y que se conectan por sus lados a las piezas de
conexión correspondientes.
Según el campo de utilización, se emplean muelles
estratificados con una construcción y una acción de muelle muy
diferentes. Por tanto, para muchos fines de aplicación es necesario
utilizar muelles estratificados fabricados expresamente para este
fin de aplicación. La fabricación de los muelles estratificados se
efectúa de tal manera que en un molde de fundición inyectada se
colocan dentro del molde las piezas de conexión, los insertos de
chapa y eventualmente los insertos para huecos de ventanas y
seguidamente se inyecta el elastómero. Las piezas de conexión
metálicas y los insertos de chapa se unen con las capas de
elastómero por vulcanización. Los insertos de elastómero se forman
a base de una mezcla de elastómeros. Un comportamiento de suspensión
elástica diferente de los distintos insertos de elastómero viene
determinado por las dimensiones previstas y las ventanas
eventualmente practicadas. Este modo de proceder requiere una
fabricación casi individualizada para cada campo de utilización del
muelle estratificado. Las distintas capas de los muelles
estratificados pueden tener una misma estructura, por ejemplo en el
caso de capas anulares superpuestas, pero pueden ser también
diferentes en sus dimensiones, tal como ocurre, por ejemplo, en el
caso de muelles estratificados de forma cónica. Es común a las
distintas formas de ejecución el que los insertos de chapa tienen
un espesor constante. Insertos de chapa de espesores diferentes se
emplean en tan sólo casos de aplicación extremadamente raros.
El documento
US-A-2,655,005 muestra un muelle
estratificado con las características del preámbulo de la
reivindicación 1.
La invención se basa en el problema de crear un
muelle estratificado que pueda fabricarse del modo más sencillo
posible y que se pueda utilizar en amplios campos de aplicación.
La solución de los problemas planteados se
consigue según la invención en un muelle estratificado de la clase
citada al principio por medio de las características de la
reivindicación 1.
La idea básica de la invención consiste en que el
muelle estratificado se divide en segmentos individuales que pueden
ensamblarse, según sea necesario, para obtener el muelle
estratificado. A este fin, los insertos de chapa están formados
cada uno de ellos por dos chapas individuales, de modo que es
posible la fabricación de capas individuales que, ensamblando
después varias de ellas, forman el muelle estratificado. En el
muelle estratificado ensamblado se pueden unir las chapas
individuales una con otra mediante acoplamiento positivo de forma o
de fuerza. En caso necesario, se puede realizar aquí también un
pegado de las chapas individuales una con otra. En la fabricación
de los insertos de elastómero se emplea un material elastómero
diferente, de modo que las distintas capas de muelle tienen ya por
la elección del material unas características separadas asignadas a
ellas. Por ejemplo, pueden presentar una dureza Shore diferente.
Preferiblemente, los insertos de chapa se construyen con un espesor
que corresponde a la mitad del espesor de los insertos de chapa
usuales hasta ahora. Es así posible que las distintas capas del
muelle tengan las mismas dimensiones que las capas de muelles
pertenecientes al estado de la técnica.
Para la fabricación del muelle estratificado se
unen los distintos insertos de elastómero en sus superficies de
apoyo con una pieza de conexión y un inserto de chapa o bien se unen
en ambos lados con un inserto de chapa. Esta unión del inserto de
elastómero con las piezas de conexión o con los insertos de chapa se
efectúa por vulcanización. El propio muelle estratificado se forma
después ensamblando capas de muelle individuales ajustadas una a
otra.
Se explica seguidamente la invención con más
detalle haciendo referencia a dos ejemplos de ejecución.
Muestran:
La Figura 1, una sección a través de un muelle
estratificado de forma cónica,
La Figura 2, una vista en planta de la Figura
1,
La Figura 3, una sección longitudinal según la
línea A-A de la Figura 4 a través de un
ultramanguito y
La Figura 4, un alzado frontal del
ultramanguito.
El muelle estratificado 1 mostrado en las Figuras
1 y 2 está representado en sección longitudinal y en vista en
planta, respectivamente. El muelle estratificado 1 está constituido
sustancialmente por la pieza de conexión exterior 2, la pieza de
conexión interior 3 y las capas de muelle 4, 5 y 6 dispuestas entre
ellas. Las capas de muelle 4 a 6 están constituidas por sendos
insertos de elastómero 7, 8 y 9 que están unidos por sus lados de
forma cónica con las piezas de conexión 2 ó 3 y/o los insertos de
chapa 10 u 11. Los insertos de chapa 10 u 11 está constituidos cada
uno de ellos por dos chapas individuales 12, 13 ó 14, 15 que están
enrasadas una con otra. Para impedir una torsión de las chapas
individuales una respecto de otra durante el funcionamiento, dichas
chapas individuales están pegadas en cada caso una con otra. Las
dimensiones del muelle estratificado 1 pueden elegirse de modo que
sean idénticas a las dimensiones de un muelle estratificado en sí
conocido. Por tanto, el nuevo muelle estratificado se puede
incorporar en la máquina correspondiente o en el vehículo en lugar
del muelle estratificado utilizado hasta ahora. La ventaja especial
del nuevo muelle estratificado 1 consiste en que las distintas
piezas, es decir, los respectivos insertos de elastómeros 7 a 9 con
sus piezas de conexión 2 ó 3 y las chapas individuales 12 a 15,
pueden fabricarse por separado y ensamblarse únicamente después de
ello para formar un muelle estratificado 1. La fabricación
individualizada de las capas 4 a 6 del muelle hace posible la
fabricación de insertos de elastómero 7 a 9 con mezclas muy
diferentes y, por tanto, también con propiedades químicas y físicas
muy diferentes. Se pueden construir de manera que sean duras o
blandas, según sea necesario, A esto se ajusta también la selección
de las distintas capas 4 a 6 del muelle, según la finalidad de uso
prefijada. Debido a la configuración del muelle estratificado según
la invención es posible una torsión de los insertos de elastómero.
Por tanto, las llamadas ventanas 16, 17 y 18 de los distintos
estratos 7, 8 y 9 pueden ser giradas hasta una posición deseada para
ajustar así los recorridos elásticos deseados en las direcciones X,
Y y Z.
En las Figuras 3 y 4 se muestra un ultramanguito
20 que está construido según el principio de la invención. El
ultramanguito 20 está provisto de un muelle estratificado 21. El
muelle estratificado 21 tiene la pieza de conexión exterior 22 y la
pieza de conexión interior 23. Entre éstas están situadas las dos
capas 24 y 25 del muelle. Cada capa 24 y 25 del muelle posee un
inserto de elastómero 27 y 28. Entre los insertos de elastómero 27
y 28 se encuentra el inserto de chapa 29, que está constituido por
las dos chapas individuales 30 y 31. El espesor de las chapas
individuales 30 y 31 es igual a d, lo que corresponde a la mitad del
espesor D de un inserto de chapa usual. Tanto en la capa exterior
24 del muelle como en la capa interior 25 del muelle están
practicadas unas ventanas 32 y 33, respectivamente. La fabricación
individualizada de las capas 24 y 25 del muelle hace posible aquí
también una alineación muy diferente de las ventanas 32 y 33 una con
otra, tal como se muestra, por ejemplo, en la Figura 4. Las
ventanas 32 se extienden a lo largo de 90º y las ventanas 33 a lo
largo de 70º sobre el perímetro respectivo de los insertos de
elastómero 27 y 28. En el montaje de las distintas capas 24 y 25
del muelle éstas pueden girarse una respecto de otra hasta que las
ventanas 32 y 33 vengan a quedar situadas en la posición
deseada.
Claims (4)
1. Muelle estratificado con una pieza de conexión
exterior y una pieza de conexión interior, así como con unas capas
de muelle situadas entre ellas a base de, alternativamente, un
inserto de elastómero y un inserto de chapa, estando constituido
cada uno de los insertos de chapa por dos chapas individuales,
caracterizado porque la unión de los insertos de elastómero
(7 a 9, 27, 28) con las piezas de conexión (2, 3) o las chapas
individuales (12 a 15, 30, 31) se ha obtenido por vulcanización, los
insertos de elastómero (7 a 9, 27, 28) están formados por material
elastómero diferente y están provistos de ventanas (16 a 18, 32, 33)
en forma de espacios libres dentro o sobre los insertos de
elastómero, y porque las chapas individuales (12 a 15, 30, 31)
están unidas una con otra de forma no giratoria durante su
funcionamiento.
2. Muelle estratificado según la reivindicación
1, caracterizado porque los insertos de elastómero (7 a 9,
27, 28) tienen una dureza Shore diferente.
3. Muelle estratificado según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque las chapas
individuales (12 a 15, 30, 31) están unidas una con otra mediante
un acoplamiento positivo de forma o de fuerza.
4. Muelle estratificado según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las chapas
individuales (12 a 15, 30, 31) están pegadas una con otra.
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