ES2714901T3 - Método para reparar los dientes de una corona dentada - Google Patents
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Abstract
Método para reparar los dientes de una corona dentada (3), el método pone en práctica un dispositivo de mecanizado (1), amovible, comprendiendo un chasis (11) y una parte móvil (13) respecto al chasis (11), soportando un elemento de corte (15), dicho método se realiza in situ, sin desmontar la corona dentada (3) de la máquina giratoria (2) a la que está destinada a arrastrar, dicho método comprende las etapas siguientes, para el mecanizado de cada diente: fijar dicho dispositivo de mecanizado (1) a la corona dentada (3) enclavando el dispositivo de mecanizado (1) a la corona en una posición de fijación a la corona respecto al diente a ser mecanizado (4), realizar el mecanizado del diente de manera automática mediante el control del elemento de corte (15) según las operaciones de mecanizado predeterminadas, y en donde es realizado el desplazamiento del dispositivo de mecanizado (1) desde una posición de fijación a la corona dentada (3), correspondiente al diente previamente mecanizado, hacia una posición de fijación de un diente adyacente para ser mecanizado, mientras que la corona dentada (3) permanece inmóvil, estando dicho dispositivo de mecanizado (1) suspendido y mantenido por al menos un cable (5) en tensión conectado al bastidor de la máquina giratoria (2).
Description
DESCRIPCION
Metodo para reparar los dientes de una corona dentada
La invencion se refiere a un metodo para reparar los dientes de una corona dentada mediante un dispositivo de mecanizado.
Dicho metodo ha sido descrito en la patente europea EP 1568439 A1.
El campo de la invencion es el de las grandes maquinas giratorias, con frecuencia con un eje sustancialmente horizontal, como las que se encuentran en las industrias qmmica, mineral o azucarera, provistas de una gran corona que les permite hacerlas girar por medio de un pinon y de un conjunto motor. Se pueden citar como maquinas giratorias de este tipo los hornos giratorios, los molinos de bolas, los laminadores horizontales de rodillos, los difusores de azucar...
En estas maquinas, el contacto repetido entre los dientes del pinon y la corona es una fuente de desgaste, que se puede manifestar de varias formas, debido al ajuste de la posicion relativa entre el sistema de accionamiento del que forman parte el pinon y la maquina arrastrada, y los diversos movimientos de la maquina distintos al giro alrededor del eje. La forma de los dientes se desvfa del perfil original, que era de tipo epicicloidal, se reduce su grosor y se pueden formar defectos aislados en la superficie.
Cuando las superficies de contacto se desvfan del perfil ideal, las fuerzas que actuan sobre los dientes pueden orientarse en direcciones anormales y pueden aparecer vibraciones. Esto causa esfuerzos mecanicos anormales en la fijacion de la corona, en el conjunto del motor y en la propia maquina y sus soportes, que pueden causar danos a los diversos sistemas mecanicos y tambien amplificar los fenomenos de desgaste de los dientes.
Cuando el desgaste ha alcanzado un nivel importante, es necesario reparar o reemplazar la corona dentada. La operacion de reemplazo es larga y costosa para maquinas grandes. Como la maquina giratoria y la corona dentada solamente giran en un sentido, el contacto del pinon con la corona solamente opera en uno de los dos flancos de cada diente de la corona. Una alternativa es a veces darle la vuelta a la corona, para exponer los otros lados de los dientes que no han sufrido desgaste. Esta operacion de darle la vuelta es, sin embargo, una operacion pesada, incluso aunque sea un poco menos costosa. En general, es posible realizar una reparacion para restaurar una calidad de la forma de las superficies de contacto compatibles con una buena operacion mecanica, y esto al menos una vez antes de que sea necesario darle la vuelta o reemplazar la corona.
Dicha reparacion se realiza sin desmontar la corona; solo las partes de proteccion son retiradas para permitir el acceso a los dientes. La reparacion consiste en el mecanizado, generalmente mediante rectificado, que recrea una forma adecuada para engranar en una cara de cada diente de la corona.
Actualmente, las operaciones de reparacion de la superficie de los dientes se llevan a cabo manualmente por operadores que operan herramientas de maquinado o esmerilado. El resultado de la operacion para cada diente es evaluado en comparacion con una plantilla que constituye la forma de referencia.
Segun la experiencia del solicitante, el resultado final depende en gran medida del conocimiento y la experiencia del operador.
El objeto de la invencion presente es proponer un metodo de reparacion de los dientes de una corona, adecuado para coronas de grandes maquinas, que no requiera el desmontaje de la corona y cuyo nivel de automatizacion permita la reproducibilidad de la calidad de ejecucion.
La invencion encuentra una aplicacion particular para el mecanizado de coronas de diametro mayor o igual a 1,5 metros.
Otro objeto de la invencion presente es proponer un metodo de este tipo, en el que la instalacion del dispositivo de mecanizado en la corona se realiza de manera simple y rapida.
Otros objetos y ventajas de la invencion se haran evidentes a partir de la descripcion siguiente, que se proporciona solo a modo de indicacion y que no pretende limitarla.
La invencion se refiere a un metodo para reparar los dientes de una corona dentada, el metodo instala un dispositivo de maquinado, amovible, que comprende un chasis y una parte movil respecto al chasis, que soporta un elemento de corte, dicho metodo es realizado in situ, sin desmontar la corona dentada de la maquina giratoria que esta destinada a arrastrar, dicho metodo comprende las etapas siguientes, para la implementacion del mecanizado de cada diente:
fijar dicho dispositivo a la corona dentada mediante enclavamiento del dispositivo de mecanizado a la corona dentada en una posicion de fijacion a la corona dentada respecto al diente a ser mecanizado,
realizar el mecanizado del diente de manera automatica mediante el control del elemento de corte segun las operaciones de mecanizado predeterminadas, y en donde el desplazamiento del dispositivo de mecanizado desde
una posicion de fijacion a la corona dentada, correspondiente al diente previamente mecanizado, hacia una posicion de fijacion de un diente adyacente a ser mecanizado, al menos dentro de un intervalo de trabajo dado, mientras la corona dentada permanece inmovil, dicho dispositivo de mecanizado esta suspendido y mantenido al menos por un cable en tension conectado al chasis de la maquina giratoria,
Realizaciones preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes.
Segun una realizacion, los desplazamientos sucesivos del dispositivo de mecanizado a diferentes posiciones de fijacion en la periferia de la corona dentada, mientras el dispositivo esta suspendido y mantenido al menos por un cable en tension, son realizados mientras la corona dentada esta inmovil, en un sector de la corona dentro del intervalo de trabajo especificado, en la mitad superior de la corona, definido entre un angulo de 0° como mmimo y un angulo de 65° como maximo, los angulos son angulos medidos hacia el centro respecto a la horizontal.
Segun una realizacion del metodo:
se realiza un giro parcial de la maquina giratoria, despues del mecanizado por el dispositivo de mecanizado de todos los dientes de dicho sector de la corona dentada, para colocar los dientes del sector adyacente dentro de dicho intervalo de trabajo determinado,
se mecanizan los dientes de dicho sector adyacente, uno por uno, mediante desplazamientos sucesivos del dispositivo de mecanizado desde una posicion de fijacion a la corona dentada, correspondiente a un diente previamente mecanizado, hacia una posicion para fijar un diente adyacente a ser mecanizado, mientras que la corona dentada esta inmovil, y la secuencia es repetida para mecanizar todos los dientes de la corona.
Segun una realizacion, se realiza el giro parcial de la maquina giratoria mientras que el dispositivo de maquinado esta fijado y es solidario con la corona dentada, en particular, en una posicion de fijacion correspondiente al diente previamente maquinado.
Segun una realizacion, el desplazamiento del dispositivo de maquinado mantenido y suspendido por al menos un cable en tension se hace en sentido descendiente, para situar el dispositivo de maquinado cerca del diente inmediatamente inferior a ser maquinado. Alternativamente, el desplazamiento del dispositivo de mecanizado mantenido y suspendido por al menos un cable en tension se realiza en la direccion ascendente, para situar el dispositivo cerca del diente inmediatamente superior a ser mecanizado.
Segun una realizacion ventajosa, la fijacion y el bloqueo del chasis del dispositivo de mecanizado a la corona dentada estan asegurados unicamente por la accion de fijacion de las piezas del dispositivo de mecanizacion a los flancos de la corona.
La invencion se entendera mejor leyendo la descripcion siguiente acompanada de los dibujos adjuntos, entre los que:
La Figura 1 es una vista esquematica, a lo largo del eje de la maquina giratoria, que ilustra la corona dentada, asf como el dispositivo de mecanizado mantenido por al menos un cable fijado al bastidor de la maquina giratoria.
La Figura 2 es una vista esquematica desde arriba que ilustra la union del dispositivo de mecanizado a la corona dentada de la maquina giratoria.
La Figura 3 es una vista lateral que ilustra, segun una realizacion de la invencion, la disposicion del dispositivo de mecanizado sobre los dientes de la corona dentada.
Ademas, la invencion se refiere a un metodo para reparar los dientes de una corona dentada 3, el metodo pone en practica un dispositivo de mecanizado 1, amovible, que comprende un chasis 11 y una parte movil 13 respecto al chasis 11, que da soporte a un elemento de corte 15.
Este metodo se realiza in situ, es decir, ventajosamente, sin desmontar la corona dentada 3 de la maquina giratoria 2 a la que esta destinada arrastrar, normalmente por medio de un pinon y de un conjunto motor. La maquina giratoria puede ser, sin limitacion, un horno giratorio, un molino de bolas, un laminador horizontal de rodillos, o, en el campo de la industria azucarera, una maquina conocida como difusora. Dichas maquinas giratorias tienen todas un eje de giro sustancialmente horizontal.
Dicho metodo comprende las etapas siguientes, para la realizacion del mecanizado de cada diente:
fijar dicho dispositivo de mecanizado 1 a la corona dentada 3 enclavando el dispositivo de mecanizado 1 a la corona dentada en una posicion de fijacion a la corona dentada 3 respecto al diente a ser mecanizado,
realizar el mecanizado del diente de manera automatica mediante el control del elemento de corte 15 segun las operaciones de mecanizado predeterminadas.
La fijacion del dispositivo de mecanizado 1 a la corona dentada puede ser conseguida enclavando las paredes laterales de la corona dentada, en particular mediante las partes de enclavamiento 12 y 12' del dispositivo de mecanizado.
Las partes de enclavamiento 12 y 12' son desplazables en el chasis 11, y pueden acercarse entre sf, en una direccion perpendicular al plano de la corona dentada 3, para obtener el enclavamiento de los dos lados de la corona dentada 3, por cualquier sistema adecuado, tal como un sistema de tornillo-tuerca, actuador hidraulico u otro sistema. Estas partes de enclavamiento 12, 12' pueden hacer que sea posible ademas, gracias a los soportes creados en los flancos de la corona, que se defina la posicion del dispositivo segun una direccion perpendicular al plano de la corona, es decir, la direccion a lo largo de OX en los puntos de referencia de las Figuras. 2 y 3.
La posicion del dispositivo de mecanizado 1 respecto al diente a ser mecanizado 4 puede ser definida, por ejemplo, por apoyo sobre el flanco de un diente de referencia, estando el flanco situado, respecto a la parte superior del diente de referencia, en sentido opuesto al flanco del diente a ser mecanizado 4. El diente de referencia puede ser el diente a ser mecanizado, o un diente inmediatamente anterior.
Con este proposito, el dispositivo puede comprender unos medios de apoyo 14 en el lado de un diente de referencia, situados respecto al vertice del diente de referencia, en sentido opuesto al lado del diente a ser mecanizado, el diente de referencia es el diente a ser mecanizado 4, o un diente inmediatamente anterior.
A modo de ejemplo no limitador ilustrado en la Figura 3, los medios de apoyo 14 situados en el flanco del diente de referencia comprenden un primer elemento de apoyo y un segundo elemento de apoyo destinados a realizar respectivamente un primer apoyo inferior y un segundo apoyo superior, con posiciones desplazadas en altura en el flanco del diente.
Finalmente, el primer soporte inferior queda dispuesto para presionar simultaneamente contra la base del diente. Los medios de apoyo 14 pueden ser usados para definir la posicion del dispositivo de mecanizado en el plano de la corona, a saber, el plano OYZ segun las Figuras 2 y 3.
Segun una realizacion ventajosa, la fijacion y el bloqueo del chasis 11 a la corona dentada 3 estan asegurados unicamente por la accion de enclavamiento de las partes 12, 12' a los flancos de la corona dentada 3, y la friccion entre estas partes 12, 12' y los flancos de la corona. En este caso, no es necesaria ninguna disposicion adicional para asegurar y bloquear el dispositivo. Se pretende aqu dicha simplicidad de fijacion para reparar todos los dientes de la corona, y como se explica a continuacion, es necesario desplazar repetidamente el dispositivo del paso de un diente, a diferentes posiciones de fijacion asociadas respectivamente a la reparacion de los diferentes dientes de la corona dentada 3.
El mecanizado del diente a ser mecanizado es realizado mediante el control del elemento de corte 15 segun las operaciones de mecanizado predeterminadas. Con este fin, los medios de control y de comando estan adaptados para dirigir automaticamente el elemento de corte 15 para realizar el mecanizado del diente segun un perfil determinado.
Estos medios de control y de comando pueden comprender una memoria en la que se registran, en forma digital, las operaciones de mecanizado del diente segun dicho perfil determinado. Estas instrucciones de mecanizado numerico son creadas para cada corona antes del inicio del mecanizado, segun las dimensiones de la corona, del modulo de los dientes y del estado de desgaste. Esto permite reproducir para cada diente, y de manera automatica, un perfil perfectamente identico. Una vez que el diente a ser mecanizado ha sido remodelado, el chasis del dispositivo es desenclavado, es desplazado un paso y es fijado de nuevo a la corona con el fin de remodelar el diente siguiente de la corona.
Los grados de libertad de la herramienta de corte permiten el remodelado del diente a ser mecanizado segun un perfil de diente deseado, y en particular un perfil de diente epicicloidal. Con este fin, la parte movil 13 puede ser desplazable a lo largo de varios ejes, en particular a lo largo del eje OX, a saber, transversalmente a la corona 3, a lo largo del eje OY, a saber, en una direccion paralela al plano de la corona y perpendicular a la direccion radial que pasa a traves del diente a ser mecanizado, y en la direccion OZ a saber, sustancialmente en la direccion radial que pasa a traves del diente a ser mecanizado 4. El elemento de corte 15 puede todavfa ser orientable respecto a la parte movil, por ejemplo, a lo largo de un eje de giro paralelo al eje OX.
El dispositivo de mecanizado puede ser el descrito en la solicitud internacional PCT presentada el mismo dfa por el solicitante, asf como en la solicitud de patente francesa FR 1552195 del 17 de marzo de 2015: el contenido de estas solicitudes se presenta por referencia.
Segun la invencion, se realiza el desplazamiento del dispositivo de mecanizado 1 desde una posicion de fijacion a la corona dentada 3, correspondiente al diente previamente mecanizado, hacia una posicion de fijacion de un diente adyacente a ser mecanizado, mientras que la corona dentada 3 permanece inmovil, dicho dispositivo de maquinado 1 esta suspendido y mantenido al menos por un cable 5 en tension conectado al bastidor de la maquina giratoria 2.
El desplazamiento del dispositivo desde una posicion de fijacion a una posicion de fijacion de un diente adyacente puede ser ayudado por la accion manual del operador. Opcionalmente, y durante esta accion, la longitud del cable puede ser alargada o acortada mediante cualquier medio adecuado, tal como con un cabrestante o equivalente.
El desplazamiento del dispositivo de mecanizado 1 mantenido y suspendido por al menos un cable 5 en tension puede ser efectuado en sentido descendente, para situar el dispositivo cerca del diente inmediatamente inferior a ser mecanizado.
Alternativamente, el desplazamiento del dispositivo de mecanizado 1 mantenido y suspendido por al menos un cable 5 en tension es realizado en sentido ascendente, para situar el dispositivo cerca del diente inmediatamente superior a ser mecanizado.
Segun una realizacion, ilustrada esquematicamente a modo de indicacion en la Figura 1, los desplazamientos sucesivos del dispositivo de mecanizado 1 en diferentes posiciones de fijacion en el radio de la corona dentada 3 son realizados mientras la corona dentada 3 permanece inmovil, en un sector de la corona dentada 3 comprendido en un intervalo de trabajo espedfico, en la mitad superior de la corona, y mientras el dispositivo esta suspendido y mantenido por al menos un cable 5 en tension.
Este intervalo de trabajo esta ilustrado a modo de ejemplo en la Figura 1. Segun una realizacion, este intervalo de trabajo esta definido entre un angulo a1 de 0° como mmimo y un angulo a2 de 65° como maximo, los angulos a1 y a2 son angulos hacia el centro respecto a la horizontal. Por ejemplo, el intervalo de trabajo es de 0° a 65°.
Este intervalo de trabajo ha sido deducido segun la experiencia de los inventores, y porque la gravedad se ejerce sobre el dispositivo de mecanizado de manera que asegura que el o los cables estan tensados, y de esta forma retienen el dispositivo de maquinado, el dispositivo de maquinado 1 debe ser desplazado a lo largo de un sector angular de la corona dentada 3 de manera que todas las tangentes a la corona dentada 3 tengan una pendiente hacia abajo de al menos 25° respecto a la horizontal.
Cuando el dispositivo de mecanizado ha mecanizado todos los dientes del sector presente en el intervalo de trabajo determinado, es posible realizar lentamente un giro parcial de la maquina giratoria 2 para llevar los dientes del siguiente sector a la zona angular del intervalo de trabajo. Los dientes de este sector son mecanizados a su vez, uno por uno, segun el metodo descrito anteriormente.
Asf, y en terminos generales, el metodo puede comprender las etapas siguientes:
se realiza un giro parcial de la maquina giratoria 2, despues del maquinado por el dispositivo de mecanizado de todos los dientes de dicho sector de la corona dentada 3, para situar los dientes del sector adyacente en dicho intervalo de trabajo determinado,
se mecanizan los dientes de dicho sector adyacente, uno a uno, mediante desplazamientos sucesivos del dispositivo de mecanizado desde una posicion de fijacion a la corona dentada 3, correspondiente a un diente previamente mecanizado, hacia una posicion de fijacion de un diente adyacente a ser mecanizado, mientras que la corona dentada 3 permanece inmovil.
Esta secuencia se repite tantas veces como sea necesario para mecanizar todos los dientes de la corona dentada 3. Durante el giro parcial de la maquina giratoria 2, el dispositivo de mecanizado 1 puede ser ventajosamente fijado y solidario con la corona dentada, en particular en una posicion de fijacion correspondiente al diente previamente mecanizado.
Naturalmente, los expertos en la materia pueden prever otras realizaciones sin apartarse del alcance de la invencion segun se define en las reivindicaciones que siguen a continuacion.
NOMENCLATURA
1. Dispositivo de mecanizado,
2. Maquina giratoria,
3. Corona dentada,
4. Diente a ser mecanizado,
5. Cable,
11. Chasis,
12. 12'. Piezas de enclavamiento,
13. Carro,
14. Medios de apoyo sobre el diente de referencia,
15. Elemento de corte.
Claims (8)
1. Metodo para reparar los dientes de una corona dentada (3), el metodo pone en practica un dispositivo de mecanizado (1), amovible, comprendiendo un chasis (11) y una parte movil (13) respecto al chasis (11), soportando un elemento de corte (15), dicho metodo se realiza in situ, sin desmontar la corona dentada (3) de la maquina giratoria (2) a la que esta destinada a arrastrar, dicho metodo comprende las etapas siguientes, para el mecanizado de cada diente:
fijar dicho dispositivo de mecanizado (1) a la corona dentada (3) enclavando el dispositivo de mecanizado (1) a la corona en una posicion de fijacion a la corona respecto al diente a ser mecanizado (4),
realizar el mecanizado del diente de manera automatica mediante el control del elemento de corte (15) segun las operaciones de mecanizado predeterminadas, y en donde es realizado el desplazamiento del dispositivo de mecanizado (1) desde una posicion de fijacion a la corona dentada (3), correspondiente al diente previamente mecanizado, hacia una posicion de fijacion de un diente adyacente para ser mecanizado, mientras que la corona dentada (3) permanece inmovil, estando dicho dispositivo de mecanizado (1) suspendido y mantenido por al menos un cable (5) en tension conectado al bastidor de la maquina giratoria (2).
2. Metodo segun la reivindicacion 1, en donde los desplazamientos sucesivos del dispositivo de mecanizado (1) a diferentes posiciones de fijacion al radio de la corona dentada (3), mientras que el dispositivo esta suspendido y mantenido por al menos un cable (5) en tension, son realizados mientras la corona dentada (3) permanece inmovil, en un sector de la corona dentro de un intervalo de trabajo determinado, en la mitad superior de la corona, definido entre un angulo (a1) de 0° como mmimo y un angulo (a2) de 65° como maximo, siendo los angulos (a1, a2) angulos hacia el centro respecto a la horizontal.
3. El metodo de la reivindicacion 2, en donde:
se realiza un giro parcial de la maquina giratoria (2), despues del mecanizado por el dispositivo de mecanizado (1) de todos los dientes de dicho sector de la corona dentada (3), para situar los dientes del sector adyacente en dicho intervalo de trabajo determinado,
se mecanizan los dientes de dicho sector adyacente, uno a uno, mediante desplazamientos sucesivos del dispositivo de mecanizado desde una posicion de fijacion a la corona dentada (3), correspondiente a un diente previamente mecanizado, hacia una posicion de fijacion de un diente adyacente a ser mecanizado, mientras que la corona dentada (3) permanece inmovil y en donde se repite esta secuencia para mecanizar todos los dientes de la corona.
4. Metodo segun la reivindicacion 3, en donde se realiza el giro parcial de la maquina giratoria (2), mientras que el dispositivo de mecanizado (1) esta fijado y es solidario a la corona dentada.
5. Metodo segun la reivindicacion 4, en donde se lleva a cabo el giro parcial de la maquina giratoria, mientras que el dispositivo de mecanizado (1) esta fijado y es solidario a la corona dentada (3) en una posicion de fijacion correspondiente al diente mecanizado previamente.
6. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el desplazamiento del dispositivo de maquinado mantenido y suspendido por al menos un cable en tension se realiza hacia abajo, para situar el dispositivo cerca del diente inmediatamente inferior a ser mecanizado.
7. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el desplazamiento del dispositivo de maquinado mantenido y suspendido por al menos un cable en tension es realizado en direccion ascendente, para situar el dispositivo cerca del diente inmediatamente superior a ser mecanizado.
8. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la fijacion y el bloqueo del chasis (11) del dispositivo de mecanizado a la corona (3) son asegurados unicamente mediante la accion de enclavamiento de las piezas (12, 12') del dispositivo de mecanizado a los flancos de la corona (3).
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