ES2979323T3 - Dispositivo y procedimiento para producir al menos un elemento rodante y procedimiento para mecanizar al menos una muela de regulación del dispositivo - Google Patents

Dispositivo y procedimiento para producir al menos un elemento rodante y procedimiento para mecanizar al menos una muela de regulación del dispositivo Download PDF

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Abstract

Dispositivo (1) para producir una superficie lateral curvada (3) en un elemento rodante (2) para un cojinete de elemento rodante, que comprende un aparato de rectificado (4) para rectificar la superficie lateral curvada (3) y al menos un aparato de retención (6) para retener el elemento rodante (2) en el caso y/o durante el rectificado por medio del aparato de rectificado (4), siendo el al menos un aparato de retención (6) al menos una rueda de control (8) que tiene una superficie de alimentación periférica (9) perfilada de forma convexa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo y procedimiento para producir al menos un elemento rodante y procedimiento para mecanizar al menos una muela de regulación del dispositivo
La invención se refiere a un dispositivo para producir una superficie lateral esféricamente curvada en un elemento rodante para un cojinete de rodillos y a un procedimiento para producir la superficie lateral esféricamente curvada en el elemento rodante. La invención también se refiere a un procedimiento para mecanizar al menos una muela de regulación del dispositivo.
Las superficies laterales de los elementos rodantes, por ejemplo, los rodillos, normalmente se mecanizan por rectificado. Es conocido usar un dispositivo de rectificación con una superficie de rectificación curvada para rectificar, como se divulga, por ejemplo, en el documento CN 103821 828 A.
Para producir rodillos de agujas con una superficie lateral curvada, en el documento CN 105033786 A se propone disponer y rectificar los rodillos de agujas en una placa curvada.
También es conocido disponer un rodillo cónico en una denominada muela de joroba y, de este modo, hacerlo avanzar a una muela de rectificación para rectificar una superficie lateral curvada.
En la publicación alemana n.° 11 79 826 se describe una máquina para el rectificado sin centros de piezas de trabajo redondas. Esta presenta una muela de rectificación y una de regulación, así como un prisma de apoyo de pieza de trabajo que puede pivotar alrededor de un punto fijo en el que la pieza de trabajo se apoya en dos localizaciones. La figura 5 del documento muestra la generación de rodillos cónicos usando una muela de rectificación con una superficie de rectificación plana y un tornillo de regulación con jorobas. La figura 6 del documento muestra la generación de rodillos esféricos usando una superficie de rectificación cóncava y una muela de regulación con jorobas.
El documento US 2 409 320 A describe un procedimiento de rectificación y un dispositivo de rectificación para mecanizar elementos rodantes con una superficie lateral curvada convexa en el centro y cóncava en los extremos. En este sentido, está prevista una primera muela de rectificación con una superficie en forma cóncava y una primera muela de regulación con una superficie en forma convexa para conformar cóncava la superficie lateral de un elemento rodante en ambos extremos del elemento rodante. Además, están previstas una segunda muela de rectificación con una superficie conformada convexa y una segunda muela de regulación con una superficie conformada cóncava para conformar cóncava la superficie lateral de un elemento rodante en el centro, es decir, entre ambos extremos. Un filo biselado soporta el elemento rodante que se va a mecanizar entre la respectiva muela de rectificación y la respectiva muela de regulación.
El documento DE 517148 C divulga un procedimiento para el rectificado sin centros de rodillos con líneas laterales cóncavas o convexas, así como para el achaflanado de rodillos cilíndricos. En este sentido, se transporta axialmente una pieza de trabajo en una pista arqueada entre un miembro de rectificación y un miembro de control, que presentan superficies de agarre de pieza de trabajo curvadas que representan una contraimagen entre sí. Un portador de pieza de trabajo, en forma de regla de apoyo de pieza de trabajo curvada, que sigue a la mordaza de rectificación está conformado plano en la parte superior y presenta guías de entrada y guías de salida para la pieza de trabajo.
El documento US 2 795 900 A describe una máquina para rectificar y pulir rodillos en forma esférica. Están presentes una muela de rectificación con una superficie de rectificación cóncava y una muela de regulación con superficie redondeada. Además, está prevista una jaula redonda con cavidades para alojar elementos rodantes, que gira simultáneamente con un eje. Se carga un elemento rodante en una cavidad de la jaula por medio de un canal o de una pista de rodadura y se conduce entre la muela de rectificación y la muela de regulación por medio de la jaula rotatoria.
El documento US 2930373 A divulga un procedimiento para el rectificado sin centros de rodillos. La rectificadora usada para ello presenta una muela de rectificación con una superficie de rectificación cóncava y una muela de regulación con una superficie convexa. Además, está presente un dispositivo de reavivado para la muela de rectificación y otro dispositivo de reavivado para la muela de regulación.
La invención se basa en el objetivo de proporcionar un dispositivo alternativo y un procedimiento alternativo para producir una superficie lateral curvada en un elemento rodante en forma de rodillo cónico. Este objetivo se logra mediante un dispositivo con los rasgos característicos de la reivindicación 1, mediante un procedimiento para producir la superficie lateral curvada con los rasgos característicos de la reivindicación 5 y mediante un procedimiento para mecanizar al menos una muela de regulación del dispositivo con los rasgos característicos de la reivindicación 6. Se desprenden modos de realización preferentes o ventajosos de la invención de las reivindicaciones dependientes, de la descripción siguiente y/o de las figuras adjuntas.
Se propone un dispositivo que está conformado para la producción simultánea respectivamente de una superficie lateral esféricamente curvada en varios elementos rodantes para un cojinete de rodillos. En este sentido, el elemento rodante está conformado como rodillo cónico que se puede integrar en un cojinete de rodillos cónicos.
El dispositivo comprende un dispositivo de rectificación, que está conformado para rectificar la superficie lateral esféricamente curvada del elemento rodante. De acuerdo con la invención, el dispositivo de rectificación está conformado como una muela de rectificación con una superficie de rectificación periférica perfilada cóncava.
Además, el dispositivo comprende al menos un dispositivo de sujeción, que está conformado para sujetar el elemento rodante durante y/o mientras un mecanizado por rectificado mediante el dispositivo de rectificación. De acuerdo con la invención, el dispositivo de sujeción también está conformado para hacer avanzar los elementos rodantes al dispositivo de rectificación.
El al menos un dispositivo de sujeción está conformado como al menos una muela de regulación con una superficie de avance periférica perfilada convexa. En este sentido, el dispositivo presenta varias muelas de regulación dispuestas contiguas entre sí, en particular, conectadas entre sí sin posibilidad de giro, para la producción simultánea de varios elementos rodantes con la superficie lateral esféricamente curvada.
En la disposición del rodillo cónico en una denominada muela de joroba como dispositivo de sujeción para rectificar la superficie lateral, una posible curvatura o esfericidad de la superficie lateral, en particular, debido al propio peso del rodillo cónico, está limitada en términos de tecnología de producción. De este modo, el rodillo cónico solo se puede producir con restricciones geométricas.
La ventaja de la superficie de avance periférica perfilada convexa de la al menos una muela de regulación es que estas restricciones se pueden superar y/o reducir al disponer el elemento rodante en la superficie de avance periférica perfilada convexa para rectificar la superficie lateral de forma curvada.
De acuerdo con la invención, las muelas de regulación y/o las superficies de avance periféricas perfiladas convexas están formadas por un material cerámico, aglomerado con resina sintética o metálico. Esto tiene la ventaja de que la superficie de avance periférica, en particular, cuando está formada por el material cerámico o aglomerado con resina sintética, se puede perfilar convexa mediante al menos un dispositivo de reavivado del dispositivo, por ejemplo, mediante uno o varios dispositivos de reavivado. Para reavivar el dispositivo de sujeción, en particular, de la al menos una muela de regulación, el dispositivo, en un modo de realización preferente de la invención, comprende un dispositivo de control, que está conformado para controlar el al menos un dispositivo de reavivado. En particular, el dispositivo de control puede ser un control de tipo CN.
El al menos un dispositivo de reavivado está conformado y previsto, en particular, para reavivar el dispositivo de rectificación, en particular, para perfilar cóncava, calibrar y/o afilar la superficie de rectificación periférica de la muela de rectificación. El dispositivo de reavivado está conformado, por ejemplo, como un rodillo de reavivado rotatorio o como una herramienta de reavivado vertical. Opcionalmente, el al menos un dispositivo de reavivado presenta un revestimiento de diamante o nitruro de boro (CBN), de modo que se pueda retirar material en el dispositivo de sujeción y en el dispositivo de rectificación y, de este modo, se pueda introducir el perfil convexo o cóncavo.
Dado que el al menos un dispositivo de reavivado no solo está previsto para reavivar el dispositivo de rectificación, sino también para perfilar el dispositivo de sujeción, se puede prescindir de forma ventajosa de una máquina de mecanizado adicional para mecanizar la superficie de avance periférica, por ejemplo, de una rectificadora o de una máquina de torneado duro. De este modo, se puede evitar una laboriosa manipulación de la muela de regulación desde la máquina de mecanizado adicional hasta el dispositivo. En consecuencia, esto puede dar lugar a ahorros de costes.
En caso de que el dispositivo de sujeción, en particular, la al menos una muela de regulación, esté formado por material metálico, es preferente que el perfil convexo se introduzca mediante erosión por hilo en la superficie de avance periférica de la al menos una muela de regulación.
Otro objetivo de la invención es un procedimiento para producir una superficie lateral esféricamente curvada en un elemento rodante en forma de rodillo cónico para un cojinete de rodillos con el dispositivo de acuerdo con la descripción anterior y/o de acuerdo con las reivindicaciones de 1 a 4.
En el contexto del procedimiento, el elemento rodante se dispone en la superficie de avance periférica perfilada convexa de la al menos una muela de regulación. En este sentido, de esta forma, se hace avanzar el elemento rodante al dispositivo de rectificación. Luego se rectifica la superficie lateral esféricamente curvada por medio de la superficie de rectificación periférica perfilada cóncava de la muela de rectificación. En el contexto del procedimiento, es preferente que la al menos una muela de regulación y la muela de rectificación se pongan en rotación y/o roten en direcciones opuestas durante el rectificado de la superficie lateral curvada.
Otro objetivo de la invención es un procedimiento para mecanizar la al menos una muela de regulación, como se describe en la descripción anterior y/o en una de las reivindicaciones de 1 a 4.
En el contexto del procedimiento, se mecaniza y/o perfila convexa la superficie de avance periférica de la al menos una muela de regulación por medio del dispositivo de reavivado del dispositivo, en particular, cuando la al menos una muela de regulación y/o la superficie de avance periférica está(n) formada(s) por material cerámico o aglomerado con resina sintética. Preferentemente, el dispositivo de control controla el dispositivo de reavivado para perfilar convexa la superficie de avance periférica de la al menos una muela de regulación.
De forma alternativa, en el contexto del procedimiento, es posible que se mecanice y/o perfile convexa la superficie de avance periférica de la al menos una muela de regulación mediante erosión por hilo. Este es, en particular, el caso cuando la al menos una muela de regulación y/o la superficie de avance periférica está(n) formada(s) por el material aglomerado con metal.
Se desprenden otros rasgos característicos, ventajas y efectos de la invención de la descripción siguiente de ejemplos de modo de realización preferentes de la invención. En este sentido, muestran:
la figura 1 un dispositivo del estado de la técnica con un rodillo con joroba como dispositivo de avance y sujeción y un dispositivo de rectificación para producir un rodillo cónico con una superficie lateral curvada;
la figura 2 un dispositivo con una muela de regulación como dispositivo de avance y sujeción y con un dispositivo de rectificación para producir un elemento rodante con una superficie lateral curvada.
En la figura 1 está representado un dispositivo 50 del estado de la técnica que está conformado para producir una superficie lateral 52 curvada, en particular, esférica, en un rodillo cónico 51. El dispositivo 50 comprende un dispositivo de rectificación 53 y varios rodillos con joroba 55 rotatorios, que están dispuestos contiguos entre sí en fila y rotan conjuntamente. Cada rodillo con joroba 55 presenta dos jorobas 56 en una sección longitudinal en las que se apoya el rodillo cónico 51. El dispositivo de rectificación 53 está conformado como una muela de rectificación rotatoria con una superficie de rectificación 54. La muela de rectificación y los rodillos con joroba 55 rotan en direcciones opuestas.
Cada rodillo con joroba 55 forma un dispositivo de sujeción para exactamente un rodillo cónico 51, que está dispuesto en el rodillo con joroba 55 y, de este modo, se pone en contacto con la superficie de rectificación 54. El rodillo cónico 51 rota con el rodillo con joroba 55 y se rectifica mediante la superficie de rectificación 54 de la muela de rectificación, de modo que se produce la superficie lateral 52 curvada.
Una curvatura o esfericidad que se puede generar de la superficie lateral 52 en el rodillo cónico 51 está limitada en términos de tecnología de producción con el dispositivo 50 del estado de la técnica, en particular, debido a la disposición del rodillo con joroba 55 y debido al propio peso del rodillo cónico. Por lo tanto, se tienen que aceptar restricciones geométricas en la curvatura o esfericidad de la superficie lateral.
En la figura 2 se muestra un dispositivo 1 que está conformado para producir una superficie lateral 3 esféricamente curvada en un elemento rodante 2 para un cojinete de rodillos. El elemento rodante está conformado como rodillo cónico 2. Con el dispositivo 1, las restricciones en términos de tecnología de producción del dispositivo 50 de la figura 1 se pueden reducir o incluso superar.
El dispositivo 1 comprende un dispositivo de rectificación 4 que está conformado como muela de rectificación 7 rotatoria en una primera dirección de rotación R1. El dispositivo de rectificación 4 presenta una superficie de rectificación periférica perfilada cóncava 5, con la que se puede rectificar la superficie lateral 3 curvada del rodillo cónico 2.
El dispositivo 1 comprende un dispositivo de sujeción 6 para sujetar el rodillo cónico 2 durante el rectificado de la superficie lateral 4 esféricamente curvada.
El dispositivo de sujeción 6 está conformado como una pluralidad de muelas de regulación 8 rotatorias, que están dispuestas contiguas entre sí en fila. Las muelas de regulación están montadas de forma rotatoria y rotan conjuntamente en una segunda dirección de rotación R2, que está dirigida de forma opuesta a la primera dirección de rotación R1. Cada muela de regulación 8 presenta una superficie de avance periférica perfilada convexa 9, en la que se puede disponer y se puede montar el rodillo cónico 2. Cada muela de regulación 8 y/o cada superficie de avance periférica 9 está formada por un material cerámico, aglomerado con resina sintética o metálico.
Debido al montaje en la superficie de avance periférica perfilada convexa 9, la superficie lateral 3 esféricamente curvada en el rodillo cónico 2 se puede producir, en gran medida, sin restricciones geométricas.
Como se muestra en la figura 3, el dispositivo 1 comprende un dispositivo de reavivado 10 para reavivar el dispositivo de rectificación 4 y el dispositivo de sujeción 6. El dispositivo de reavivado 10 está conformado como un dispositivo de reavivado vertical. De forma alternativa, se puede conformar como un dispositivo de reavivado rotatorio. El dispositivo 1 comprende además un dispositivo de control 11 para controlar el dispositivo de reavivado 10. El dispositivo de control 11 se puede conformar, por ejemplo, como un control de tipo CN.
El dispositivo de reavivado 10 está previsto para perfilar, afilar y/o calibrar la superficie de rectificación periférica 5 de la muela de rectificación 7. Para evitar un embotamiento, esto también se puede realizar durante el rectificado de la superficie lateral 3 del rodillo cónico 2.
Además, el dispositivo de reavivado 10 está previsto para perfilar convexa la superficie de avance periférica 9 de la muela de regulación 8, en particular, cuando la muela de regulación 8 y/o la superficie de avance periférica 9 está(n) formada(s) por material cerámico o aglomerado con resina sintética. El perfilado convexo de la superficie de avance periférica 9 mediante el dispositivo de reavivado 10 se realiza antes del uso de la muela de regulación 8 en el dispositivo 1 como dispositivo de sujeción 6.
Es ventajoso que para perfilar la superficie de avance periférica 9 no se necesita ninguna máquina de mecanizado adicional, por ejemplo, una rectificadora o máquina de torneado duro, sino que se puede usar el dispositivo de reavivado 10 ya presente. Esto ahorra costes de adquisición de la máquina de mecanizado adicional y reduce, de forma ventajosa, el esfuerzo de manipulación y gestión para perfilar la superficie de avance periférica 9 de la muela de regulación 8 y para transportar el dispositivo de sujeción 6 al dispositivo 1.
Mediante el uso de muelas de regulación cerámicas o aglomeradas con resina sintética se pueden eliminar las vibraciones de excitación externa que se originan en el triángulo de fuerza muela de rectificación - muela de regulación - carril de apoyo en relación con el procedimiento. La muela de regulación actúa como miembro amortiguador, lo que posibilita el uso de muelas de rectificación aglomeradas con cerámica.
En caso de que la muela de regulación 8 y/o la superficie de avance periférica 9 esté(n) formada(s) por el material aglomerado con metal, el perfil cóncavo se introduce en la superficie de avance periférica 9 de la muela de regulación 8 mediante erosión por hilo.
Lista de referencias
1 dispositivo
2 rodillo cónico, elemento rodante
3 superficie lateral
4 dispositivo de rectificación
5 superficie de rectificación periférica perfilada cóncava
6 dispositivo de sujeción
7 muela de rectificación
8 muela de regulación
9 superficie de avance periférica perfilada convexa
10 dispositivo de reavivado
11 dispositivo de control
50 dispositivo del estado de la técnica
51 rodillo cónico
52 superficie lateral
53 dispositivo de rectificación
54 superficie de rectificación
55 rodillo con joroba
56 joroba
R1 primera dirección de rotación
R2 segunda dirección de rotación

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (1) para la producción simultánea respectivamente de una superficie lateral (3) esféricamente curvada en varios elementos rodantes (2) en forma de rodillos cónicos para un cojinete de rodillos,
con un dispositivo de rectificación (4) para rectificar la superficie lateral (3) esféricamente curvada y con al menos un dispositivo de sujeción (6) para sujetar los elementos rodantes (2) durante y/o mientras un mecanizado por rectificado mediante el dispositivo de rectificación (4),
en el que el al menos un dispositivo de sujeción (6) presenta varias muelas de regulación (8) que están dispuestas contiguas entre sí en fila, en el que el dispositivo de sujeción (6) está conformado para hacer avanzar los elementos rodantes (2) al dispositivo de rectificación (4) y en el que cada muela de regulación (8) está conformada con una superficie de avance periférica perfilada convexa (9), en el que las muelas de regulación (8) y/o las superficies de avance periféricas (9) están formadas por un material cerámico, aglomerado con resina sintética o metálico y en el que el dispositivo de rectificación (4) es una muela de rectificación (7) con una superficie de rectificación periférica perfilada cóncava (5).
2. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo presenta al menos un dispositivo de reavivado (10) para afilar y/o calibrar la superficie de rectificación periférica (5) de la muela de rectificación (7) y/o para perfilar la superficie de rectificación periférica (5) de la muela de rectificación (7) y/o las superficies de avance periféricas (9) de las muelas de regulación (8).
3. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la superficie de rectificación periférica (5) de la muela de rectificación (7) está perfilada cóncava por medio del al menos un dispositivo de reavivado (10) y/o que las superficies de avance periféricas (9) de las muelas de regulación (8) están perfiladas convexas por medio del al menos un dispositivo de reavivado (10) .
4. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en el que el dispositivo (1) comprende un dispositivo de control (11) para controlar el al menos un dispositivo de reavivado (10).
5. Procedimiento para producir una superficie lateral (3) esféricamente curvada en un elemento rodante (2) en forma de rodillo cónico para un cojinete de rodillos con el dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento rodante (2) se dispone en la superficie de avance periférica perfilada convexa (9) de una muela de regulación (8) y la superficie lateral (3) esféricamente curvada se rectifica en el elemento rodante (2).
6. Procedimiento para mecanizar una muela de regulación (8) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que las superficies de avance periféricas (9) de las muelas de regulación (8) se mecanizan y/o perfilan convexas por medio del al menos un dispositivo de reavivado (10).
7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el dispositivo de control (11) controla el al menos un dispositivo de reavivado (10) para perfilar convexas las superficies de avance periféricas (9) de las muelas de regulación (8).
8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, en el que las superficies de avance periféricas (8) de las muelas de regulación (8) se mecanizan y/o perfilan convexas mediante erosión por hilo.
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