ES2302165T3 - Aparato para separar la tapa de cojinete de una biela mediante fractura. - Google Patents

Abstract

Aparato para separar la tapa de cojinete de una biela mediante fractura, comprendiendo una estructura (10) que soporta dos fijaciones (12, 16) de las cuales una es móvil (16), y que tiene respectivas medias lunas (14, 18) adaptadas para ser reunidas para formar un perfil circular acoplable con el extremo grande de una biela (19) y separables mediante un dispositivo de apertura para fracturar el extremo grande de la biela, caracterizado porque dicho dispositivo de apertura comprende un pistón (36), que es recibido de forma deslizante en el interior de una cámara cilíndrica realizada en la fijación estacionaria de dichas fijaciones (12) y tiene un extremo adaptado para apoyarse contra la fijación móvil (16) y un extremo opuesto provisto de una superficie inclinada (38), y un elemento motriz (28), que es deslizable transversalmente al pistón (36) bajo control de medios motrices (30), y tiene una superficie inclinada (28a) que está adaptada para cooperar con una acción de leva con la superficie inclinada (38) del pistón (36), y porque dicha cámara cilíndrica se proyecta en voladizo desde la fijación estacionaria (12) en la forma de una camisa (34) que es recibida de forma deslizante en el interior de una cavidad cilíndrica correspondiente (40) que está perforada en la fijación móvil (16) y tiene un fondo (40a) contra el que el pistón está adaptado para apoyarse.

Description

Aparato para separar la tapa de cojinete de una biela mediante fractura.

Esta invención se refiere a un aparato para separar la tapa de cojinete de una biela mediante fractura. Un aparato según el preámbulo de la reivindicación 1 es conocido por ejemplo a partir de US 2002/0070257.

La separación de la tapa de cojinete del cuerpo de la biela mediante fractura ha sido conocida durante una serie de años. Más particularmente, la anterior patente IT-A-01.310.716 del solicitante describe un aparato automatizado para implementar la separación de la tapa de cojinete del cuerpo de una biela, con el subsiguiente remate y atornillado de los pernos de unión. Dicho aparato es adecuado tanto para bielas que tienen un plano de fractura ortogonal como para bielas que tienen un plano de fractura a un lado del cuerpo de la biela. Con referencia al aparato descrito en la patente anterior, el extremo grande de la biela, que debe ser fracturado, está acoplado a dos medias lunas que pueden accionarse para alejarse radialmente una de la otra mediante un pistón, que puede deslizarse herméticamente en el interior de una cámara radial realizada en una de las medias lunas, y es accionado mediante un cilindro hidráulico mediante un multiplicador de presión hidráulico.

El dispositivo anterior, que tiene un pistón accionado hidráulicamente, permite que las bielas sean fracturadas con una precisión y repetibilidad satisfactorias, de una manera que minimiza la deformación de la pieza de trabajo causada por la tensión de fluencia. Sin embargo, la acción de desplazamiento del pistón en dicho documento anterior es aplicada a la biela de una manera que es parcialmente asimétrica de manera que, considerando también el inevitable desgaste a lo largo del tiempo, el aparato conocido indicado anteriormente sufre frecuentemente fallos y requiere sustituciones.

Un objeto principal de la presente invención es mejorar el aparato descrito en la patente de la técnica anterior indicada anteriormente, de manera que se obtienen fracturas más limpias y afiladas, con una mayor fiabilidad y unos costes de mantenimiento inferiores.

El objeto anterior y otros objetos y ventajas, como los que se describirán mejor mediante la descripción siguiente, se consiguen mediante un aparato que tiene las características expuestas en la reivindicación 1, mientras que las otras reivindicaciones exponen otras características ventajosas de la invención.

A continuación la invención se describirá en mayor detalle con referencia a una forma de realización preferente no exclusiva mostrada a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que:

La Fig. 1 es una vista seccionada en planta del aparato para separar la tapa de cojinete de una biela mediante fractura según la invención;

La Fig. 2 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea II-II del aparato de la Fig. 1;

La Fig. 3 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea III-III de un detalle del aparato de la Fig. 2 en el que la biela ha sido eliminada para una mejor claridad de la ilustración.

Con referencia a las Figuras anteriores, el aparato de la invención comprende una estructura 10 en la que se soporta integralmente una fijación estacionaria 12 que comprende un cuerpo macizo que se extiende hacia arriba para formar una media luna semicircular estacionaria 14, y una fijación móvil 16, que también comprende un cuerpo macizo que se extiende hacia arriba para formar una media luna semicircular móvil 18. Las dos medias lunas están dispuestas en posiciones especulares con respecto a sus lados planos, y en ángulos rectos con respecto a la dirección de movimiento de la fijación móvil, de manera que se genera un perfil circular, que es acoplado por el extremo grande de la biela. La fijación móvil 16 se puede deslizar a lo largo de guías horizontales 20 que son integrales con la estructura 10, y es accionada mediante un actuador hidráulico 22 montado en la estructura 10, mediante una barra 24. El actuador hidráulico 22 tiene la tarea principal de reunir la media luna móvil con la media luna estacionaria después de fracturar la tapa, así como otras tareas accesorias como se explica más adelante.

Ahora, con una referencia más particular a las Figs. 2 y 3, la media luna estacionaria 14 tiene un orificio longitudinal 26 en el que se recibe de forma deslizante la parte extrema de una barra 28 que está conectada operativamente a un pistón 29 de un cilindro hidráulico 30 que está incorporado en la estructura 10. Una superficie de deslizamiento 28a es definida en la falda exterior de la barra, que tiene una inclinación positiva en la dirección del extremo libre de la barra, con respecto al eje longitudinal de la barra. El lado plano de la media luna estacionaria 14 tiene un puerto 32 abierto al orificio longitudinal 26. Una camisa 34 se proyecta desde el puerto 32 en voladizo y tiene una cámara cilíndrica definida en la misma, en la que es recibido de forma deslizante un dispositivo de empuje en forma de un pistón 36. El extremo exterior del pistón 36 está adaptado para apoyarse contra la media luna móvil 18, mientras que una superficie inclinada 38 en el extremo interior opuesto del pistón 36 está adaptada para cooperar con una acción de leva con la superficie inclinada 28a de la barra 28, que actúa como elemento motriz, formando de esta manera un dispositivo mecánico para expandir o forzar la apertura de las medias lunas.

La camisa 34 es recibida de forma deslizante en una cavidad cilíndrica correspondiente 40 perforada en la fijación móvil 16 y que tiene un fondo 40a que forma un área de apoyo para el pistón 36. Una junta anular 42 es recibida en la cavidad cilíndrica 40 y se acopla herméticamente a la falda exterior de la camisa 34. Un canal de lubricación 43, abierto a la cavidad cilíndrica 40, está provisto en la fijación móvil 16 y está conectado a medios para suministrar fluido lubricante (no mostrados).

La estructura 10 también soporta un primer dispositivo de bloqueo que comprende un actuador hidráulico 44 que controla un bloque con forma de V 46 deslizable a lo largo de las guías 48, y está dispuesto para presionar sobre el extremo pequeño de la biela 19 y de esta manera bloquear el cuerpo de la biela contra la media luna estacionaria.

La fijación móvil 16 transporta un segundo dispositivo de bloqueo, que también comprende un actuador hidráulico 52 dispuesto para presionar ambos extremos de un balancín pivotante 54 contra los asientos de perno en la tapa de cojinete de la biela, de manera que esta es bloqueada contra la media luna móvil.

Durante el funcionamiento, mientras las medias lunas 14 y 28 están cerca una de la otra y la barra 28 está posicionada en su posición exterior, la biela 19 es empujada alrededor de las medias lunas mediante los medios de posicionamiento (no mostrados) que son conocidos de la patente de la técnica anterior IT-A-01.310.716 indicada anteriormente. A continuación, el actuador 52 es accionado para presionar el balancín 54 contra la tapa de cojinete, y una presión moderada es aplicada al actuador hidráulico 22, con el fin de fijar el extremo grande de la biela. El actuador 44 también es accionado para acoplar el bloque con forma de V 46 en el extremo pequeño. Tanto el cuerpo como la tapa de cojinete de la biela están de esta manera bloqueados independientemente uno del otro, respectivamente entre el bloque 46 y la media luna estacionaria 12, y entre la media luna móvil 16 y el balancín 54.

Ahora, la presión en el cilindro 22 es incrementada, de manera que las secciones de resistencia entre la tapa y el cuerpo de la biela son pretensionadas hasta una carga ligeramente inferior a la tensión de fluencia. Ahora, el cilindro hidráulico 30 es accionado para retirar la barra 28, causando de esta manera que el pistón 36 se mueva hacia fuera por acoplamiento mutuo entre las superficies inclinadas del pistón y la barra respectivamente. De esta manera, la media luna móvil es alejada rápidamente de la media luna estacionaria y el límite de rotura de la tapa se excede rápidamente, de manera que la tapa de cojinete es separada del cuerpo de la biela. Esto causa una fractura frágil instantánea, simultánea en ambas superficies. Cada una de las dos partes de la biela se mantiene firmemente sujeta en las pinzas respectivas, como se ha explicado anteriormente. Durante esta etapa, el actuador 22 es presurizado en su cámara posterior, mientras que la cámara anterior es despresurizada. A continuación, las pinzas formadas por el bloque con forma de V 46 y por el balancín 54 son liberadas, de manera que la biela 19 es liberada.

Como se entenderá por un experto en la materia, la componente radial dirigida hacia abajo de la fuerza aplicada al pistón 36 por la barra 28, debido a la fricción entre sus respectivas superficies inclinadas mutuamente deslizantes es contrarrestada por la camisa 34 mediante el pistón. Debido a esta característica ventajosa, la fuerza aplicada a la fijación móvil 16 por el pistón 36 no tiene componentes radiales. En cambio, si dichos componentes radiales no fueran neutralizados como se ha descrito anteriormente, se aplicarían mediante fricción a la fijación móvil 16, causando de esta manera el desalineamiento de las medias lunas una respecto a la otra mientras son forzadas a abrirse y por lo tanto afectando a la precisión y la regularidad de la fractura.

Con el fin de tener una acción de rotura al desplazamiento de la fijación móvil cuando la presión de fractura pico es aplicada, una presión moderada es aplicada a la cámara posterior del actuador 22, de manera que no afectará a la rapidez de la fractura, pero de manera que presentará una resistencia de rotura al desplazamiento de la media luna móvil después de que ha sido liberada por la fractura. De manera alternativa, con el fin de mejorar la durabilidad del dispositivo, el actuador 22 también puede ser usado para contribuir a la fuerza de fractura, presurizando su cámara anterior con una presión superior a la de la de su cámara posterior.

Por supuesto, pueden realizarse muchos cambios a la forma de realización preferente como se ha descrito anteriormente, dentro de las enseñanzas de la invención. Particularmente, en caso de bielas en las que el plano de fractura se requiere que sea oblicuo en vez de en ángulos rectos con respecto al cuerpo de la biela, el aparato puede ser modificado de manera similar a la descrita en la patente de la técnica anterior No. IT-A-01.310.716 indicada anteriormente, remplazando el bloque con forma de V 46 con un bloque perfilado diseñado para presionar con una presión balanceada en el lado de la biela. De manera similar, el bloque con forma de V 46 también puede ser remplazado por un bloque con forma de U con dos brazos alargados a horcajadas del cuerpo de la biela y descansando contra los lados opuestos del extremo grande, como se describe en la patente de la técnica anterior indicada anteriormente, con el fin de descargar el cuerpo de la biela de manera que el comportamiento elástico del cuerpo no afecte al sistema dinámico, evitando posible efectos indeseados. Además, como una forma de romper el miembro móvil, pueden usarse dispositivos de taponamiento convencionales, como los conocidos en la técnica, en vez de una contrapresión en el actuador 22. Además, aunque la disposición en la que la biela es horizontal y se carga desde arriba, según las formas de realización dadas a conocer más arriba, es preferente por facilidad de carga y descarga de la pieza de trabajo y también por facilidad para desechar las partículas y polvo, sin embargo el aparato podría diseñarse de manera que la biela esté vertical o inclinada, u horizontal pero cargada desde abajo, con cambios adecuados en los dispositivos, como será obvio para el experto en la materia. Finalmente, otros medios motrices en vez del cilindro hidráulico 30 podrían ser implementados para la barra motriz 28, como por ejemplo, actuadores mecánicos.

Claims (4)

1. Aparato para separar la tapa de cojinete de una biela mediante fractura, comprendiendo una estructura (10) que soporta dos fijaciones (12, 16) de las cuales una es móvil (16), y que tiene respectivas medias lunas (14, 18) adaptadas para ser reunidas para formar un perfil circular acoplable con el extremo grande de una biela (19) y separables mediante un dispositivo de apertura para fracturar el extremo grande de la biela, caracterizado porque dicho dispositivo de apertura comprende un pistón (36), que es recibido de forma deslizante en el interior de una cámara cilíndrica realizada en la fijación estacionaria de dichas fijaciones (12) y tiene un extremo adaptado para apoyarse contra la fijación móvil (16) y un extremo opuesto provisto de una superficie inclinada (38), y un elemento motriz (28), que es deslizable transversalmente al pistón (36) bajo control de medios motrices (30), y tiene una superficie inclinada (28a) que está adaptada para cooperar con una acción de leva con la superficie inclinada (38) del pistón (36), y porque dicha cámara cilíndrica se proyecta en voladizo desde la fijación estacionaria (12) en la forma de una camisa (34) que es recibida de forma deslizante en el interior de una cavidad cilíndrica correspondiente (40) que está perforada en la fijación móvil (16) y tiene un fondo (40a) contra el que el pistón está adaptado para apoyarse.

2. Aparato según la reivindicación 1 caracterizado porque dicho elemento motriz (28) comprende una barra (28) que es recibida de forma deslizante en un orificio (26) realizado en la fijación estacionaria (12) y está abierto a la cámara cilíndrica a través de un puerto (32), dicha superficie inclinada (28a) estando realizada en la falda exterior de la barra (28) frente al puerto (32) para acoplar la superficie inclinada (38) del pistón con una acción de leva.

3. Aparato según las reivindicaciones 1 ó 2 caracterizado porque un canal de lubricación (43) abierto a la cavidad cilíndrica (40) está provisto en la fijación móvil (16) y está conectado a medios de suministro de fluido lubricante.

4. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque dichos medios motrices comprenden un cilindro hidráulico (30).