ES2623169T3

ES2623169T3 - Máquina y método para el mecanizado de ejes grandes con piezas excéntricas

Info

Publication number: ES2623169T3
Application number: ES13720978.9T
Authority: ES
Inventors: Joseba AGUIRREZABALA; Antonio MANGAS
Original assignee: BOSTEK INNOVATION S L U; BOSTEK INNOVATION SLU
Current assignee: BOSTEK INNOVATION S L U; BOSTEK INNOVATION SLU
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2017-07-10
Anticipated expiration: 2033-01-21
Also published as: CN105189034A; EP2946872A1; EP2946872B1; WO2014111604A1

Abstract

La máquina para el mecanizado de ejes grandes con partes excéntricas comprende un primer soporte (1) y un segundo soporte (2), estando dicho primer soporte (1) configurado para sostener un primer apoyo del eje grande con partes excéntricas, y estando el segundo soporte (2) configurado para sostener un segundo apoyo del eje grande con partes excéntricas, y que comprende además, al menos un tercer soporte (3) configurado para sostener un tercer apoyo (103) del eje grande con partes excéntricas, comprendiendo el tercer soporte (3) un elemento de soporte (30) configurado para que el tercer apoyo (103) quede apoyado en el elemento de soporte (30) cuando el eje grande con partes excéntricas está colocado en la máquina, estando el elemento de soporte (30) configurado de forma lateralmente desplazable, para desplazarse lateralmente con el tercer apoyo (103) cuando el tercer apoyo (103) se desplaza lateralmente durante el giro del eje grande con partes excéntricas alrededor de su eje longitudinal.

Description

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DESCRIPCION

Maquina y metodo para el mecanizado de ejes grandes con piezas excentricas Campo tecnico

La invencion se engloba en el campo de la fabricacion de ejes con partes excentricas, tales como ciguenales y arboles de levas y especialmente en ciguenales monobloque y zunchados de grandes dimensiones, y es especialmente util en el mecanizado de aquellos ejes grandes con partes excentricas que, cuando estan apoyados por sus extremos en apoyos correspondientes, se deforman por su propio peso, y mas particularmente para ejes grandes con partes excentricas en los que la deformacion supera 0,01 mm en su parte central.

Antecedentes de la invencion

En el mecanizado de ejes de grandes dimensiones con partes excentricas se presenta el problema de que, cuando estan apoyados por sus extremos en los apoyos correspondientes, tales ejes sufren deformaciones causadas por su propio peso. Por ejemplo, cuando la deformacion supera 0,01 mm en la parte central del eje, se considera que es un eje de grandes dimensiones.

Los ejes grandes con partes excentricas, tales como los ciguenales monobloque y zunchados de grandes dimensiones, por ejemplo, de 4 metros de longitud o mas (por ejemplo, de 10 o de 12 metros), del tipo de los que se usan en, por ejemplo, las maquinas propulsoras de buques, se pueden obtener por forjado seguido por mecanizado. Los ciguenales zunchados de este tipo se pueden obtener por forjado seguido por mecanizado y zunchado, en algunos casos se finaliza el proceso con un mecanizado final. Cuando los ciguenales o partes del eje zunchado salen de la forja suelen tener mucho mas material que el que presenta el producto final, y este exceso de material se elimina por mecanizado. La cantidad de material que se elimina puede, dependiendo del proceso y las maquinas disponibles, superar en un 50 % el material que tiene el objeto que sale de la forja. Es decir, se realiza un mecanizado sustancial del objeto que sale de la forja. Durante este mecanizado, los ciguenales suelen tener sus apoyos extremos apoyados en unos soportes, al menos uno de los cuales puede disponer de medios para girar el ciguenal alrededor de su eje longitudinal.

Un problema que presenta el mecanizado de ejes grandes con parte excentricas y, particularmente, de ciguenales de grandes dimensiones es que pesan mucho. Asi, por ejemplo, un ciguenal de 10 metros de longitud puede normalmente pesar entre 22 o 24 toneladas. Esto hace que los ciguenales se deformen por su propio peso cuando estan apoyados por sus apoyos extremos. Por ello, durante el mecanizado, los ciguenales suelen estar apoyados en lunetas o soportes fijos dispuestos en posiciones intermedias.

El documento EP-2281649-A1 describe un ejemplo de una maquina y metodo para el mecanizado de grandes ciguenales, con dos soportes extremos y un soporte intermedio, en este caso, un soporte con un orificio por el que pasa el ciguenal. En otros casos, el soporte central puede tener una configuracion en C con una pluralidad de dedos empujadores (normalmente 4), accionables hidraulicamente y que se rematan en su extremo en ruedas que contactan sobre un apoyo intermedio de un cabezal. Con frecuencia se usa mas de un soporte intermedio.

Aunque los soportes intermedios pueden ser convenientes e incluso necesarios para evitar que el ciguenal se doble o flexione en sentido vertical por su propio peso, tambien implican un problema: dado que estos soportes o lunetas intermedias fuerzan la posicion del ciguenal, es decir, mantienen el ciguenal agarrado a traves de sus apoyos en una posicion fija definida por los dedos empujadores u otros elementos de fijacion, por lo que puede ocurrir que, cuando los soportes intermedios sueltan el ciguenal, este recupere su posicion natural. Es decir, si el eje de giro longitudinal del ciguenal esta desfasado en uno o mas apoyos del eje, cuando las lunetas o soportes intermedios sueltan el ciguenal, el ciguenal vuelve a su posicion desfasada. El termino “desfasado" implica que los centros de los apoyos del ciguenal no coinciden, es decir que el eje longitudinal del ciguenal no pasa por los centros de todos los apoyos del ciguenal. Cuando esto ocurre, hay que enderezar el ciguenal. Una tecnica de enderezar admisible por un metodo no prohibido (forjado, prensado, golpeado, etc.) comprende mecanizarlo de forma que los centros de los apoyos queden alineados en el sentido longitudinal del ciguenal.

Es conocido usar una mesa de verificacion para comprobar si existe un descentrado de los ejes de los apoyos de los ciguenales. Para hacer la comprobacion, el ciguenal se saca de la maquina de mecanizado y se lleva a la mesa de verificacion. Esta mesa comprende una superficie muy lisa en la cual el ciguenal se coloca con sus apoyos extremos apoyados en sendos soportes fijos. El resto de los apoyos del ciguenal se apoyan sobre soportes o lunetas moviles que soportan el peso del ciguenal (de manera que no se deforme o doble en sentido vertical) pero que pueden moverse en sentido lateral o transversal al eje longitudinal del ciguenal, es decir, de forma perpendicular al eje del ciguenal. A continuacion se gira el ciguenal manualmente o de forma automatica de tal manera que las desviaciones de los centros de los apoyos provoquen un desplazamiento transversal de las correspondientes lunetas moviles. En cada luneta movil se mide el desplazamiento transversal mediante un detector (a veces llamado “reloj de medida”) y asi se determina el descentrado de cada apoyo.

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Un inconveniente de este metodo es que hay que sacar el ciguenal de la maquina, colocarlo en la mesa de verificacion y luego volver a llevarlo a la maquina para continuar el mecanizado de forma que se elimine el descentrado. Otro inconveniente es que puede ocurrir que el descentrado sea tal que ya no sea posible mecanizar el ciguenal de forma que quede centrado el apoyo en cuestion. Para poder corregir el descentrado tiene que quedar suficiente material para que, al eliminarlo mediante mecanizado, el nuevo centro del apoyo quede alineado con el resto de centros, a la vez que el apoyo presente unas dimensiones adecuadas para el uso que se va a dar al ciguenal. Si no es posible corregir el descentrado, las perdidas pueden ser enormes, teniendo en cuenta el coste de este tipo de ciguenales, en terminos de material y mano de obra.

Descripcion de la invencion

Un primer aspecto de la invencion se refiere a una maquina para el mecanizado de ejes grandes con partes excentricas. En este contexto, el termino "eje con partes excentricas" identifica elementos tales como ciguenales monobloque, ciguenales zunchados, arboles de levas, mientras que el "termino “grande" significa que sus dimensiones y, particularmente, su longitud implica que se deforman por su propio peso cuando estan apoyados en sus apoyos extremos, y especialmente cuando la deformacion en algun punto entre estos apoyos extremos supera 0,001 mm, lo que implica que los ciguenales tienen una longitud considerable, como de cuatro metros o mas, por ejemplo, mas de ocho, diez o doce metros; en muchas realizaciones de la invencion los ejes grandes con partes excentricas, tales como los ciguenales, pueden pesar varias toneladas, por ejemplo, mas de cinco, diez o veinte toneladas.

La maquina conforme a la invencion es especialmente util para el mecanizado de ciguenales, si bien puede emplearse tambien para mecanizar otros ejes grandes con partes excentricas tales como, por ejemplo, arboles de levas.

La maquina comprende un primer soporte y un segundo soporte, estando dicho primer soporte configurado para sostener o sujetar un primer apoyo del eje grande con partes excentricas, y estando dicho segundo soporte configurado para sostener o sujetar un segundo apoyo del eje grande con partes excentricas. En muchas realizaciones de la invencion, el primer apoyo y el segundo apoyo son los apoyos extremos del eje grande con partes excentricas, y uno de estos soportes o ambos pueden disponer de medios para hacer girar el eje grande con partes excentricas.

Ademas, la maquina comprende al menos un tercer soporte, es decir, un tercer soporte o varios terceros soportes. Es decir, la referencia a un primer, segundo y tercer soporte no excluye la posibilidad de que haya otros soportes, por ejemplo, una pluralidad de terceros soportes que presentan las caracteristicas de dicho tercer soporte que se mencionaran a continuacion; es decir, el termino “tercer” no significa que solo haya tres soportes, sino simplemente que se trata de uno o mas soportes en adicion al primer soporte y al segundo soporte. El tercer soporte esta configurado para sostener un tercer apoyo del eje grande con partes excentricas, es decir, un apoyo que no sea dicho primer apoyo o dicho segundo apoyo. Puede haber varios terceros soportes asociados a respectivos terceros apoyos; en muchas realizaciones de la invencion, el tercer apoyo o los terceros apoyos son apoyos intermedios del eje grande con partes excentricas, situados entre los apoyos extremos del eje grande con partes excentricas.

El tercer soporte tiene un elemento de soporte configurado para que dicho tercer apoyo quede apoyado en dicho elemento de soporte cuando el eje grande con partes excentricas esta colocado en la maquina.

De acuerdo con la invencion, dicho elemento de soporte esta configurado de forma lateralmente desplazable, para desplazarse lateralmente con el tercer apoyo cuando el tercer apoyo se desplaza lateralmente, es decir, transversalmente con respecto al eje longitudinal del eje grande con partes excentricas, preferentemente en el plano horizontal, durante el giro del eje grande con partes excentricas alrededor de su eje longitudinal, algo que ocurre si el eje grande con partes excentricas esta desfasado, es decir, si el tercer apoyo esta descentrado con respecto al eje longitudinal del eje grande con partes excentricas, por ejemplo, el que pasa por el primer apoyo y el segundo apoyo. De esta manera, el desplazamiento del elemento de soporte es indicativo del grado de descentrado del tercer apoyo del eje grande con partes excentricas con respecto al eje longitudinal que pasa por el primer apoyo y por el segundo apoyo del eje grande con partes excentricas.

El termino "eje longitudinal" del eje grande con partes excentricas define la linea de union de los dos centros de los apoyos del primer soporte y del segundo soporte.

De esta manera, el tercer soporte no “fuerza” la posicion del tercer apoyo del eje grande con partes excentricas, sino que permite que se desplace en sentido lateral durante el giro del eje grande con partes excentricas alrededor del eje longitudinal que pasa por el primer soporte y el segundo soporte. Esto significa que el mecanizado del apoyo (o de los apoyos adyacentes, que tienen un desfase o descentrado parecido) puede realizarse teniendo en cuenta la configuracion real del eje grande con partes excentricas, es decir, teniendo en cuenta el desfase en el momento de eliminar material. Por lo tanto, con la herramienta de mecanizado en la posicion adecuada, se puede eliminar mas material en unas zonas de la circunferencia del apoyo y menos en otras, hasta llegar a un apoyo cilindrico adecuadamente alineado con el eje longitudinal del eje grande con partes excentricas, a saber, el eje que pasa por

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el primer apoyo y por el segundo apoyo, de forma centrada con respecto a dichos apoyos.

De esta manera, y a diferencia de lo que ocurre en el estado de la tecnica arriba indicado (en el que se fuerza la posicion de los apoyos intermedios, realizando un mecanizado uniforme en todos los apoyos pero produciendose un descentrado por desfase una vez que se suelten los apoyos), con la presente invencion es facil producir apoyos circulares con sus centros alineados, de manera que el mecanizado puede ser diferente en los diferentes apoyos, es decir, se puede eliminar mas material en unas zonas que en otras, modificandose el centro de los apoyos hasta que todos queden alineados.

Una manera de conseguirlo puede ser mecanizando el propio tercer apoyo mientras esta apoyado en el tercer soporte; si se hace asi, se sabe que el tercer apoyo esta adecuadamente centrado cuando el elemento de soporte deja de desplazarse lateralmente durante el giro del eje grande con partes excentricas alrededor de su eje. Ahora bien, puede ser mas practico mecanizar un apoyo o los apoyos adyacentes al tercer apoyo. Por ejemplo, se puede alternar apoyos soportados en terceros soportes y apoyos no soportados, y mecanizar los apoyos no soportados, para luego cambiar la posicion de los terceros soportes para soportar los apoyos que han sido mecanizados, para luego proceder a mecanizar los apoyos restantes.

Sea cual sea la opcion elegida, debido a la libertad de movimiento lateral de los apoyos soportados en los terceros soportes durante el giro y mecanizado del eje grande con partes excentricas, el mecanizado produce lo que se podria llamar un autocentrado o enderezado del eje grande con partes excentricas, con respecto al eje longitudinal real del eje grande con partes excentricas.

Logicamente, la maquina tambien puede comprender herramientas de mecanizado y de medicion manual y automatica, tal y como es en si convencional.

En algunas realizaciones de la invencion, el elemento de soporte tiene una parte superior que presenta al menos dos rodamientos o parejas de rodamientos configurados para sostener el tercer apoyo del eje grande con partes excentricas desde abajo; dichos dos rodamientos o parejas de rodamientos pueden estar situados uno a cada lado de un plano vertical que pasa por el eje longitudinal del tercer apoyo del eje grande con partes excentricas. Estos rodamientos facilitan el giro del eje grande con partes excentricas con respecto al elemento de soporte.

En algunas realizaciones de la invencion, dicha parte superior del elemento de soporte puede presentar una pluralidad de alojamientos configurados para recibir dichos rodamientos, por ejemplo, dos, cuatro o mas alojamientos. Dichos alojamientos pueden estar dispuestos para permitir la colocacion de rodamientos a diferentes distancias entre ellos, de forma que se pueda adaptar el elemento de soporte a diferentes diametros del tercer apoyo del eje grande con partes excentricas. Por ejemplo, puede haber cuatro alojamientos en cada elemento de soporte, y dos rodamientos o parejas de rodamientos, de manera que la selection de los alojamientos en los que se colocan los rodamientos o parejas de rodamientos puede hacerse en funcion del diametro del apoyo del eje grande con partes excentricas que el elemento de soporte debe soportar.

En algunas realizaciones de la invencion, el elemento de soporte puede estar dispuesto sobre unos medios de rodamiento, por ejemplo, bolas, bolitas, ruedas o rodamientos, dispuestos en el tercer soporte. De esta manera, el elemento de soporte puede deslizarse facilmente con respecto a la estructura general del tercer soporte. Esta configuration permite que la invencion se implemente de forma sencilla en maquinas que ya existen, por ejemplo, colocando el elemento de soporte o los elementos de soporte en la luneta o lunetas en C que ya existen en el mercado, es decir, sobre las ruedas de los dedos empujadores que se han descrito mas arriba. Es decir, el elemento de soporte puede configurarse como un simple patin que se coloca sobre los dedos empujadores inferiores de dichas lunetas.

Segun una realization particular de la invencion, el elemento de soporte comprende una guia lineal principal transversal montada en una base superior de un dedo hidraulico vertical, un soporte movil transversal con al menos un patin principal transversal inferior y desplazable sobre la guia lineal principal; al menos dos cuerpos porta- rodamientos transversalmente opuestos y desplazables sobre al menos una guia lineal secundaria superior dispuesta en el soporte movil, asi como medios de desplazamiento lateral para desplazar los cuerpos porta- rodamientos en la guia lineal secundaria entre una pluralidad de posiciones enfrentadas y medios de bloqueo para mantener los cuerpos porta-rodamientos bloqueados en posiciones en las que los rodamientos sostienen el tercer apoyo del eje grande con partes excentricas.

En una realizacion, el elemento de soporte comprende dos patines principales dispuestos en sendas partes laterales del soporte movil. La maquina puede comprender asimismo una pareja de guias lineales secundarias (306) paralelas entre si.

Los medios de desplazamiento lateral pueden comprender un husillo transversal que conecta los cuerpos porta- rodamientos. El husillo transversal rosca en orificios roscados respectivos comprendidos en los cuerpos porta- rodamientos, de tal manera que el giro del husillo en un sentido y otro provoca que los cuerpos porta-rodamientos se acerquen uno a otro o se alejen uno de otro.

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Los medios de bloqueo pueden comprender al menos una pareja de tornillos de tope que roscan en orificios pasantes de alas laterales opuestas superiormente emergentes del soporte movil en alineacion coaxial con el husillo.

En algunas realizaciones de la invencion, la maquina puede comprender una pluralidad de dichos terceros soportes, con los correspondientes elementos de soporte. De esta manera, se puede mantener el eje grande con partes excentricas apoyado en varios de sus apoyos, por ejemplo, en varios de sus apoyos intermedios, intercalando apoyos apoyados con apoyos no apoyados. Se puede, por ejemplo, mecanizar primero los apoyos no apoyados, y luego cambiar la posicion de los terceros soportes para apoyar los apoyos mecanizados y mecanizar el resto de los apoyos.

En algunas realizaciones de la invencion, la maquina comprende un detector de desplazamiento asociado al elemento de soporte. De esta manera, usando un detector de desplazamiento, se puede medir el desplazamiento del elemento de soporte al girar el eje grande con partes excentricas, y asi determinar si el apoyo sostenido por el elemento de soporte esta adecuadamente centrado, o no.

En algunas realizaciones de la invencion, dichos primer soporte y segundo soporte son soportes para los apoyos extremos del eje grande con partes excentricas, y el tercer soporte es un soporte para un apoyo intermedio del eje grande con partes excentricas.

Otro aspecto de la invencion se refiere a un metodo para el mecanizado de ejes grandes con partes excentricas (teniendo el termino "grande" el significado anteriormente definido), que comprende las etapas de:

colocar el eje grande con partes excentricas a mecanizar con un primer apoyo (por ejemplo, un apoyo extremo) soportado en un primer soporte y con un segundo apoyo (por ejemplo, otro apoyo extremo) soportado en un segundo soporte;

girar el eje grande con partes excentricas alrededor de un eje longitudinal del eje grande con partes excentricas y mecanizar una pluralidad de apoyos del eje grande con partes excentricas y, opcionalmente, tambien otras partes del eje grande con partes excentricas como, por ejemplo, los contrapesos de un ciguenal.

De acuerdo con la invencion, el metodo adicionalmente comprende apoyar al menos un tercer apoyo del eje grande con partes excentricas (por ejemplo, uno o varios apoyos intermedios del ciguenal) en un correspondiente elemento de soporte desplazable en sentido lateral, de manera que dicho elemento de soporte se desplace lateralmente o transversalmente, siguiendo un movimiento del tercer apoyo correspondiente en el plano horizontal durante el giro del eje grande con partes excentricas durante el mecanizado. De esta forma, se evita un bloqueo del eje grande con partes excentricas en el plano horizontal, con lo que el mecanizado de los apoyos puede realizarse con respecto al eje longitudinal real del eje grande con partes excentricas y no sobre un eje “falso” del apoyo debido a un bloqueo, como ocurre muchas veces en el estado de la tecnica. Se pueden mecanizar los apoyos que estan apoyados en los elementos de soporte, y/o se pueden mecanizar apoyos distintos a los que estan apoyados en los elementos de soporte, por ejemplo, apoyos adyacentes a los que estan apoyados en uno o mas elementos de soporte. Puede haber uno o mas terceros apoyos, y los elementos de soporte se pueden cambiar de posicion para sucesivamente sostener diferentes apoyos del eje grande con partes excentricas, por ejemplo, diferentes apoyos intermedios del ciguenal.

En algunas realizaciones de la invencion, el metodo adicionalmente comprende la etapa de medir el desplazamiento del elemento de soporte.

En algunas realizaciones de la invencion, el metodo comprende la etapa de mecanizar un apoyo cuando esta apoyado en dicho elemento de soporte. Esta opcion puede ser ventajosa por que permite controlar el centrado del apoyo durante el mecanizado, sobre la base de medir el desplazamiento del elemento de soporte.

En algunas realizaciones de la invencion, el metodo comprende la etapa de mecanizar un apoyo que no esta apoyado en dicho elemento de soporte. El mecanizado se puede hacer teniendo en cuenta el eje que pasa por los apoyos extremos del eje grande con partes excentricas; dado que los apoyos intermedios no estan bloqueados, el mecanizado consigue centrar cada apoyo con respecto al eje longitudinal real del eje grande con partes excentricas, y no con respecto a un eje ficticio de unos apoyos bloqueados en el plano horizontal de manera que se evita que se produzca un desfase cuando los apoyos se sueltan.

En algunas realizaciones de la invencion, el metodo comprende la etapa de medir un desplazamiento de dicho elemento de soporte para determinar si un apoyo esta correctamente centrado con respecto al eje longitudinal del eje grande con partes excentricas que definen los dos centros del primer apoyo y del segundo apoyo del primer y segundo soporte respectivamente. Por ejemplo, se puede medir el desplazamiento de una pluralidad de elementos de soporte para determinar si una correspondiente pluralidad de apoyos del eje grande con partes excentricas estan centrados con respecto al eje longitudinal del eje grande con partes excentricas.

En algunas realizaciones de la invencion, el elemento de soporte comprende al menos dos rodamientos para sostener el correspondiente apoyo del eje grande con partes excentricas, y/o el elemento de soporte esta colocado

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sobre unos elementos giratorios asociados a un soporte, por ejemplo, un soporte intermedio, de una maquina de mecanizado del eje grande con partes excentricas, para facilitar el deslizamiento del elemento de soporte en sentido lateral, siguiendo el desplazamiento en sentido lateral del apoyo del eje grande con partes excentricas durante el giro del eje grande con partes excentricas.

Breve descripcion de los dibujos

Para complementar la descripcion y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracteristicas de la invention, de acuerdo con un ejemplo de realization practica de la misma, se acompana como parte integrante de la descripcion, un juego de figuras en el que con caracter no limitativo, se ha representado lo siguiente:

la figura 1 es una vista en perspectiva de una maquina segun una posible realizacion de la invencion.

La figura 2 es una vista en perspectiva de un tercer soporte segun una posible realizacion de la invencion.

La figura 3 es una vista esquematica parcial en alzado de dicho tercer soporte, con un detector de desplazamiento montado.

Las figuras 4A-4C son vistas esquematicas en perspectiva, en section transversal y en section longitudinal, respectivamente, de un elemento de soporte de dicho tercer soporte.

La figura 5 es una vista esquematica en perspectiva desde abajo, de un detalle del tercer soporte en esta realizacion alternativa de la invencion.

La figura 6 es una vista en alzado frontal de otra realizacion del elemento de soporte y de su disposition en la maquina.

La figura 7 es una vista en alzado frontal mas detallada del elemento de soporte y el dedo hidraulico mostrado en la figura 6.

La figura 8 es una vista en alzado lateral correspondiente a la figura 8.

La figura 9 es una vista en alzado frontal parcial del elemento de soporte y el dedo hidraulico mostrado en la figura 6.

La figura 10 es una vista en alzado lateral correspondiente a la figura 9.

Descripcion de una realizacion de la invencion

La figura 1 ilustra en una maquina de mecanizado de ejes grandes con partes excentricas segun una realizacion de la invencion destinada al mecanizado de un ciguenal; un primer apoyo extremo del ciguenal se montara en un cabezal o primer soporte 1, y un segundo apoyo extremo del ciguenal se montara en un segundo soporte 2, tambien denominado contrapunto. Por otra parte, hay varios terceros soportes 3 que sostendran o soportaran respectivos apoyos intermedios del ciguenal. Por otra parte, se puede observar un cabezal 5 de herramienta de mecanizado, desplazable en sentido vertical y horizontal, tal y como es convencional en este tipo de maquinas. Tambien se observa la cabina 6 de herramientas de fresado. Las figuras 2 y 3 reflejan la constitution de los terceros soportes 3 que incorporan una primera realizacion de los dedos hidraulicos 39. Estos soportes 3 tienen una forma general en C (con la parte superior giratoria para poder amarrar la pieza en los apoyos 1 y 2), con una pluralidad de dedos hidraulicos 39 que en sus extremos estan dotados de ruedas 33. Sobre las ruedas 33 de los dos dedos inferiores esta apoyado un elemento de soporte 30 en forma de patin, que se puede deslizar lateralmente, con respecto al eje longitudinal del ciguenal a mecanizar, sobre dichas ruedas 33. Por otra parte, el elemento de soporte comprende dos rodamientos o parejas de rodamientos 31, sobre los que esta apoyado el correspondiente apoyo 103 intermedio del ciguenal. Un detector de desplazamiento 4, que en algunos casos puede ser la sonda de la maquina, esta en contacto con el elemento de soporte para medir el desplazamiento lateral de dicho elemento de soporte y facilitar los correspondientes datos a un subsistema de control 7 de la maquina. En la figura 3 tambien se ha ilustrado, de forma esquematica, un cabezal de mecanizado 5, que puede actuar sobre el apoyo 103 apoyado, o sobre un apoyo adyacente al apoyado. Las figuras 4A-4C reflejan la configuration del elemento de soporte 30 de acuerdo con una posible realizacion de la invencion. El elemento de soporte 30 comprende un cuerpo 38 con seccion sustancialmente rectangular o cuadrada, y que en su cara inferior presenta un rail guia 38A que es el que se apoya sobre las ruedas 33 de los dedos hidraulicos 39, tal y como se puede ver en la figura 5. A los lados del cuerpo 38 se han atornillado sendas placas o perfiles 37, que sirven para retener mejor el elemento de soporte sobre las ruedas 33; en la figura 5 se han retirado estos perfiles 37. En su cara superior, el cuerpo 38 presenta cuatro alojamientos 32, configurados para recibir los correspondientes rodamientos o parejas de rodamientos 31. El proposito de esta pluralidad de alojamientos es el de permitir que los rodamientos se coloquen a una distancia adecuada entre si, en funcion del diametro del apoyo 103 del ciguenal que el elemento de soporte 30 debe sostener. En las figuras 4A y 4C los rodamientos 31 estan situados en los alojamientos 32 que permiten una maxima separacion entre rodamientos.

En la figura 5 se puede observar como un apoyo intermedio 103 de un ciguenal 100 esta apoyado sobre los rodamientos 31 del elemento de soporte 30. Al girar el ciguenal 100 alrededor de su eje longitudinal, si el apoyo 103 esta descentrado con respecto a dicho eje longitudinal, se produce una traslacion de dicho apoyo 103 en el plano horizontal, una traslacion que arrastra consigo el elemento de soporte 30, que se desliza lateralmente con facilidad, ya que esta apoyado sobre las ruedas 33 de los dedos hidraulicos 39. De esta manera, el apoyo intermedio 103 no esta bloqueado en su posicion, y un eventual desfase del mismo se refleja en su movimiento lateral.

Las figuras 6 a 10 muestran un elemento de soporte 300 montado en un dedo hidraulico central, verticalmente y

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perpendicularmente desplazable respecto del eje longitudinal de la pieza a mecanizar. A diferencia de los dedos hidraulicos 39 laterales que aparecen en las figuras precedentes, el dedo hidraulico central no presenta en su extremidad rodillos como los dedos hidraulicos 39 laterales, sino que esta provisto de una sujecion estandar nodular para colocar un util de enderezado cuando haga falta y quitar tal util durante el mecanizado de las piezas y cubrirlo con una tapa. Este comprende ademas un amarre que puede ser, por ejemplo, un amarre en s^ convencional de tipo HSK 160.

Este dedo hidraulico central comprende un accionamiento (manual o automatico) “muy sensible", es decir, el paso del husillo ha de ser muy pequeno para poder ajustar su altura lo mejor posible (estamos hablando de centesimas de mm) y con mucha exactitud. Hay que tener en cuenta que el dedo hidraulico central ha de ser capaz de sustentar el mismo peso que los dedos hidraulicos laterales 39 juntos, es por ello que tendra que ser mas rigido y fuerte para no deformarse con los esfuerzos a los que queda sometido Ademas, comprende un freno o bloqueo, como por ejemplo un freno o bloqueo mecanico, hidraulico o similar (no mostrado en las figuras).

En el caso de las figuras 6 a 10, el dedo hidraulico central comprende un cuerpo principal 301 que, en el caso de las figuras 6 a 10, es un primordio de HSK-160, aunque tambien podria ser otro amarre estandar, como Iso, Capto , KM, etc. La longitud del soporte ha de ser lo mas corta posible, ya que tiene que proporcionar el desplazamiento vertical variable segun la pieza.

El cuerpo principal 301 comprende una base superior 302 en la que esta montada una guia lineal principal 304 del util. La base superior 302 presenta orificios para amarrar la guia lineal principal 304 mediante pernos. En sus dos laterales, la base superior 302 del cuerpo principal presenta orificios para el paso de tornillos de alineacion 316 mediante los que se realiza la alineacion de la guia lineal principal 304. Estos tornillos de alineacion 316 permiten posicionar la guia lineal principal 304 paralelamente al eje de maquina. Esta opcion puede ser reemplazada por otro sistema pero con el mismo fin. Es importante que la guia principal 304 este correctamente paralela al eje de la maquina X ya que es en este eje donde se mide el desplazamiento (torcedura) de la pieza al girar sobre el eje longitudinal. Si las guias lineales principales de todas los elementos de soporte 3 estan mal alineadas, esto implica un sobreesfuerzo al desplazamiento lateral de la pieza y el resultado de la medicion de la torcedura no es real, sino que siempre sera menor que la torcedura real.

Entre la guia lineal principal 304 y la base superior 302 del cuerpo principal 301 esta montada una pareja de patines principales 305. La guia lineal principal 304 y los patines principales 305 posibilitan que el ciguenal 100 pueda desplazarse lateralmente. Los dos patines principales 305 estan ajustados a la guia principal 304. En la realization mostrada en las figuras 6 a 10 esta prevista una pareja de patines principales para poder montar patines mas pequenos (por las limitaciones de dimensiones) y un patin por pareja de rodamientos para evitar posibles deformaciones en el soporte movil 307 que esta dispuesto encima de la guia principal 304 si bien es posible montar un solo patin principal 305 de mayores dimensiones.

En la cara superior del soporte movil 307 esta montada una pareja de guias lineales 306 secundarias, mas pequenas que la guia lineal principal 304, y a las que estan ajustadas dos parejas de patines secundarios 308 emergentes de la cara superior del soporte movil 307. Sobre las parejas de patines secundarios 308 se desplazan sendos cuerpos porta-rodamientos 310 cuyas posiciones laterales pueden delimitarse exteriormente mediante tornillos de tope 309 que roscan en respectivos orificios pasantes practicados en respectivas alas laterales superiores del soporte movil 307. Los cuerpos porta-rodamientos estan conectados entre si por un husillo 311 transversal. En cada cuerpo porta-rodamientos 310 esta montado un eje comun 312 de una pareja de rodamientos 313 que sostienen el apoyo 103 del ciguenal 100. El eje 312 esta sujeto en el cuerpo porta-rodamientos 310 mediante un seguro 317 en si convencional.

Los cuerpos porta-rodamientos comprenden respectivos orificios roscados para el husillo 311, teniendo uno de los cuerpos porta-rodamientos una rosca a derechas y el otro una rosca a izquierdas. El husillo 311 permite desplazar los dos cuerpos de rodamientos de forma homogenea, entre posiciones transversales. En el centro del husillo 311 esta prevista una tuerca que permite girar el husillo 311. Un lado del husillo 311 tiene una rosca a derechas y el otro lado una rosca a izquierdas, a fin de que los cuerpos porta-rodamientos 310 de desplacen de forma igual desde y hacia el centro del util. De esta manera, los patines secundarios 308 de los cuerpos porta-rodamientos 310 y, por tanto, los rodamientos 313, se desplazan en las guias lineales secundarias 306, de tal forma que es posible desplazar las parejas de rodamientos 313 entre posiciones diferentes en adaptation al diametro del apoyo 103 del ciguenal 100 que deben contactar. Una vez alcanzada la position deseada de los cuerpos porta-rodamientos 310 mediante la action del husillo 311, los cuerpos porta-rodamientos 310 se bloquean en tal posicion mediante el apriete de los tornillos de tope 309. Pueden estar previstos cuatro tornillos de tope 309, dos en cada lado, de los que uno esta a la derecha y el otro a la izquierda del husillo 311.

Para medir el desplazamiento lateral de la pieza a mecanizar, esta provisto un medidor 303 de desplazamiento lateral que mide las diferencias de las posiciones laterales del soporte movil 307 respecto de la base superior 302 del cuerpo principal 301 y, de esta forma, detecta el desplazamiento lateral de la pieza a mecanizar cuando gira sobre su eje longitudinal. Este puede ser un reloj comparador normal o un medidor que transfiere los datos directamente a CNC, una sonda, etc.

Tambien esta previsto un indicador de posicion 314 que determina la posicion del cuerpo porta-rodamientos 310 en las guias lineales secundarias 308 y, por tanto, la posicion de los rodamientos 313 ajustada al diametro del apoyo 103 del ciguenal 100 de la pieza a mecanizar 100, e indicar ese diametro en una escala de Vernier que indica en mm el diametro del apoyo. El indicador 314 marcara para que diametros de apoyos estan posicionados los 5 rodamientos 313.

Es importante asegurar que ningun elemento se deforme por el esfuerzo aplicado sobre el por motivo del peso del ciguenal 100.

10 Puede ser preferible mecanizar los apoyos que no estan soportados; por ejemplo, puede ser preferible sostener una pluralidad de apoyos intermedios 103 en los correspondientes terceros soportes 3, y mecanizar los apoyos no soportados, centrandolos con respecto al eje longitudinal del ciguenal. Luego, los terceros soportes 3 se cambian de posicion para sostener los apoyos intermedios 103 ya mecanizados, y se mecanizan los restantes apoyos intermedios 103.

15

Una vez terminado el mecanizado del ciguenal, la comprobacion del centrado de los apoyos 103 se puede hacer en la misma maquina, apoyando los apoyos intermedios 103 sobre los elementos de soporte 30, 300 tal y como se ha descrito, y midiendo el desplazamiento lateral de los elementos de soporte 30, 300 durante un giro del ciguenal alrededor de su eje longitudinal.

20

En este texto, la palabra “comprende” y sus variantes (como “comprendiendo”, etc.) no deben interpretarse de forma excluyente, es decir, no excluyen la posibilidad de que lo descrito incluya otros elementos, etapas etc.

Por otra parte, la invencion no esta limitada a las realizaciones concretas que se han descrito, sino que abarca 25 tambien, por ejemplo, las variantes que pueden ser realizadas por el experto medio en la materia (por ejemplo, en cuanto a la eleccion de materiales, dimensiones, componentes, configuracion, etc.) y diseno, dentro de lo que se desprende de las reivindicaciones.

Claims

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10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Maquina para el mecanizado de ejes grandes con partes excentricas, siendo dichos ejes grandes ejes con una longitud de al menos cuatro metros y/o un peso de mas de cinco toneladas, comprendiendo dicha maquina un primer soporte (1) y un segundo soporte (2), estando dicho primer soporte (1) configurado para sostener un primer apoyo del eje grande con partes excentricas, y estando dicho segundo soporte (2) configurado para sostener un segundo apoyo del eje grande con partes excentricas, comprendiendo la maquina ademas al menos un tercer soporte (3) configurado para sostener un tercer apoyo (103) del eje grande con partes excentricas, comprendiendo dicho tercer soporte (3) un elemento de soporte (30, 300) configurado para que dicho tercer apoyo (103) quede apoyado en dicho elemento de soporte (30) cuando el eje grande con partes excentricas esta colocado en la maquina,

caracterizada por que

dicho elemento de soporte (30, 300) esta configurado de forma lateralmente desplazable, para desplazarse lateralmente, transversalmente con respecto a un eje longitudinal del eje grande con partes excentricas, con el tercer apoyo (103) cuando el tercer apoyo (103) se desplaza lateralmente durante el giro del eje grande con partes excentricas alrededor de su eje longitudinal.
2. Maquina segun la reivindicacion 1, en la que el elemento de soporte (30, 300) tiene una parte superior que presenta al menos dos rodamientos (31, 313) configurados para sostener desde abajo el tercer apoyo (103) del eje grande con partes excentricas (100).
3. Maquina segun la reivindicacion 2, en la que dicha parte superior presenta una pluralidad de alojamientos (32) configurados para recibir dichos rodamientos.
4. Maquina segun la reivindicacion 3, en la que dichos alojamientos (32) estan dispuestos para permitir la colocacion de rodamientos (31) a diferentes distancias entre ellos, de forma que se pueda adaptar el elemento de soporte a diferentes diametros del tercer apoyo.
5. Maquina segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el elemento de soporte (30) esta dispuesto sobre unos medios de rodamiento (33) dispuestos en el tercer soporte (3).
6. Maquina segun la reivindicacion 2, caracterizada por que el elemento de soporte (300) comprende

una guia lineal principal transversal (304) montada en una base superior (302) de un dedo hidraulico vertical; un soporte movil transversal (307) con al menos un patin principal transversal inferior (305) y desplazable sobre la guia lineal principal (304);

al menos dos cuerpos porta-rodamientos (310) transversalmente opuestos entre si y desplazables sobre al menos una guia lineal secundaria superior (306) dispuesta en el soporte movil (307);

medios de desplazamiento lateral (311) para desplazar los cuerpos porta-rodamientos (310) en la guia lineal secundaria (306) entre una pluralidad de posiciones enfrentadas entre si;

medios de bloqueo (309) para mantener los cuerpos porta-rodamientos (310) bloqueados en posiciones en las que los rodamientos (313) sostienen el tercer apoyo (103) del eje grande con partes excentricas (100).
7. Maquina segun la reivindicacion 6, caracterizada por que comprende dos patines principales (305) dispuestos en sendas partes laterales del soporte movil (307).
8. Maquina segun las reivindicaciones 6 o 7, caracterizada por que comprende una pareja de guias lineales secundarias (306) paralelas entre si.
9. Maquina segun las reivindicaciones 6, 7 u 8, caracterizada por que los cuerpos porta-rodamientos (310) estan conectados entre si mediante un husillo transversal (311) que rosca en orificios roscados respectivos comprendidos en los cuerpos porta-rodamientos (311), de tal manera que el giro del husillo (311) en un sentido y otro provoca que los cuerpos porta-rodamientos (310) se acerquen uno a otro o se alejen uno de otro.
10. Maquina segun la reivindicacion 9, caracterizada por que comprende al menos una pareja de tornillos de tope (309) que roscan en orificios pasantes de alas laterales opuestas entre si que emergen hacia arriba del soporte movil (307) en alineacion coaxial con el husillo (311).
11. Maquina segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una pluralidad de dichos terceros soportes (3), con los correspondientes elementos de soporte (30, 300).
12. Maquina segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un detector de desplazamiento (4, 303) asociado al elemento de soporte (30, 300).
13. Maquina segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos primer soporte (1) y segundo soporte (2) son soportes para los apoyos extremos del eje grande con partes excentricas, y en la que el tercer soporte (3) es un soporte para un apoyo intermedio (103) del eje grande con partes excentricas.

5

10

15

20

25

30

35

40
14. Metodo para el mecanizado de ejes grandes con partes excentricas, que comprende las etapas de:

colocar el eje grande con partes excentricas a mecanizar con un primer apoyo soportado en un primer soporte (1) y con un segundo apoyo soportado en un segundo soporte (2);

girar el eje grande con partes excentricas y mecanizar una pluralidad de apoyos del eje grande con partes excentricas;

caracterizado por que adicionalmente comprende la etapa de

apoyar al menos un tercer apoyo (103) del eje grande con partes excentricas en un elemento de soporte (30, 300) desplazable en sentido lateral, a fin de que dicho elemento de soporte (30, 300) se desplace lateralmente, en transversal con respecto a un eje longitudinal del eje grande con partes excentricas, siguiendo un movimiento del tercer apoyo (103) correspondiente en el plano horizontal durante el giro del eje grande con partes excentricas (100) durante el proceso de mecanizado.
15. Metodo segun la reivindicacion 14, que adicionalmente comprende la etapa de medir el desplazamiento del elemento de soporte (30, 300).
16. Metodo segun las reivindicaciones 14 o 15 que comprende la etapa de mecanizar un apoyo (103) cuando esta apoyado en dicho elemento de soporte (30, 300).
17. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, que comprende la etapa de mecanizar un apoyo que no esta apoyado en dicho elemento de soporte (30, 300).
18. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, que comprende la etapa de medir un desplazamiento de dicho elemento de soporte (30, 300) para determinar si un apoyo esta correctamente centrado con respecto al eje longitudinal del eje grande con partes excentricas.
19. Metodo segun la reivindicacion 18, en el que se mide el desplazamiento de una pluralidad de elementos de soporte (30, 300) para determinar si una correspondiente pluralidad de apoyos (103) estan centrados con respecto al eje longitudinal del eje grande con partes excentricas.
20. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 14-19, en el que el elemento de soporte (30, 300) comprende al menos dos rodamientos (31, 313) para sostener el correspondiente apoyo (103) del eje grande con partes excentricas, y/o en el que el elemento de soporte esta colocado sobre unos elementos giratorios (33) asociados a un soporte (3) de una maquina de mecanizado del eje grande con partes excentricas, a fin de facilitar el deslizamiento del elemento de soporte (30) en sentido lateral, siguiendo el desplazamiento en sentido lateral del apoyo (103) del eje grande con partes excentricas durante el giro del eje grande con partes excentricas.
21. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 14 a 20, en el que dicho eje grande con partes excentricas tiene una longitud de al menos cuatro metros.
22. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 14 a 21, en el que dicho eje grande con partes excentricas tiene un peso de mas de cinco toneladas.