MX2015001390A - Separador de fracturas y metodo de separacion de fracturas para la separacion de fracturas de piezas de trabajo. - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un método para separar fracturas y un aparato separador de fracturas (10) para separar fracturas de piezas de trabajo (91-490), en particular componentes de motor (91) o varillas de conexión (92) que tiene un dispositivo de enfriamiento (20-420) para enfriar la pieza de trabajo (90-490) en una zona de separación (100), y que tiene un dispositivo de fractura (11) para separar fracturas de la pieza de trabajo (90-490) en la región de la zona de separación enfriada (100), donde un conducto de fluido refrigerante de entrada (30-430) se abre hacia fuera en al menos una abertura de salida (31-431) del dispositivo de enfriamiento (20-420) para enfriar la zona de separación (100), donde el dispositivo de enfriamiento (20-420) tiene al menos una porción de sellado (24-424) para reposar a manera de sello contra la pieza de trabajo (90-490) contigua a la zona de separación (100) para enfriar la pieza de trabajo (91-490) en la zona de separación (100) en una forma delimitada localmente, y/o tiene al menos una abertura de admisión (41-441) de al menos un conducto de salida de fluido refrigerante (40-440), estando la abertura de admisión (41-441) arreglada a continuación de al menos una abertura de salida (31-431) del conducto de entrada de fluido refrigerante (30-430), para conducir el fluido refrigerante (32) lejos de la zona de separación (100) de la pieza de trabajo (90-490).

Description

SEPARADOR DE FRACTURAS Y MÉTODO DE SEPARACIÓN DE FRACTURAS PARA LA SEPARACIÓN DE FRACTURAS DE PIEZAS DE TRABAJO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un aparato separador de fracturas para la separación de fracturas de piezas de trabajo, en particular componentes de motor o varillas de conexión, junto con un método de separación de fracturas correspondiente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Es una teenología conocida separar componentes de motor, por ejemplo varillas de conexión en el contexto de un llamado proceso de fisuración o fracturación, de modo que los componentes así separados, por ejemplo, una cubierta de varilla de conexión y un extremo grande una varilla de conexión, puedan entonces ser reunidos. Para que el proceso de separación de fracturas funcione de manera controlada, es común hacer una o más hendiduras en la pieza de trabajo relevante, por ejemplo usando un láser, como se describe por ejemplo en la DE 102007 053 814 Al.

La DE 102008 063 731 Al describe un método y un aparato para separar fracturas, en el cual una zona de separación de fractura es enfriada antes de separar la fractura usando un mandril de enfriamiento con mordazas separadoras las cuales pueden ser enfriadas.

Sin embargo, en la práctica se ha encontrado que las piezas de trabajo a ser maquinadas no en todos los casos se fracturan sin fallas, puesto que el material a ser fracturado también tiene cierta dureza o tenacidad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por lo tanto el problema de la presente invención sugiere un aparato separador de fracturas mejorado y un método de separación de fracturas mejorado.

El problema es resuelto proporcionando un aparato separador de fracturas para la separación de fracturas de piezas de trabajo, en particular componentes de motor o varillas de conexión, el cual tiene una unidad de enfriamiento para enfriar la pieza de trabajo en una zona de separación y un dispositivo de fracturación para separar fracturas de la pieza de trabajo en el área de la zona de fracturación enfriada, donde un pasaje de entrada de fluido refrigerante se abre hacia fuera en una o más aberturas de salida de la unidad de enfriamiento para enfriar la zona de fracturación, donde la unidad de enfriamiento tiene un enfriamiento limitado localmente de la pieza de trabajo en la zona de fracturación en al menos una sección de sellado para el contacto por sellado con la pieza de trabajo adyacente a la zona de fracturación y/o para remover el fluido refrigerante de la zona de fracturación de la pieza de trabajo en al menos una abertura de entrada de al menos un pasaje de salida de fluido refrigerante arreglado a continuación de la abertura o aberturas de salida del pasaje de entrada de fluido refrigerante.

Para resolver el problema, también se proporciona un método de separación de fracturas para la separación de fracturas de piezas de trabajo, en particular componentes o varillas de conexión, con los pasos de: enfriar una zona de fracturación de la pieza de trabajo por medio de una unidad de enfriamiento, que comprende aplicación del fluido refrigerante en la zona de fracturación via un pasaje de entrada de fluido refrigerante el cual se abre hacia fuera en una o más aberturas de salida de la unidad de enfriamiento para enfriar la zona de fracturación enfriamiento limitado localmente de la pieza de trabajo en la zona de fracturación a través de la aplicación de sellado de al menos una sección de sellado de la unidad de enfriamiento sobre la pieza de trabajo contigua a la zona de fracturación y/o remoción del fluido refrigerante de la zona de fracturación de la pieza de trabajo via al menos un pasaje de salida de fluido refrigerante, donde el pasaje o pasajes de salida de fluido refrigerante tiene o tienen al menos una abertura de entrada adyacente a la abertura o aberturas de salida del pasaje de entrada de fluido refrigerante, y separación de la fractura de la pieza de trabajo en el área de la zona de separación enfriada.

Aqui un concepto básico de la invención es que la pieza de trabajo a ser maquinada, por ejemplo una varilla de conexión, un bloque de motor o similar, se enfria localmente y por lo tanto en una forma dirigida, de modo que el material esté como si estuviera localmente fragilizado y por lo tanto se fracture más fácilmente. En comparación con el enfriamiento de toda la pieza de trabajo, se requiere mucho menos energía. Además, una pieza de trabajo la cual ha sido completamente enfriada, es después de la separación de la fractura, muy difícil de procesar adicionalmente, por ejemplo debido a que la pieza de trabajo enfría intensamente los puntos de contacto de los sistemas de manipulación y maquinación a ser usados posteriormente. Entonces puede ser necesario efectuar un recalentamiento localizado de los componentes individuales de la máquina, específicamente los puntos de contacto anteriormente mencionados.

Las superficies de la pieza de trabajo enfriadas intensamente también tienden a acumular hielo encima, lo cual también puede conducir por ejemplo a corrosión de la pieza de trabajo. El procesamiento adicional, por ejemplo maquinación, de la pieza de trabajo también se vuelve más difícil si la pieza de trabajo está muy fría. Por lo tanto es ventajoso que la pieza de trabajo, enfriada solo localmente por lo tanto fragilizada, sea fácilmente fracturada o separada por una fractura, pero entonces puede ser calentada sin mayor costo, facilitando por lo tanto en gran medida el manejo y procesamiento adicional de la pieza de trabajo.

Un campo de aplicación particular de la invención es la maquinación de varillas de conexión. Pero también bloques, varillas y otros componentes similares de motor pueden ser maquinados más fácilmente de acuerdo con la invención, y en particular son procesados más fácilmente después de la separación de la fractura.

La pieza de trabajo puede ser fracturada fácilmente en la zona de fracturación enfriada, la cual por ejemplo también reduce la fuerza requerida para el dispositivo de fracturación o la herramienta de fracturación, y también conserva la herramienta.

La sección de sellado y/o la abertura o aberturas de salida y/o la abertura o aberturas de entrada son proporcionadas preferiblemente sobre un cuerpo de pasaje de enfriamiento de la unidad de enfriamiento. Corriendo convenientemente en el cuerpo o cuerpos del pasaje de enfriamiento, se encuentra al menos una sección del pasaje o pasajes de entrada de fluido refrigerante y/o en la sección del pasaje o pasajes de salida de fluido refrigerante. El cuerpo del pasaje de enfriamiento puede por ejemplo, ser insertado o puede cerrar una abertura de la pieza de trabajo. El cuerpo del pasaje de enfriamiento también puede ser proporcionado para cubrir una sección de superficie de la pieza de trabajo.

El cuerpo o cuerpos del pasaje de enfriamiento comprende o comprenden por ejemplo uno o más cuerpos tubulares, lanzas o similares. El cuerpo del pasaje de enfriamiento puede sin embargo, también tener forma de placa, de modo que el cuerpo del pasaje de enfriamiento sea especialmente adecuado para cubrir una superficie de la pieza de trabajo. No es necesario decir que la unidad de enfriamiento también incluye varios cuerpos de pasaje de enfriamiento, por ejemplo cuerpos tubulares, cuerpos en forma de cubierta, cuerpos en forma de placa o similares.

Es ventajoso cuando un montaje de sello, por ejemplo un sello elástico, un sello anular o similar, es proporcionado sobre la sección de sellado. Esto mejora el efecto de sellado.

También es posible, para un cuerpo de la unidad de sellado, por ejemplo un tubo, tener una sección de sellado, donde el montaje de sello anteriormente mencionado represente únicamente una opción. La sección de sellado, por ejemplo una pared periférica, puede ajustarse directamente contra la pieza de trabajo a ser maquinada, por ejemplo una pared de una varilla de conexión, evitando por lo tanto que el fluido refrigerante escape del área de la zona de fracturación.

La unidad de enfriamiento está diseñada preferiblemente para aplicar el fluido refrigerante bajo presión a la zona de fracturación de la pieza de trabajo. Esto evita o reduce al menos la fragilización o la formación de burbujas de vapor, las cuales en otras circunstancias resultarían debido a la diferencia de temperatura entre el fluido refrigerante o el medio de enfriamiento y la superficie de la pieza de trabajo o la zona de fracturación por el otro. El método, desarrollado además de manera ventajosa, propone que el fluido refrigerante sea aplicado bajo presión a la zona de fracturación de la pieza de trabajo.

En este punto puede notarse que la aplicación de fluido refrigerante bajo presión a la pieza de trabajo puede ser efectuada y se ha vuelto ventajosa no solo localmente, es decir en el área de la zona de fracturación, sino que esto representa una invención independiente, es decir el enfriamiento de una pieza de trabajo bajo presión, incluyendo la pieza de trabajo como un todo. Cae por ejemplo dentro del marco de esta variante o invención independiente que la pieza de trabajo como un todo sea presurizada por el fluido refrigerante en una cámara de presión. No o únicamente se forman entonces unas cuantas ampollas sobre la pieza de trabajo como un todo.

A manera de ejemplo, la sección de sellado de la unidad de enfriamiento es diseñada de manera adecuada o el montaje del sello es idóneamente hermético a la presión, de modo que la aplicación del fluido refrigerante bajo presión a la zona de fracturación de la pieza de trabajo sea facilitada. Preferiblemente, además se proporciona el generador del fluido refrigerante. También es ventajoso si, precisamente para la aplicación del fluido refrigerante bajo presión, la unidad de enfriamiento puede ser presurizada por la presión de contacto adecuada mediante la cual la unidad de enfriamiento con su sección de sellado o con el montaje de sello se ajuste contra la pieza de trabajo o las zonas de fracturación de la pieza de trabajo.

Preferiblemente la unidad de enfriamiento está diseñada para aplicar el fluido refrigerante a la zona de fracturación en estado liquido. El método de separación de fractura está diseñado también de manera ventajosa para la aplicación de fluido refrigerante a la zona de fracturación en un estado liquido.

El fluido refrigerante liquido, por ejemplo oxigeno liquido, nitrógeno o similar, tiene una mejor transferencia de calor o frió con respecto a la superficie de la pieza de trabajo. En relación con esto a su vez es ventajoso que el fluido refrigerante bajo presión, de modo que se evite la formación de ampollas. La transferencia de calor o frió es mucho mejor desde la fase liquida a la sólida que de la fase gaseosa a la sólida. En consecuencia el fluido refrigerante liquido enfria la pieza de trabajo de la zona de fracturación significativamente mejor que un fluido refrigerante gaseoso por el tiempo presente en las burbujas.

Preferiblemente el aparato separador de fracturas tiene una unidad de regeneración para la regeneración o enfriamiento del fluido refrigerante que regresa vía el pasaje de salida del fluido refrigerante y para alimentar al pasaje de entrada de fluido refrigerante el fluido refrigerante asi enfriado.

Una medida adicional, especialmente ventajosa en esta configuración, permite que el pasaje de salida de fluido refrigerante y el pasaje de entrada de fluido refrigerante formen parte del circuito del fluido refrigerante autónomo.

Naturalmente, si es aplicable, varios pasajes de salida de refrigerante y/o pasaje de entrada de fluido refrigerante son conectados al circuito de fluido refrigerante autónomo o forman un circuito de fluido refrigerante autónomo y/o se conectan a la unidad de regeneración.

Ambas medidas referidas anteriormente contribuyen a la pérdida de tan poca energía como sea posible, y también a la provisión a bajo costo de un fluido refrigerante frío fresco para enfriar la pieza de trabajo, en particular localmente, en el área de la zona de fracturación.

La unidad de enfriamiento tiene, de manera conveniente, un cuerpo tubular, el cuerpo debe ser insertado en una abertura de la pieza de trabajo. El cuerpo tubular está por ejemplo en forma de una lanza. Naturalmente, el cuerpo tubular puede tener diferentes contornos de sección transversal o periférica, por ejemplo un contorno periférico redondo, pero también uno que sea poligonal. El cuerpo tubular o la lanza pueden por lo tanto, por ejemplo, ser insertado en un orificio perforado en una varilla de conexión y de ahí, como, llevar desde el interior eléctrico de enfriamiento de acuerdo con la invención.

La abertura o aberturas de salida y/o la abertura u orificios de entrada son proporcionados de manera conveniente sobre una pared periférica de acuerdo con el cuerpo tubular. En consecuencia, el fluido refrigerante puede por ejemplo fluir radialmente hacia fuera desde el cuerpo tubular o la lanza.

La cara periférica y/o externa del cuerpo tubular están provistas de manera conveniente con un montaje de sello y/o forman la sección o secciones de sellado, pero en al menos una porción de las mismas. En consecuencia, por lo tanto, la periferia externa del cuerpo tubular puede por ejemplo hacer contacto interno con el orificio o abertura perforada, y desde ahí desplegar el efecto de sellado.

Una linea con el pasaje de entrada de fluido refrigerante es proporcionada de manera conveniente en el interior de una linea con el pasaje de salida de fluido refrigerante. El fluido refrigerante por lo tanto es capaz de fluir hacia la pieza de trabajo, como esté en el interior del pasaje de salida de fluido refrigerante. Este arreglo es extremadamente compacto.

La sección de sellado, por ejemplo, un montaje de sello ajustada a esta, una superficie de la unidad de enfriamiento o un cuerpo de la unidad de enfriamiento, abarcan de manera conveniente un área de operación de la unidad de enfriamiento en la cual la abertura o aberturas de salida y/o la abertura u orificios de entrada se localizan. Entre la unidad de enfriamiento y la pieza de trabajo, por medio de la sección de sellado, por ejemplo el montaje de sello, se forma una cámara de fluido refrigerante, cuando la unidad de enfriamiento está en contacto con la pieza de trabajo. El fluido refrigerante es por lo tanto usado de manera muy eficiente.

De manera conveniente la unidad de enfriamiento tiene un orificio de inserción para la inserción o empuje a través de la pieza de trabajo. El pasaje de entrada de fluido refrigerante y/o el pasaje de salida de fluido refrigerante -o varios de los mismos- se comunican con el orificio de inserción para la introducción del fluido refrigerante hacia el orificio de inserción o remover el fluido refrigerante del orificio de inserción. El fluido refrigerante fluye de este modo por ejemplo directamente hacia el orificio de inserción y por lo tanto entra en contacto de enfriamiento con la pieza de trabajo.

Preferiblemente es proporcionado al menos un dispositivo de sellado para la abertura de la pieza de trabajo adyacente a la zona de fracturación. Por ejemplo la abertura es un orificio perforado en el cual se sumerge la unidad de enfriamiento.

Preferiblemente el dispositivo de sellado incluye un elemento de sellado, separado de la unidad de enfriamiento, por ejemplo una cubierta, un tapón o similar. El elemento de sellado, convenientemente, se mueve de manera independiente de la unidad de enfriamiento, a cualquier velocidad de su componente que tenga la abertura de salida o la abertura de entrada, de modo que por ejemplo este componente y/o el elemento de sellado pueden ser guiados hacia y desde la pieza de trabajo, independientemente entre si.

El dispositivo de sellado incluye, de manera conveniente, un primer elemento de sellado y un segundo elemento de sellado para sellar una primera abertura y una segunda abertura de un pasaje a través de la pieza de trabajo. A manera de ejemplo, los dos elementos de sellado son guiados hacia la primera y segunda aberturas respectivas desde los lados opuestos de la pieza de trabajo, y tienen esas aberturas.

El dispositivo de sellado incluye, de manera conveniente, la abertura o aberturas de salida y la abertura o aberturas de entrada. Preferiblemente el dispositivo de sellado forma una parte componente de la unidad de enfriamiento. Como se mencionó, es posible que por ejemplo un elemento de sellado del dispositivo de sellado tenga un pasaje de fluido refrigerante, mientras que el otro elemento de sellado con los otros elementos de sellado estén como si estuvieran pasivos, es decir que no tengan pasaje o abertura de fluido refrigerante que se comunique con un pasaje de fluido refrigerante.

La abertura o aberturas de salida se localizan convenientemente entre dos aberturas de entrada. Por lo tanto, por ejemplo, el fluido refrigerante que fluye hacia fuera de la abertura de salida es capaz de fluir a lo largo de la pieza de trabajo y entonces ser conducible desde la pieza de trabajo a través de las dos aberturas de entrada adyacentes.

De manera conveniente se proporcionan canales entre la abertura de salida y las aberturas de entrada adyacentes a las cerraduras, en las cuales el fluido refrigerante puede fluir de una abertura a la otra.

De manera conveniente también se dispone que la abertura o aberturas de entrada se extiendan en forma anular alrededor de la abertura o aberturas de salida. Por ejemplo la abertura de entrada está arreglada dentro de un anillo de las aberturas de salida.

El fluido refrigerante comprende convenientemente alcohol o nitrógeno, en particular nitrógeno liquido. Es preferible que el fluido refrigerante no sea oxidante.

El enfriamiento es efectuado de manera conveniente en un intervalo de, por ejemplo, 30-80 Kelvin, preferiblemente de 20 a 50 K. También, enfriar de 10 K a 30 K o también solo alrededor de 20 K es ventajoso.

El enfriamiento es convenientemente un cuerpo de enfriamiento de tipo, es decir que la pieza de trabajo es enfriada adecuadamente en una zona de fracturación por ejemplo de 1 a 2 segundos, quizá también de 3 a 4 segundos.

Preferiblemente el aparato separador forma parte de una unidad más grande, la cual por ejemplo también incluye un dispositivo formador de muestras para producir muestras o cerraduras en la pieza de trabajo, por ejemplo usando un láser. El aparato separador de fracturas puede ser o formar una pieza de formación de acuerdo con la unidad más grande.

Preferiblemente existe un montaje de accionamiento para el ajuste relativo de la pieza de trabajo y la unidad de enfriamiento, en particular el cuerpo o cuerpos de pasaje de enfriamiento, hacia o alejándose entre si, por ejemplo un controlador de posicionamiento eléctrico y/o fluidico para controlar el cuerpo o cuerpos del pasaje de enfriamiento. Para el elemento o elementos de sellado también, un dispositivo de control es ventajoso. Con el montaje de control, la intervención del operador no es necesaria o es hecha al menos más fácil.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las modalidades de la invención son explicadas a continuación con la ayuda de las Figuras, las cuales muestra en: Figura 1 una pieza de trabajo a ser maquinada con un aparato separador de fracturación esquemáticamente representado, el cual tiene una unidad de enfriamiento Figura 2 un detalle A de la Figura 1 con una sección frontal de la unidad de enfriamiento junto con el suministro de la unidad de enfriamiento Figura 3 una vista en corte transversal de un segundo aparato separador de fracturas con una unidad de enfriamiento alternativa.

Figura 4 una vista en corte transversal de un tercer aparato separador de fracturas, que muestra únicamente una sección frontal de su unidad de enfriamiento Figura 5 una vista en corte transversal de un cuarto aparato separador de fracturas, que muestra únicamente una sección frontal de su unidad de enfriamiento Figura 6 una vista superior del arreglo de acuerdo con la Figura 5, que incluye una pieza de trabajo a ser separada.

Figura 7 una vista en corte transversal de un quinto aparato separador de fracturas, que muestra únicamente una sección frontal de su unidad de enfriamiento, y Figura 8 una sección horizontal a través del arreglo de acuerdo con la Figura 7.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Un aparato separador de fracturas 10 mostrado en la Figura 1, junto con las unidades del aparato separador de fracturas adicionales 110, 210, 310 y 410 mostradas en las Figuras 3-8 tiene en particular componentes idénticos o similares, los cuales son provistos con los mismos números de referencia. Si el componente varia, en cada caso son usados números de referencia que difieren en 100.

El aparato separador de fracturas 10 es usado para la maquinación de una pieza de trabajo 90, por ejemplo un componente de motor 91. Mostrada como la pieza de trabajo 90 se encuentra una varilla de conexión 92. La varilla de conexión 92 tiene un cuerpo de varilla de conexión 93, en los extremos largos del cual se proporcionan un anillo grande 94 y un anillo pequeño 95. En el área del anillo grande 94 una cubierta de varilla de conexión 97 va a ser separada del extremo grande de la varilla de conexión 96. Una linea de fractura correspondiente 80 se gráfica en la Figura 2. Un orificio perforado 98, en el cual puede ser roscado un tornillo 82 (esquemáticamente en la Figura 1), pasa en el lado a través de la cubierta de la varilla de conexión 97 y el extremo grande de la varilla de conexión 96, para sujetar la cubierta de la varilla de conexión 97 al extremo grande de la varilla de conexión 96.

El aparato separador de fracturas 10 tiene a manera de ejemplo un dispositivo para formar muescas o hendiduras 14 para producir las muescas o hendiduras 81, por ejemplo una unidad láser. También se proporciona un dispositivo de fracturación 11, del cual se muestran dos piezas de trabajo separadoras de fracturas 12, por ejemplo las cuñas de fracturación. Las piezas de trabajo separadoras de fracturas 12, son guiadas por ejemplo a lo largo de una dirección de la flecha 13 hacia la pieza de trabajo 90, para presionar esta hacia las muescas o hendiduras 81 y para separar la pieza de trabajo 90 a lo largo de la linea de fractura 80 o la línea separadora de la fractura. Para hacer esta separación con precisión y/o para minimizar la fuerza requerida para operar las piezas de trabajo separadoras de fracturas 12, aún si por ejemplo las piezas de trabajo 90 son relativamente duras y de separar solo pobremente, se proporcionan las siguientes medidas: Una unidad de enfriamiento 20 sirve para el enfriamiento localizado de la pieza de trabajo 90 en el área de una zona de separación 100. La zona de separación 100 es proporcionada por ejemplo contigua a un orificio perforado 98, tanto por encima de un escalón 99 dentro de un orificio perforado 98. Ahí las piezas de trabajo separadoras de fracturas 12 son colocadas en su lugar desde afuera o desde adentro.

La unidad de enfriamiento 20 incluye un cuerpo de pasaje de enfriamiento 21 en forma de una lanza o un cuerpo tubular. El cuerpo del pasaje de enfriamiento 21 puede ser insertado por su extremo libre 22 en el orificio perforado 98. Una cabeza 23 del cuerpo del pasaje de enfriamiento 21 es entonces colocada a manera de sello, por medio de una periferia externa lineal que represente una sección de sellado 24, en el escalón 99. A manera de ejemplo la cabeza 23, en el área de la sección de sellado 24, se inclina cónicamente, de modo que su contorno externo pueda quedar plano para el escalón cónico inclinado 99, y desplegar de este modo su efecto de sellado.

El sellado adicional puede se proporcionado por un reborde de sellado 26 sobre un fuste o caña 25 del cuerpo de pasaje de enfriamiento 21, que se ajusta con el sellado contra una cara extrema superior o un borde de una abertura 101 del orificio perforado 98. De este modo, como sea, se forma una cámara entre la sección de sellado 24 y el reborde de sellado superior 26.

En el cuerpo del pasaje de enfriamiento 21 corre un tubo 27 con un pasaje de entrada del fluido refrigerante 30 para un fluido refrigerante 32, por ejemplo nitrógeno liquido. El pasaje de entrada de fluido refrigerante 30 se abre hacia afuera en el área de la cabeza 23 en varios, por ejemplo 3 o 4 aberturas de salida 31. Las aberturas de salida 31 son proporcionadas por ejemplo sobre el aparato del tubo 27. En consecuencia el fluido refrigerante 32 forma como está un afluente del fluido refrigerante capaz de fluir hacia afuera del cuerpo de pasaje de enfriamiento 21 y arribar a la pared interna del orificio perforado 98, para enfriar notablemente el último, por ejemplo en 10-30 K, es decir en el área de la zona de fracturación 100.

El fluido refrigerante que fluye hacia afuera 32 es sin embargo como se ha recapturado, puesto que fluye hacia las aberturas de entrada 41 de un pasaje de salida de fluido refrigerante 40. El pasaje de salida de fluido refrigerante 40 es proporcionado en un tubo 28.

El tubo 27 se localiza en el interior del tubo 28. En consecuencia, el fluido refrigerante de entrada 32 fluye como sea dentro del tubo 27 hacia la cabeza 23 o el extremo 22 del cuerpo del pasaje de enfriamiento 21, saliendo ahi de las aberturas de salida 31 para enfriar la pieza de trabajo 90 localmente, es decir en el área de la zona de separación 100, y ser recapturado casi directamente, es decir por la abertura de entrada 41.

El tubo 27 está montado concéntricamente en el tubo 28. El tubo 27 se proyecta desde el tubo 28, con las aberturas de salida 31 siendo proporcionadas en la sección que se proyecta 33. La abertura de entrada 41 corre en un anillo alrededor del pasaje de entrada del fluido refrigerante 30 y el tubo 27 respectivamente. El tubo 28 está en efecto abierto en la entrada, de modo que un espacio entre su pared periférica 29 y el tubo 27 limite la abertura de entrada 41.

Los otros componentes de la unidad de enfriamiento 20 están indicados sólo esquemáticamente, como por ejemplo una linea visible 37 a través de la cual el fluido refrigerante de entrada 32 es alimentado hacia el pasaje de entrada y el fluido refrigerante 30. La linea 37 se comunica por ejemplo con un reservorio 34 para la provisión del fluido refrigerante 32.

El pasaje de salida de fluido refrigerante 40 está de igual modo conectado al reservorio 34 vía una linea 43, de modo que el fluido refrigerante de salida 42 que fluya nuevamente a través del pasaje de salida de fluido refrigerante 40 sea alimentado nuevamente hacia el reservorio 34.

En el reservorio 34 se proporciona por ejemplo una unidad de enfriamiento 35 para enfriar el fluido refrigerante de salida 42, es decir para regenerar el fluido refrigerante 42 en un fluido refrigerante de entrada frió 32. La unidad de enfriamiento 35 forma de este modo por ejemplo una parte integral de la unidad de regeneración 38.

Se proporciona, de manera conveniente, una bomba 36, mediante la cual el fluido refrigerante 32 puede ser presurizado de modo que fluya hacia afuera de las aberturas de salida 31 con presión y permanezca de este modo en estado liquido cuando haga contacto el enfriamiento con la pieza de trabajo 90 y la pared interna del orificio perforado 98 en el área de la zona de separación 100 respectivamente.

El fluido refrigerante 32 permanece bajo presión aún cuando fluya hacia fuera de as aberturas de salida 31. El reborde de sellado 26 cierra principalmente el orificio perforado 98 o la abertura superior 101 del orificio perforado 98. El cuerpo del pasaje de enfriamiento 21 por lo tanto limita una cámara de enfriamiento o cámara de fluido refrigerante 103 en el interior del orificio perforado 98.

Naturalmente, también pueden ser proporcionadas medidas de sellado adicionales, como por ejemplo un sello anular, no ilustrado, en el lado inferior del reborde de sellado 26 orientado hacia la abertura 101. Además, por supuesto, pueden ser proporcionados sellos en otros puntos, por ejemplo un sello 44 sobre la periferia externa de la sección de sellado 24, o ser proporcionado un sello opcional 45 sobre la pared periférica 29. Los sellos 44 y 45 son por ejemplo componentes de un montaje de sello 49.

El cuerpo del pasaje de enfriamiento 21 forma un elemento de sellado 46 para sellar la abertura superior 101, y puesto que se ajusta a la sección de sellado 24 contra el escalón 99, es al mismo tiempo un elemento de sellado inferior. Como una alternativa o medida adicional es ventajoso proporcionar un elemento de sellado adicional 47, que se mueva separado del cuerpo del pasaje de enfriamiento 21, para sellar la abertura inferior 101 del orificio perforado 98. Por ejemplo, de acuerdo a lo indicado por una flecha 48, el elemento de sellado 47 que está diseñado por ejemplo como un tipo de tapón, puede ser insertado desde abajo hacia el orificio perforado 98, sellando por lo tanto ese último desde abajo.

Los dispositivos de accionamiento o control relevantes 50, 51, los elementos de posicionamiento o similares, mediante los cuales la unidad de enfriamiento 20 puede ser insertada desde arriba en el orificio perforado 98 y/o el elemento de sellado 47 pueden ser insertados desde abajo hacia el orificio perforado 98, se muestran esquemáticamente en las Figuras y son en cualquier caso obvios al experto en la téenica.

No es necesario decir que un dispositivo de manejo o manipulación adecuado, por ejemplo, un robot u otro dispositivo de manejo, también por ejemplo la pieza de trabajo a ser maquinada, por ejemplo la varilla de conexión 92, puede proporcionar guia en la unidad de enfriamiento de modo que esta última permanezca estacionaria, es decir que la pieza de trabajo se mueva con relación a la unidad de enfriamiento.

Con una unidad de enfriamiento 120 mostrada en la Figura 3, un aparato separador de fractura 110 puede maquinar, en una forma de acuerdo con la invención, una pieza de trabajo 190 que tenga o esté formada por una placa 191.

El cuerpo de pasaje de enfriamiento 121 de la unidad de enfriamiento 120 tiene una sección de tubo 127 en la cual corre un pasaje de entrada de fluido refrigerante 130 para suministrar un fluido refrigerante de entrada 32. Proporcionado sobre el cuerpo del pasaje de enfriamiento 12 se encuentra un reborde de sellado 126 el cual se proyecta radialmente hacia fuera más allá de la sección 127 y sirve para sellar una abertura 101 de un pasaje o una abertura pasante, por ejemplo un orificio perforado 198 en la pieza de trabajo 190. Proporcionado preferiblemente sobre el lado inferior del reborde de sellado 126 formando una sección de sellado 124 se encuentra un sello 145 el cual hace contacto con el lado superior 104 de la pieza de trabajo 190, sellando por lo tanto la abertura superior 101. El cuerpo del pasaje de enfriamiento 121 forma de este modo un elemento de sellado superior 146 el cual sella la abertura 101.

Un elemento de sellado inferior 147 es en principio idéntico en diseño al elemento de sellado superior 146. En consecuencia, se proporciona una sección de tubo 128 la cual abarca un pasaje de entrada de fluido refrigerante 140. El reborde de sellado 126 sella la abertura inferior 102 de la abertura pasante 198. El elemento de sellado inferior 147 se ajusta contra un lado inferior 105 de la pieza de trabajo 190.

Los dos elementos de sellado 146 y 147 los cuales en principio forman los cuerpos del pasaje de enfriamiento son conectados por ejemplo a un reservorio fluido refrigerante en forma de reservorio 34, por ejemplo vía líneas flexibles similares a las líneas 37, 43 (no mostradas).

Para que el fluido refrigerante de entrada 32 alcance directamente una sonda de fracturación estrecha, relativamente pequeña 100 de la pieza de trabajo 190 y por ejemplo no enfríe la abertura pasante 198 de todo - lo cual por supuesto también serían posible, si existen secciones del pasaje similares al tubo 150 en la parte frontal de cada uno de los dos elementos de sellado 146 y 147 y que penetran hacia la abertura pasante 198. Entre las secciones del pasaje 150 insertada en la abertura pasante 198 sigue existiendo un espacio intermedio 151, a través del cual el fluido refrigerante 32 puede alcanzar la periferia interna de la abertura pasante 198, en el punto donde la línea de fractura 80 correrá finalmente.

El fluido refrigerante 32 es succionado inmediatamente hacia fuera nuevamente, puesto que fluye principalmente hacia la sección del pasaje opuesta 150 del elemento de sellado inferior 147, desde donde es conducido lejos de la zona de fracturación y el área de la pieza de trabajo 190 a ser enfriada. De este modo siempre existe un flujo de fluido refrigerante fresco, enfriado de manera adecuada 32 el cual después del calentamiento y transferencia de calor de la pieza de trabajo 190 hacia el fluido refrigerante 32, es removido de la zona de fracturación 100, como un fluido refrigerante de salida 42.

De la Figura puede observarse claramente que la zona de fracturación 100 es estrecha, de modo que puede ser generada una linea de fracturación precisa 80, cuando por ejemplo el dispositivo de fracturación 11 actúe desde el exterior sobre la pieza de trabajo 190 (mostrada esquemáticamente).

Proporcionado en el aparato separador de fractura 210 mostrado en la Figura 4 se encuentra un cuerpo de pasaje de enfriamiento 221 individual tiene cierta similitud con el pasaje de enfriamiento 21. Un tubo interno 227 se encuentra montado concéntricamente en un tubo externo 298. Los dos tubos 227 y 228 están abiertos en los extremos, de modo que a través de la abertura de salida 231 y la pared periférica 229 y el tubo 228 que rodea esta en forma anular, se forme una abertura de entrada 241 para el retorno de fluido refrigerante 42.

Los tubos 227, 228, por lo tanto el cuerpo del pasaje de enfriamiento 221, pueden por ejemplo ser colocados sobre una pieza de trabajo 290, por ejemplo una placa 291 en la cara extrema o parte frontal, pero con un espacio extremo 53 de modo que el fluido refrigerante 32 que fluya hacia fuera de la abertura de salida 231 pueda alcanzar la superficie de la pieza de trabajo 204 y de este modo la zona de fracturación 100 y la pieza de trabajo 290 directamente. Desde allí el fluido refrigerante 42 es succionado directamente lejos de o puede fluir lejos de la zona de fracturación 100, es decir hacia la abertura de entrada 241 y a través del pasaje de salida de pasaje del flujo refrigerante 40 por ejemplo de regreso hacia un reservorio, no ilustrado, en la forma de reservorio 34.

Ahora seria concebible que, simplemente debido al arreglo relativamente cercano de la abertura de salida y la abertura de entrada, el fluido refrigerante 32 enfríe únicamente el área limitada localmente de la zona de fracturación 100 de la pieza de trabajo 290. Sin embargo es preferible proporcionar un montaje que forma una excepción de sellado 224, es decir un reborde de sellado 226 proporcionado sobre la periferia externa del tubo externo 228, es decir su pared periférica 229. Proporcionado en una cara extrema del reborde de sellado 226 está un sello 245 colocado por ejemplo en una cavidad o ranura 253.

En este punto deberán notarse que por supuesto el cuerpo del pasaje de enfriamiento 221 puede tener una forma de anillo o anular, de igual modo que el reborde de sellado 226. Esto no es importante, aunque, y también pueden ser proporcionadas otras geometrías de sección transversal dependiendo de la geometría deseada de la zona de fracturación 100.

El reborde de sellado 226 y el tubo 228, 227 montado encima limitan una cámara de fluido refrigerante 103 encima de la pieza de trabajo 290 o sobre su superficie, en la cual el fluido refrigerante 32 es contenido, es decir que no puede escapar hacia la atmósfera. Esto vuelve el consumo de fluido refrigerante muy circunscrito y económico.

El cuerpo del pasaje de enfriamiento 221 forma un elemento de sellado superior.

Un aparato separador de fluido 310 de acuerdo con las Figuras 5, 6 incluye por ejemplo un cuerpo de pasaje de enfriamiento 321, el cual está desempeñado para colocarse sobre la superficie de una pieza de trabajo, es decir por ejemplo sobre la superficie de una placa 391 que represente una pieza de trabajo 390.

Un cuerpo de pasaje de enfriamiento 321 de una unidad de enfriamiento 320 incluye un elemento de pasaje 323 el cual limita un pasaje 322. El pasaje 322 corre por ejemplo debajo de una pared superior 325 del cuerpo del pasaje de enfriamiento 321. Proporcionada aproximadamente transversal al centro se encuentra una sección de tubo 327, en la cual un pasaje de entrada de fluido refrigerante 330 conduce hacia el pasaje 322 que forma un pasaje transversal, de modo que el fluido refrigerante 32 puede fluir de la sección de tubo 327 a través del pasaje 322 hacia los extremos transversales y extremos longitudinales del cuerpo del pasaje de enfriamiento 321, donde fluye entonces hacia fuera del cuerpo del pasaje de enfriamiento 321 a través del pasaje de salida de fluido refrigerante 340 proporcionado en la sección de tubo 328.

El cuerpo del pasaje de enfriamiento 321 puede por ejemplo ser colocado sobre la parte superior 304 de la placa 391. Entonces, una pared periférica 329 que se proyecta desde una pared lateral 326 queda con su cara extrema sobre la parte superior 304 de la pieza de trabajo 390, formando por lo tanto una sección de sellado 324. Las paredes 326, 329 limitan el pasaje 322 en la parte superior y el lado.

Naturalmente será posible proporcionar sobre la sección de sellado 324 un sello de caucho u otro material impermeable similar como un montaje de sello. De cualquier manera la zona de fracturación 100 es encerrada en una cámara 103 por el cuerpo del pasaje de enfriamiento 321, de modo que el fluido refrigerante 32 o el fluido refrigerante que fluya hacia afuera 42 no pueda escapar hacia la atmósfera, dando como resultado un consumo económico.

Naturalmente también es posible que sea proporcionado un cuerpo de pasaje de enfriamiento adicional 321' en una forma correspondiente en un lado inferior o un lado opuesto de la pieza de trabajo 390, de modo que la pieza de trabajo 390 sea enfriada localmente desde ambos lados, antes de que un dispositivo de fracturación 11 inicie el proceso de separación de la fractura, por ejemplo desde la parte superior 304 de la pieza de trabajo 90.

Un aparato separador de fracturas 410 es mostrado en las Figuras 7 y 8 tiene un cuerpo de pasaje de enfriamiento 421 de una unidad de enfriamiento 420 que tiene un orificio de inserción 455 para la inserción o pase a través de una pieza de trabajo, por ejemplo una pieza de trabajo 490, que comprenda o esté formada por una varilla 491.

El cuerpo del pasaje de enfriamiento 421 consta de dos partes, puesto que incluye un primer y un segundo elementos de sellado 446 y 447, en cada uno de los cuales corre un pasaje de enfriamiento, es decir un pasaje de entrada de fluido refrigerante 430 y un pasaje de salida de fluido refrigerante 440. Los elementos de sellado 446 y 447 pueden ser desplazados hacia y alejados uno del otro por dispositivos de accionamiento 450, 451, de acuerdo a lo indicado por las flechas 456.

Los dos elementos de sellado 446 y 447 los cuales eran limitados por el orificio de inserción 455 en el lado (en la parte superior y en la parte inferior del orificio de inserción 455 se abren, de modo que la pieza de trabajo 490 pueda en principio también pasar a través o ser insertada hacia el orificio de inserción 455) se encuentran por ejemplo en forma de sujetadores u horquillas. A cualquier velocidad el pasaje de entrada de fluido refrigerante 430 se abre hacia afuera en el orificio de inserción 455 con una abertura de salida 431, de modo que el fluido refrigerante 32 pueda fluir alrededor de la pieza de trabajo 490 desde el exterior o fluir a lo largo de su periferia externa, hasta que fluya como fluido refrigerante de salida 402 hacia una abertura de entrada 441 del pasaje de salida de fluido refrigerante 440.

Los elementos de sellado 446 y 447 tienen forma de horquilla. Entre las patas 457 de los elementos de sellado 446, 447 y la pieza de trabajo 490 y la varilla 491 respectivamente, un canal de flujo 458 permanece libre; a través de este el fluido refrigerante 32 puede fluir, y al hacerlo inunda o fluye alrededor de la pieza de trabajo 490.

Provista entre las patas 457 se encuentra una sección de tubo 227, 228 en la cual corren el pasaje de entrada de fluido refrigerante 430 y el pasaje de salida de fluido refrigerante 440.

En una medida ventajosa se dispone que sea proporcionado un sello 459 en el área de inserción superior y/o inferior del orificio de inserción 455, de modo que el fluido refrigerante 32 que fluya a través del canal de flujo 458 sea encerrado, es decir que sea definida una cámara 103. Los sellos 459 son por ejemplo componentes de un montaje de sello y/o definen una sección de sellado 424 de la unidad de enfriamiento 420.

Si los dos cuerpos de ajuste o elementos de sellado 446 y 447 son removidos uno del otro (flechas 456) o la pieza de trabajo 490 es removida del orificio de inserción 455, entonces por ejemplo el dispositivo de fracturación 11 con sus piezas de trabajo de separación de fracturas 12 pueden actuar sobre la pieza de trabajo 490 desde su periferia externa, fracturando esta a lo largo de una linea de fractura 80, mostrada esquemáticamente por una linea recta.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato separador de fracturas para separar fracturas de piezas de trabajo, en particular componentes de motor o varillas de conexión, caracterizado porque comprende una unidad de enfriamiento para enfriar la pieza de trabajo en una zona de separación y con un dispositivo de fracturación para dividir fracturas de la pieza de trabajo en el área de la zona de separación enfriada, donde un pasaje de entrada de fluido refrigerante se abre hacia afuera en una o más aberturas de salida de la unidad de enfriamiento para enfriar la zona de separación, donde la unidad de enfriamiento tiene un enfriamiento limitado localmente de la pieza de trabajo en la zona de separación de sellado para el contacto por sellado con la pieza de trabajo adyacente a la zona de separación y/o para remover el fluido refrigerante de la zona de separación de la pieza de trabajo en al menos una abertura de entrada de al menos un pasaje de salida de fluido refrigerante arreglado a continuación de la abertura o aberturas de salida del pasaje de entrada de fluido refrigerante.

2. El aparato separador de fracturas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque se proporciona un montaje de sellos sobre la sección o secciones de sellado.

3. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado además porque la unidad de enfriamiento está diseñada para aplicar el fluido refrigerante bajo presión a la zona de separación de la pieza de trabajo y/o para aplicar el fluido refrigerante a la zona de separación en un estado liquido.

4. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque tiene una unidad de regeneración para la regeneración o enfriamiento del fluido refrigerante que retorne via el pasaje de salida de fluido refrigerante y para alimentar hacia el pasaje de entrada de fluido refrigerante el fluido refrigerante asi enfriado, y/o porque el pasaje de salida del fluido refrigerante y el pasaje de entrada de fluido refrigerante forman parte del circuito de fluido refrigerante autónomo o independiente.

5. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la unidad de enfriamiento tiene un cuerpo tubular, y/o un cuerpo de pasaje de enfriamiento el cual puede ser insertado en una abertura de la pieza de trabajo.

6. El aparato separador de fracturas de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque la abertura o aberturas de salida y/o la abertura o aberturas de entrada son proporcionadas sobre una pared periférica del cuerpo tubular o el cuerpo de pasaje de enfriamiento.

7. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado además porque una periferia externa y/o una cara extrema del cuerpo tubular del cuerpo del pasaje de enfriamiento están provistas con un montaje de sello y/o forman la sección o secciones de sellado o una porción de las mismas.

8. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque una linea con el pasaje de entrada del fluido refrigerante se proporciona en el interior de una linea el pasaje de salida de fluido refrigerante.

9. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la sección de sellado, en particular un montaje de sellado proporcionado sobre este, abarca un área de operación de la unidad de enfriamiento en la cual se localizan la abertura o aberturas de salida y/o la abertura o aberturas de entrada, donde entre la unidad de enfriamiento y la pieza de trabajo, por medio de la sección de sellado, en particular el montaje de sello, se forma una cámara de fluido refrigerante, sellada, cuando la unidad de enfriamiento está en contacto con la pieza de trabajo.

10. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la unidad de enfriamiento tiene un orificio de inserción para la inserción o empuje a través de la pieza de trabajo, donde el pasaje de entrada de fluido refrigerante y/o el fluido de pasaje de salida de fluido refrigerante se comunican con el orificio de inserción para introducir el fluido refrigerante al orificio de inserción o remover el fluido refrigerante del orificio de inserción.

11. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque se proporciona al menos un dispositivo de sellado para cerrar una abertura, en particular un orificio perforado, de la pieza de trabajo adyacente a la zona de separación en la cual se sumerge la unidad de enfriamiento.

12. El aparato separador de fracturas de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque el dispositivo de sellado incluye un elemento de sellado separado de la unidad de enfriamiento.

13. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado además porque el dispositivo de sellado incluye convenientemente el primer elemento de sellado y un segundo elemento de sellado para sellar una primera abertura y una segunda abertura de un pasaje de la pieza de trabajo.

14. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado además porque el dispositivo de sellado incluye la abertura o aberturas de salida y/o la abertura o aberturas de entrada.

15. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la abertura o aberturas de salida se localizan entre al menos dos aberturas de entrada y/o la abertura o aberturas de entrada se extienden en forma anular alrededor de la abertura o aberturas de salida.

16. El aparato separador de fracturas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el fluido refrigerante comprende alcohol y/o nitrógeno y/o hielo seco. 17 Un método para separar fracturas de piezas de trabajo, en particular componentes de motor o varillas de conexión, el método caracterizado porque comprende los pasos de: - Enfriar la zona de separación de la pieza de trabajo por medio de una unidad de enfriamiento, que comprende: a)aplicación del fluido refrigerante en la zona de separación de un pasaje de entrada de un fluido refrigerante que se abre hacia afuera en una o más aberturas de salida de la unidad de enfriamiento para enfriar la zona de separación; b)enfriamiento en forma limitada localmente la pieza de trabajo en la zona de separación a través de la aplicación de sellado de al menos de una sección de sellado de la unidad de enfriamiento sobre la pieza de trabajo contigua a la zona de separación y/o remoción del fluido refrigerante de la zona de separación de la pieza de trabajo vía al menos un pasaje de fluido refrigerante, donde el pasaje o pasajes de salida del fluido refrigerante tienen al menos una abertura de entrada adyacente a la abertura o aberturas de salida del pasaje de entrada de fluido refrigerante, y separación de la fractura de la pieza de trabajo en un área de la zona de separación enfriada.