ES2200932T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de una pieza en bruto de metal sinterizado con entalladuras situadas en el interior en forma de espiral. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la fabricación de un cuerpo fundamentalmente cilíndrico circular compuesto de una masa plástica, en particular de una pieza en bruto de metal sinterizado, el cual tiene por lo menos una entalladura interior en forma de espiral que discurre en el interior del cuerpo, caracterizado porque el cuerpo se fabrica en primer lugar con un desarrollo fundamentalmente en línea recta de la entalladura interior, por ejemplo mediante extrusión, y el cuerpo (10; 110) tronzado a una determinada longitud se somete a continuación apoyándose a lo largo de toda su longitud sobre un soporte (16, 26, 36) por medio de una disposición de superficie de rozamiento (18, 26, 36) a un movimiento combinado de rodadura y de deslizamiento, cuya velocidad varía de modo lineal y continuo a lo largo de la longitud del cuerpo (10; 110), gracias a lo cual el cuerpo se torsiona de modo uniforme.

Description

Procedimiento y dispositivo para la fabricación de una pieza en bruto de metal sinterizado con entalladuras situadas en el interior en forma de espiral.

La invención trata de un procedimiento y un dispositivo para la fabricación de un cuerpo compuesto por masa plástica fundamentalmente cilíndrico circular, en particular una pieza en bruto de metal sinterizado, que tiene por lo menos una entalladura interior en forma de espiral que discurre en el interior del cuerpo según el preámbulo de la reivindicación 1 o bien de la reivindicación 12. Además, la invención trata de una varilla sinterizada fabricada según el procedimiento conforme a la invención.

Este tipo de cuerpos se requiere en particular en la fabricación de herramientas de taladrar o bien de inserciones de herramientas de taladrar hechas de metal duro o de sustancias cerámicas. Gracias al recorrido en forma de espiral de la por lo menos una entalladura, la cual sirve en la herramienta de taladrar construida para el suministro de refrigerante o lubrificante en la región de corte, la herramienta de taladrar se puede equipar con ranuras receptoras de la viruta en forma de espiral, lo que a menudo representa una ventaja para la obtención de buenas características de corte y de desprendimiento de virutas y lo cual, por lo tanto, se intenta conseguir.

Ya se ha intentado anteriormente fabricar estas piezas en bruto de metal sinterizado o de cerámica en un procedimiento de extrusión, presionando para ello la masa compuesta por polvo de material sinterizado o polvo de cerámica y sustancia aglutinante a través de una tobera de presión, la cual tiene una sección transversal correspondiente a la sección transversal de la pieza en bruto a la que se aspira y por lo menos un núcleo situado en el interior en forma de perno, el cual, al moldear a presión la masa plastificada sirve para la conformación de la entalladura interior que se extiende a lo largo de toda la pieza en bruto.

La masa que sale de la tobera de presión es normalmente muy sensible a la presión, es decir, la pieza en bruto que sale se deforma muy fácilmente bajo la actuación de fuerzas exteriores. Puesto que este tipo de deformaciones ya no son reversibles y con ello llevan a piezas en bruto que no se pueden utilizar, por lo menos parcialmente, se ha intentado perfeccionar el procedimiento de extrusión de tal manera que la pieza en bruto presente, ya al salir de la tobera de extrusión, canales de refrigeración que discurran en forma de espiral. Según una propuesta, (ver por ejemplo el documento EP-A-0 465 946), esto se consigue a través del hecho de que se apliquen en el contorno interior de la tobera de extrusión barras de guiado que discurran en forma de espiral, las cuales obliguen a realizar un movimiento de torsión a la masa plástica que sale. En la sección transversal de la tobera de extrusión están sujetos hilos flexibles con una sección transversal correspondiente a la sección transversal de la entalladura interior que se ha de fabricar, en donde los hilos se extienden hasta la salida de la pieza del orificio de la hilera. A través de la flexibilidad de los hilos, estos pueden seguir al movimiento de torsión o a la corriente de torsión de la masa plástica, y con ello pueden generar por lo menos un canal de refrigeración interior en la pieza en bruto.

Según otra propuesta, la pieza del orificio de la hilera y/o un cubo conformado en forma de hélice, al que están sujetos los hilos flexibles y plegables mencionados anteriormente, durante el proceso de extrusión es puesta en movimiento de rotación, a través de lo cual, a su vez, se podría fabricar una pieza en bruto lisa en su parte exterior con canales o entalladuras situadas en el interior en forma de espiral.

En la fabricación de estas piezas en bruto de herramientas se trata de mantener el ángulo de inclinación de la por lo menos una entalladura interior en forma de espiral constante a lo largo de toda la longitud de la pieza en bruto, y dentro de pequeños márgenes de tolerancia. Esto es necesario ya que en la pieza en bruto de la herramienta, después del proceso de sinterización, se esmerilan regularmente ranuras receptoras de viruta. Este esmerilado se lleva a cabo con máquinas automatizadas en su mayor parte, de modo que en caso de una fabricación inexacta de la entalladura interior en forma de espiral se puede producir un proporción de desechos incontroladamente alta. En este caso hay que tener en cuenta que las herramientas con piezas de corte de metal duro y macizo se utilizan, entre otras cosas, ya que se aprovecha la alta capacidad de solicitación del material, en particular la rigidez a la tensión. Para poder asegurar esto, la entalladura interior no se ha de aproximar demasiado a la ranura receptora de viruta, lo cual sin embargo no se puede descartar en el caso de una fabricación inexacta de la entalladura interior en forma de espiral. Debido a esto, en el caso de las piezas descritas anteriormente para la fabricación de las piezas en bruto con entalladuras en forma de espiral situadas en el interior es necesario supervisar la herramienta de extrusión y/o los dispositivos de sinterización para el husillo de extrusión - en caso de que existan - para el cuerpo generador de torsión en el proceso de extrusión del modo más exacto posible, y ajustarla al caudal de masa. Esto tiene como consecuencia el hecho de que sean necesarios largos tiempos de reequipamiento y configuración en la herramienta de extrusión, con la consecuencia de que los procedimientos convencionales se emplean de modo rentable, principalmente para grandes series. Para series pequeñas, o bien para la fabricación de herramientas de taladrar con mayores diámetros nominales se producen costes de configuración de las máquinas desproporcionadamente altos, debido a lo cual se pone en duda la rentabilidad económica del procedimiento de fabricación.

Debido a esto, la invención se basa en el objetivo de conseguir un procedimiento y un dispositivo del tipo mencionado anteriormente con el que se puedan fabricar piezas en bruto del tipo mencionado al comienzo de un modo rentable y con la misma alta precisión.

Por lo que al procedimiento se refiere, este objetivo se alcanza a través de las características de la reivindicación 1, y por lo que al dispositivo se refiere, a través de las características de la reivindicación 12.

Según la invención, la pieza en bruto se sigue fabricando en un procedimiento de extrusión, el cual se destaca, debido a altos caudales posibles, por una alta rentabilidad. La extrusión se lleva a cabo de tal manera que la por lo menos una entalladura interior se extrusiona en línea recta, lo cual tiene la ventaja de que los parámetros de producción en la extrusión, es decir, la velocidad de extrusión, el caudal de masa, etc, ya no afectan al recorrido de las entalladuras situadas en el interior. En su lugar, un cuerpo extrusionado con entalladuras interiores fundamentalmente en línea recta se recorta a una longitud predeterminada, es decir, es tronzado, y en el estado tronzado es sometido a un proceso de deformación especial que se basa en el principio de un movimiento combinado de rodadura y deslizamiento que comprende a la varilla extrusionada a lo largo de toda su longitud. La disposición se realiza en este caso de tal manera que la velocidad del movimiento combinado de rodadura y deslizamiento se modifica de modo lineal continuamente a lo largo de la longitud de la varilla o del cuerpo extrusionado, determinándose a través del gradiente de la distribución de velocidades del movimiento combinado de rodadura y deslizamiento la inclinación de la entalladura interior que discurre en forma de espiral. Con el procedimiento conforme a la invención, el cuerpo extrusionado se tuerce a lo largo de toda su longitud y bajo conservación de un modo más apropiado, es decir, las relaciones de apoyo pasantes se tuercen de modo uniforme, produciéndose una mínima deformación de la sección transversal de la pieza en bruto gracias al movimiento combinado de rodadura y deslizamiento que se produce en este caso. En este caso, la consistencia de la masa de extrusión extrusionada favorece a la pieza conforme a la invención. La masa de extrusión extrusionada tiene normalmente una consistencia pegajosa, de modo que a lo largo de la disposición de la superficie de rozamiento se garantiza un transporte fundamentalmente libre de resbalamiento de la superficie exterior de la pieza bruta extrusionada. Con ello, la exactitud del recorrido de la por lo menos una entalladura situada en el interior en forma de espiral se puede mantener a un nivel particularmente alto.

En las reivindicaciones secundarias se describen configuraciones ventajosas del procedimiento y del dispositivo para la fabricación del cuerpo en bruto fundamentalmente cilíndrico circular con una entalladura interior en forma de espiral.

Se ha mostrado que con un apoyo de la pieza en bruto a lo largo de una línea ya es posible fabricar el por lo menos un canal de refrigeración en forma de espiral sin deformaciones inaceptablemente grandes de la sección transversal de la pieza en bruto. Un dispositivo especialmente sencillo para la realización de esta variación conforme al procedimiento es objeto de las reivindicaciones 13 y 14. Un dispositivo de este tipo requiere únicamente una superficie de apoyo y una superficie paralela a ésta alojada de modo rotatorio alrededor de un eje de modo perpendicular al apoyo. A través de la magnitud absoluta del ángulo de giro relativo entre el apoyo y la disposición de superficie de rozamiento se puede determinar la pendiente de la por lo menos una entalladura interior en forma de espiral. Esta pendiente es directamente proporcional a la magnitud del ángulo de giro.

Con la variación del procedimiento y del dispositivo según las reivindicaciones 4 ó 15 se puede mantener dentro de unos márgenes todavía menores la deformación de la pieza en bruto extrusionada al realizar la torsión. El soporte de la pieza en bruto extrusionada, al realizar la torsión, se lleva a cabo preferentemente con un arco abrazado fundamentalmente de 180º, en donde en este caso las fuerzas exteriores condicionadas por la fuerza de la gravedad se pueden mantener en valores mínimos. Con la variación del dispositivo según la reivindicación 17 se produce una construcción especialmente sencilla del dispositivo con un mínimo de componentes, y al mismo tiempo un apoyo que realiza un cuidado especial de la pieza en bruto extrusionada sensible a la deformación. Debido a esto, este dispositivo está indicado especialmente para las masas de extrusión con una alta proporción de medio de plastificación.

Debido a que la pieza en bruto tiende a acortarse en la torsión, representa una ventaja el hecho de que la superficie formada por materiales en forma de hoja plástica o textil esté compuesta por un gran número de superficies parciales situadas en fila una junto a la otra de modo axial a lo largo del eje del cuerpo, entre las cuales esté prevista una ranura. Con ello, el material en forma de hoja plástica o textil puede transmitir el acortamiento de la varilla de la pieza en bruto a la pieza en bruto sin una acción de fuerzas desproporcionada, lo cual sigue favoreciendo a la exactitud de la fabricación del por lo menos un canal de refrigeración situado en el interior.

Cuando la dirección de accionamiento según la reivindicación 21 ataca a los bordes laterales del material en forma de hojas de plástico o textil, se produce un margen proporcionalmente mayor para la conformación del dispositivo de accionamiento. A través de la selección adecuada de la longitud del material en forma de hoja de plástico o textil de un paño correspondiente, es posible depositar el dispositivo de accionamiento en cualquier región por encima del pliegue del paño, es decir, por encima de la pieza en bruto cuya forma se ha de modificar. Con ello, al constructor le quedan muchas posibilidades para el alojamiento de un dispositivo de accionamiento.

Se ha mostrado que al usar un paño que esté en los bordes laterales, es suficiente con cuatro accionamientos de elevación y de bajada que ataquen en las esquinas para ejercer una torsión sobre la pieza en bruto extrusionada a lo largo de toda la longitud de modo uniforme. Preferentemente, se usan como elementos de accionamiento motores paso a paso que, preferentemente, están controlados por programa. Con ello, se puede ajustar la deformación de un modo sencillo, y por ejemplo se puede adaptar a diferentes diámetros nominales de la herramienta de taladrar que se ha de fabricar, siendo necesario un mínimo de coste de reequipamiento.

Otras configuraciones ventajosas son objeto del resto de reivindicaciones secundarias.

A continuación, se explican a partir de dibujos esquemáticos varios ejemplos de realización de la invención con más detalle. Se muestra:

Fig.1 Una vista en planta de una primera forma de realización del dispositivo para la fabricación de una pieza en bruto de metal sinterizado compuesta por una masa plástica con una entalladura en forma de espiral situada en el interior;

Fig.2 la vista según II en la Fig.1;

Fig.3 en una vista correspondiente a la Fig.1, el dispositivo después de la torsión de la pieza en bruto extrusionada;

Fig.4A una vista esquemática de otro dispositivo para la fabricación de una pieza en bruto de metal sinterizado provista de por lo menos una entalladura en forma de espiral situada en el interior en una fase de preparación;

Fig.4B el dispositivo según la Fig.4A en una segunda etapa de preparación;

Fig.5 una vista en perspectiva del dispositivo según la Fig.4A ó 4B antes del proceso de torsión de la pieza en bruto;

Fig.6 una vista correspondiente a la Fig.5 del dispositivo después del proceso de torsión;

Fig.7 en una vista similar a la de la Fig.5, una tercera forma de realización del dispositivo para la fabricación de una pieza en bruto de metal sinterizado fundamentalmente cilíndrica circular compuesta por masa plástica con una entalladura interior en forma de espiral que discurre en el interior del cuerpo;

Fig.8 la representación de una sección transversal modificada de la pieza bruta de metal sinterizado;

Fig.9 de modo esquemático, una extrusión del material sinterizado pastoso,

Fig.10 una vista frontal del material sinterizado pastoso extrusionado,

Fig.11 un dispositivo de torsión visto de perfil,

Fig.12 el dispositivo de torsión de la Figura 11 desde arriba,

Fig.13 un transcurso del procedimiento parcial del procedimiento de fabricación,

Fig.14 una varilla sinterizada vista de perfil,

Fig.15 la varilla sinterizada de la Figura 14 en sección transversal y

Fig.16 la varilla sinterizada de la Figura 15 vista desde delante.

En las Figuras 1 a 3 se designa con la referencia 10 una pieza en bruto de metal sinterizado recortada, es decir, tronzada para una longitud predefinida L*, la cual, por ejemplo, está compuesta por polvo de metal duro con sustancia aglutinante o adhesiva. Esta pieza en bruto de metal sinterizado está fabricada, por ejemplo, con el procedimiento de prensado por extrusión, y en concreto de tal manera que tiene una entalladura interior 12 en línea recta y pasante representada en las figuras con una línea a trazos y puntos, la cual se extiende de modo paralelo al eje medio 14 de la pieza en bruto 10 en forma de cilindro circular.

La fabricación de la pieza en bruto de metal sinterizado se realiza preferentemente con el procedimiento de extrusión ayudándose de una tobera de extrusión con un núcleo adecuado. La pieza en bruto 10 tiene una consistencia proporcionalmente blanda, de manera que el manejo, como por ejemplo el transporte, se ha de realizar de un modo muy cuidadoso para impedir deformaciones irreversibles. Debido a esto, preferentemente, la pieza en bruto es conducida inmediatamente después de la salida de la tobera de extrusión sobre una almohada de aire y es guiada al soporte 16 mostrado en las figuras, el cual coincide en las Figuras 1 y 3 con el plano de representación. La pieza en bruto, condicionada por la consistencia de la masa de extrusión, es pegajosa en su parte exterior, de modo que se produce una buena adherencia con la superficie de apoyo 16.

Para modificar la forma de la pieza en bruto 10 de tal manera que la entalladura interior en línea recta según la Figura 1 ó 2 se transforme en una entalladura en forma de espiral, se ha realizado la siguiente disposición:

De modo paralelo a la superficie de apoyo plana 16, a una distancia vertical AV está dispuesto una muela de segmentos circular 18 con una superficie de rozamiento 20 en la parte del suelo. La muela de segmentos circular 18 se puede girar alrededor de un eje 22, el cual es perpendicular a la superficie del apoyo 16 o bien a la superficie de rozamiento. La distancia vertical AV entre las superficies 16 y 20 es, preferiblemente, ajustable, lo cual se indica a través de la flecha doble V en la Figura 2. Esta distancia vertical AV se corresponde con el diámetro D de la pieza en bruto 10.

Tal y como se muestra en la Figura 1, la pieza en bruto 10 se deposita sobre el apoyo 16 de tal manera que su eje longitudinal 14 corta al eje de giro 22 de la muela de segmentos circular 18. A continuación se baja de un modo controlado la muela de segmentos circular, de manera que es tangente a la pieza en bruto 10 a lo largo de una línea que está desplazada de modo diametral respecto a la línea de contacto de la parte del suelo de la pieza en bruto 10 con el apoyo 16. Esta orientación se muestra en las Figuras 1 y 2.

Ahora se hace girar a la muela de segmentos circular 18 con una velocidad angular \omega. Gracias al contacto de rozamiento entre la superficie 20 de la muela de segmentos circular 18 y la pieza en bruto 10, se transporta a la pieza en bruto, haciendo para ello que ésta ruede sobre la superficie del apoyo 16 con una velocidad que se modifique continuamente de modo lineal a lo largo del eje de la pieza en bruto 10. La velocidad de rodamiento en el extremo interior de la pieza en bruto 10 está designada por VWI, y la velocidad de rodamiento en el extremo exterior de la pieza en bruto 10 está designada por VWA. Cuando, con esto, la muela de segmentos circular 18 ha pasado un determinado ángulo de giro \varphi, se produce a lo largo de la pieza en bruto 10 en forma de varilla una distribución lineal del recorrido de rodamiento, lo cual tiene como consecuencia el hecho de que se torsione la pieza en bruto cilíndrica circular 10 durante el movimiento de rodamiento, y en concreto de tal manera que se produzca un ángulo de inclinación de la torsión, y con ello un ángulo de inclinación de la entalladura interior en forma de espiral que sea directamente proporcional al ángulo de giro \varphi.

Preferentemente, la muela de segmentos circular 18 se mantiene en contacto con la pieza en bruto 10 en forma de varilla con la menor fuerza de apoyo posible, y en concreto durante todo el proceso de torsión, es decir, durante todo el giro del ángulo de giro \varphi (véase Fig. 3). Aquí puede representar una ventaja el hecho de trabajar con sensores de presión que actúan sobre el dispositivo de elevación y bajada no representado en más detalle para la muela de segmentos circular 18.

A partir de la descripción anterior queda claro que en la primera forma de realización existe un apoyo lineal de la pieza en bruto 10 de metal sinterizado durante el proceso de torsión. A continuación se describe una forma de realización en la que el apoyo se realiza durante la torsión de modo plano. Aquí se hace referencia a las figuras 4-6.

El dispositivo de torsión según la segunda forma de realización está formado fundamentalmente por un material en forma de hoja de plástico o textil plegable o flexible 26, el cual se deposita, en primer lugar, de modo plano sobre un soporte 28. Sobre el material en forma de hoja de plástico o textil 26 se deposita a continuación la pieza en bruto 10 que está, por ejemplo, extrusionada, la cual a su vez está equipada con una entalladura interior 12 en línea recta. En este punto - tal y como se muestra en la Figura 4A mediante la flecha H - se doblan los bordes laterales 30A y 30B hacia arriba, de modo que se adopta el estado según la figura 4B. En esto, el material en forma de hoja de plástico o textil 26, el cual en la realización más sencilla puede estar realizado a modo de paño, envuelve a la pieza en bruto 10 a lo largo de un ángulo de envoltura \beta de aproximadamente 180º. La pieza en bruto 10 cuelga con ello en el paño 26, el cual adopta la forma de una "U".

En los extremos 30A y 30B del paño 26 atacan dispositivos de accionamiento 32A y 32B, los cuales, a continuación, se describen con más detalle tomando como referencia las figuras 5 y 6.

En cada lado del paño 26 se prevén dos dispositivos de accionamiento en forma de accionamientos de elevación y bajada, los cuales están designados con 32AV y 32AH, o bien con 32BV y 32BH. Estos dispositivos de accionamiento se encuentran en las esquinas del paño o bien del material en forma de hoja de plástico o textil 26. El accionamiento tiene lugar entonces de tal manera que las esquinas contiguas del paño 26 son bajadas o subidas en sentidos contrarios, tal y como se indica mediante las flechas H y S en la Figura 5. Puesto que la pieza en bruto 10 cuelga en el paño 26, ésta también es sometida en este caso, con la ayuda de la gravedad de la pieza en bruto 10, a un movimiento combinado de rodadura y de deslizamiento, cuya magnitud varía continuamente de modo lineal a lo largo de la longitud de la pieza en bruto 10. La disposición se realiza preferentemente de tal manera que el movimiento combinado de rodadura y de deslizamiento es cero en el centro M de la pieza en bruto 10. El movimiento combinado de rodadura y de deslizamiento es provocado a través del hecho de que el soporte conformado por el paño 26 por debajo de la pieza en bruto 10 se aleja de tal manera que la magnitud del desplazamiento entre el soporte 26 y la pieza en bruto 10 sigue una distribución lineal a lo largo de la longitud de la pieza en bruto 10. Dicho con otras palabras, a través del movimiento de accionamiento descrito anteriormente del material en forma de hoja de plástico o textil 26 se produce el efecto de que, observado en un plano perpendicular al eje longitudinal 14 de la pieza en bruto 10, el movimiento tangencial del paño 26 con respecto a la pieza en bruto 10 a lo largo de su eje se modifica de modo lineal, siendo este movimiento tangencial cero en el centro M de la pieza en bruto 10 en el ejemplo de realización mostrado.

La Figura 6 muestra el estado del dispositivo de torsión y de la pieza en bruto 10 después de haberse realizado la torsión. La esquina delantera izquierda del paño 26 y la esquina posterior derecha están elevadas, mientras que las otras dos esquinas están bajadas. El canal 12 situado en el interior representado en línea recta en la Figura 5 está torsionado en forma de espiral en el estado según la Figura 6. La magnitud de la torsión se determina a través de la dimensión del movimiento de elevación o bien de bajada según la flecha H y S. Preferentemente, para los accionamientos de elevación y bajada en las esquinas del material en forma de hoja de plástico o textil 26 se usan motores paso a paso, los cuales, de un modo apropiado, están controlados por programa, de modo que se puede llevar a cabo un rápido ajuste a diferentes parámetros que se tengan que respetar en la fabricación de la pieza en bruto.

Puesto que la pieza en bruto 10 tiende a acortarse en la torsión, el material en forma de hoja de plástico o textil, tal y como se muestra en las Figuras 5 y 6, está conformado de tal manera que se puede producir el acortamiento sin un gran efecto de fuerza de reacción sobre el cuerpo 10. A tal fin, en el material en forma de hoja de plástico o textil 26 se prevén un cierto número de ranuras 34 desplazadas axialmente, y en concreto de tal manera que se mantienen los bordes laterales 30A y 30B que están juntos. Con ello, las ranuras 34 permiten - tal y como muestra la figura 6 - una contracción sin fuerza de reacción del material en forma de hoja de plástico o textil 26, a través de lo cual se descartan de un modo efectivo deformaciones indeseadas de la pieza en bruto 10, y con ello desviaciones en las medidas.

En la Figura 7, se indica una variante del dispositivo para la torsión de la pieza en bruto 10 de metal sinterizado fabricada con entalladuras interiores en línea recta. A diferencia de la realización según la figura 5 y 6, en este caso se usa un gran número de bandas 36 que están a una cierta distancia axial entre ellas, a las cuales está asignado un accionamiento especial en forma de un elemento de elevación o de bajada. El accionamiento de las bandas 36 se lleva a cabo, de modo similar a la realización según las figuras 5 y 6, de tal manera que se produce una distribución lineal del movimiento a lo largo de la pieza en bruto 10. Esta distribución del movimiento está indicada en la Figura 7 a través de las flechas H1 a H5 o bien S1 a S5.

A diferencia de los ejemplos de realización descritos anteriormente, naturalmente es posible llevar a cabo modificaciones sin abandonar la idea principal de la invención. De este modo también es posible, por supuesto, usar otros dispositivos de accionamiento, siempre y cuando se consiga el efecto descrito anteriormente. Además, en el ejemplo mostrado en la Figura 1, la varilla 10 también puede estar depositada de tal manera que el extremo de la varilla sobresalga por encima del punto medio de giro 22, existiendo en ese caso un plato en forma circular como pieza 18. La pieza en bruto también puede presentar diferentes conformaciones de la sección transversal, en particular también puede tener una conformación de la sección transversal que difiera ligeramente de la forma circular. Mientras que las formas de realización descritas mostraban piezas en bruto 10 con una única entalladura interior, naturalmente también es posible prever varias entalladuras interiores de diferentes formas. La figura 8 muestra una posible conformación de la sección transversal con dos entalladuras interiores 112 que en la posterior herramienta han de conformar los canales para la alimentación de refrigerante o lubricante a la región de corte. Con las referencias 114 se designan mayores entalladuras en la sección transversal, las cuales están dispuestas de tal manera que se encuentran en el contorno de la ranura receptora de viruta 116 representada con líneas de trazos y puntos y que se ha de esmerilar posteriormente. Con esta conformación se puede ahorrar metal duro, y el volumen que se ha de mecanizar mediante arranque de viruta se puede mantener más reducido al esmerilar las ranuras receptoras de viruta 116. En el exterior de la entalladura 114, de modo radial, queda todavía suficiente material para mantener la resistencia de deformación al rodar la pieza en bruto 110 en valores tan altos que se descarten deformaciones irreversibles.

El procedimiento descrito anteriormente y el dispositivo apropiado para él, naturalmente también se pueden usar cuando el desarrollo del canal de refrigeración que se encuentra en el interior en la pieza en bruto de metal sinterizado sólo tenga que ser corregido. Igualmente, el procedimiento no está limitado a la mecanización de piezas en bruto que estén hechas de metal duro o de cerámica. Se puede usar sobre cualquier material que tenga una consistencia plástica y, correspondientemente, una alta sensibilidad a la deformación. Finalmente, tampoco es necesario que el ángulo de envoltura \beta sea de 180º. También se puede pensar en trabajar con ángulos de envoltura que sean considerablemente menores. En este caso únicamente es necesario trabajar con una superficie flexible que envuelva al cuerpo por secciones, la cual esté accionada de modo correspondiente.

La invención consigue con ello un procedimiento y un dispositivo para la fabricación de un cuerpo fundamentalmente cilíndrico circular compuesto por una masa plástica, en particular de una pieza en bruto de metal sinterizado, el cual tenga por lo menos una entalladura interior en forma de espiral que discurra en el interior del cuerpo. Para evitar un coste de reequipamiento desproporcionado al cambiar una serie de fabricación, el cuerpo con una consistencia plástica se fabrica en primer lugar con un desarrollo fundamentalmente en línea recta de la entalladura interior, preferiblemente se extrusiona. A continuación, se tronza a una longitud determinada, y finalmente, con un apoyo a lo largo de toda su longitud sobre un soporte se somete por medio de una disposición de superficie de rozamiento a un movimiento combinado de rodadura y de deslizamiento, cuya velocidad varía a lo largo del cuerpo de un modo lineal y constante, de manera que el cuerpo es torsionado de modo uniforme.

A partir de las siguientes figuras se describe otro ejemplo de realización de la invención, en el cual la sección transversal de las entalladuras interiores o bien canales no es circular.

Según la figura 9, un material sinterizado pastoso 41 es extrusionado a través de un cabezal extrusionador 42 no mostrado. El material pastoso sinterizado 41 está compuesto por un polvo de acero, metal duro o cerámica que está desplazado con una sustancia aglutinante. La extrusión se lleva a cabo de un modo puramente lineal en una dirección de extrusión x con una velocidad de extrusión v fundamentalmente constante. Cuando la barra extrusionada del material sinterizado 41 ha alcanzado una longitud l suficiente, entonces es tronzada por medio de un filo cortante 43. En este caso el tronzado se puede llevar a cabo, opcionalmente, de modo manual o de modo automático.

En el cabezal de extrusión 42 se sujetan cuerpos de molde 44 representados a trazos. Según la Figura 9, en este caso existen dos cuerpos de molde 44. Sin embargo, también podrían existir más o menos cuerpos de molde 44. Por medio de los cuerpos de molde 44 se introducen canales 45 en el material sinterizado 41 durante la extrusión. Los canales 45 discurren de modo paralelo, aunque excéntrico, a un eje de la varilla 46. El eje de la varilla 46 es el eje del centro de gravedad del material sinterizado 41.

Según la figura 11, los canales 45 presentan secciones transversales del canal que no son circulares. Son, según el ejemplo de realización, por ejemplo triangulares. Además, presentan aristas exteriores 47 y ejes longitudinales 47'. Ni las aristas exteriores 47 ni los ejes longitudinales 47' discurren de modo concéntrico al eje de la varilla 46. Tal y como se puede ver, los canales 45 están conformados relativamente entre ellos de modo idéntico, y están dispuestos de modo relativo al eje de la varilla desplazados en un ángulo de giro. El ángulo de giro se calcula como 360º dividido por el número de canales 45. En el presente caso es, así pues, de 180º.

El material sinterizado 41 también se puede deformar ligeramente de modo plástico después del tronzado. Debido a ello, según la Figura 12, se deposita sobre un soporte plano 48, y en concreto de tal manera que esté dispuesto de modo radial respecto al eje de giro 49 un plato giratorio 50. El plato giratorio 50 es entonces bajado - ver también la figura 13 - sobre el material sinterizado tronzado 41, y es girado un ángulo de giro \varphi. A través de ello, se torsiona el material sinterizado extrusionado 41 a lo largo de la longitud de la varilla l con una torsión constante.

El material sinterizado torsionado 41 se introduce entonces - ver Figura 10 - en un horno de secado 51, y allí es secado. A continuación, se introducen en el material sinterizado 41 secado cajas de virutas 53 mediante un plato de lijar 52. A través de ello, visto en la sección transversal de la varilla, se producen entre las cajas de virutas 53 campos de la varilla 54. El material sinterizado 41 premecanizado de esta manera es introducido entonces en un horno de sinterización 55, en el cual se sinteriza para formar una varilla sinterizada 41'.

Detrás del horno de sinterización 55 está dispuesto otro plato de lijar 52'. Mediante este plato de lijar 52' se produce un mecanizado posterior de las cajas de virutas 53. De modo alternativo también es posible que, en primer lugar, mediante el plato de lijar 52' se introduzcan las cajas de virutas 53 en la varilla sinterizada 41' que entonces ya está sinterizada. Sin embargo, se ha de preferir la introducción de cajas de virutas 53 antes de la sinterización mediante el plato de lijar 52, ya que en este instante el material sinterizado 41 todavía es fácil de mecanizar.

La Figura 14 muestra ahora de perfil la varilla de sinterización 41' después de su mecanizado posterior hasta formar una pieza en bruto de taladro. Tal y como se puede ver, ésta presenta dos cajas de virutas 53 que discurren en forma de hélice alrededor del eje de la varilla 46.

La Figura 15 muestra ahora una sección transversal a lo largo de una de las líneas a trazos en la Figura 14. La sección transversal es en todo momento la misma. Tal y como se puede ver, debido a ello se introdujeron las cajas de virutas 53 en el material sinterizado secado 41 o en la varilla sinterizada secada 41' de tal manera que los canales 45, vistos en la sección transversal de la varilla, discurren fundamentalmente de modo paralelo respecto a las fronteras de las cajas de virutas 53. Puesto que, además, la sección transversal es independiente de la posición en la que se realizó, los canales 45 también discurren forzosamente con una pendiente constante a modo de hélice alrededor del eje de la varilla 46. Las secciones transversales de los canales se han quedado invariadas respecto a la representación según la Figura 10. Es decir, siguen siendo triangulares, es decir, en particular no son circulares. Además, ni sus aristas exteriores 47 ni sus ejes longitudinales 47' discurren de modo concéntrico al eje de la varilla 46.

Tal y como se puede ver, la pieza en bruto de taladro 41' presenta dos cajas de virutas 53 y dos campos de la varilla 54 dispuestos entre las cajas de virutas 53. Por cada campo de varilla 54, la pieza en bruto de taladro 41' presenta un canal 45. En este caso, los dos canales 45 están conformados del mismo modo, tal y como se puede observar.

La Figura 16 muestra ahora la pieza en bruto de taladro 41' desde delante, es decir, desde la dirección de la flecha según la Figura 14. Según la figura 16, la pieza en bruto de taladro 41' presenta en su punta dos aristas cortantes 56. Además, los canales 45 discurren, vistos en sección transversal, fundamentalmente de modo paralelo a las aristas cortantes 56. Dicho de un modo más preciso: presentan aristas laterales 57, las cuales discurren fundamentalmente de modo paralelo a las aristas cortantes 56.

Debido a la forma según la invención de los canales 45, resulta una sección transversal de canal aumentada comparada con el estado de la técnica. Gracias a ello, se puede conseguir un mayor caudal de un medio a través de los canales 45. Además, las aristas cortantes 56 en funcionamiento pueden ser admitidas con el medio prácticamente a lo largo de toda su longitud. De este modo se optimizan la refrigeración, la lubricación y la extracción de virutas de taladrado.

Claims (23)

1. Procedimiento para la fabricación de un cuerpo fundamentalmente cilíndrico circular compuesto de una masa plástica, en particular de una pieza en bruto de metal sinterizado, el cual tiene por lo menos una entalladura interior en forma de espiral que discurre en el interior del cuerpo, caracterizado porque el cuerpo se fabrica en primer lugar con un desarrollo fundamentalmente en línea recta de la entalladura interior, por ejemplo mediante extrusión, y el cuerpo (10; 110) tronzado a una determinada longitud se somete a continuación apoyándose a lo largo de toda su longitud sobre un soporte (16, 26, 36) por medio de una disposición de superficie de rozamiento (18, 26, 36) a un movimiento combinado de rodadura y de deslizamiento, cuya velocidad varía de modo lineal y continuo a lo largo de la longitud del cuerpo (10; 110), gracias a lo cual el cuerpo se torsiona de modo uniforme.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo (10; 110) se apoya de modo lineal durante la torsión.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la disposición de la superficie de rotación (18) en el cuerpo (10; 110) ataca a lo largo de una línea que está desplazada sobre el soporte (16) de modo diametral a la línea de apoyo.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo (10; 110) se apoya de modo plano durante la torsión.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la disposición de la superficie de rozamiento coincide con el soporte (26; 36), y el movimiento combinado de rodadura y de deslizamiento se crea a través de la fuerza de gravedad del cuerpo (10; 110), alejando para ello al soporte (26; 36) bajo el cuerpo (10; 110) de tal manera que el desplazamiento (H, S; H1 a H5, S1 a S5) entre el soporte (26; 36) y el cuerpo (10; 110) discurre a lo largo de su longitud de modo lineal y en el centro (M) del cuerpo es cero.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la sección transversal de la entalladura interior no es circular, y la entalladura interior presenta una arista exterior que no discurre de modo concéntrico al eje del cuerpo cilíndrico circular, en donde un eje longitudinal del canal existente, dado el caso, tampoco discurre de modo concéntrico al eje del cuerpo cilíndrico circular.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo torsionado se sinteriza hasta formar una varilla sinterizada.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque el material sinterizado se seca antes de la sinterización, y en el material sinterizado secado se introduce por lo menos una caja de virutas.

9. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque en la varilla sinterizada se introduce después de la sinterización por lo menos una caja de virutas.

10. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque la caja de virutas se introduce en el material sinterizado secado o bien en la varilla sinterizada secada de tal manera que la entalladura interior, vista en sección transversal, discurre fundamentalmente paralela a la frontera con la caja de virutas.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante la extrusión se introducen en el material sinterizado (1) varias entalladuras interiores conformadas del mismo modo, dispuestas desplazadas un ángulo de giro respecto al eje de la varilla (6).

12. Dispositivo para la realización del procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un soporte (16; 26; 36) para el apoyo del cuerpo (10; 110) a lo largo de toda su longitud (L*), una disposición de superficie de rozamiento (18; 26; 36) que ataca así mismo en el cuerpo a lo largo de toda su longitud (L*), y un dispositivo de accionamiento (\omega, 32A, 32B), con el cual el soporte (16; 26; 36) y/o la disposición de superficie de rozamiento (18; 26; 36) es sometida a un movimiento (\varphi, S, H, S1 a S5, H1 a H5) que induce en el cuerpo un movimiento combinado de rodadura y deslizamiento, cuya velocidad varía de modo continuo y lineal a lo largo de la longitud del cuerpo.

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque el soporte (16) está conformado por una superficie plana, y la disposición de superficie de rozamiento presenta una superficie (20) que está situada a una distancia paralela (AV) del soporte (16), en donde el dispositivo de accionamiento es un dispositivo de accionamiento de giro con el que se puede generar un movimiento de rotación relativo (\omega) entre el soporte (16) y la disposición de superficie de rozamiento (18) referido a un eje de giro (22), el cual está situado perpendicularmente respecto al soporte (16) y corta al eje longitudinal (14) del cuerpo (10).

14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque la superficie de la disposición de superficie de rozamiento está conformada por una muela de segmentos circular (18).

15. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque el soporte coincide con la disposición de superficie de rozamiento (26; 36) y está conformado por una superficie (26; 36) flexible que envuelve al cuerpo (10), por lo menos en algunas secciones, la cual se adapta a las curvas del cuerpo (10), y que está acoplada con el dispositivo de accionamiento (32A, 32B) de tal manera que el movimiento tangencial (H, S; H1 a H5; S1 a S5) de la superficie (26; 36) perpendicular a un plano que discurre a través del eje longitudinal (14) del cuerpo (10) varía a lo largo del cuerpo (10) de modo continuo y lineal.

16. Dispositivo según la reivindicación 15, caracterizado porque el movimiento tangencial (H, S) de las superficies (26; 36) es cero en la región del centro (M) del cuerpo (10).

17. Dispositivo según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque la superficie (26; 36) que se adapta a las curvas del cuerpo (10) está conformada por un material en forma de hoja de plástico o textil que envuelve al cuerpo (10) a lo largo de una región angular (\beta) de 180º.

18. Dispositivo según la reivindicación 17, caracterizado porque el cuerpo (10) es llevado colgando por el material en forma de hoja de plástico o textil.

19. Dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque la superficie (26) está formada por un gran número de superficies parciales (26*) situadas en fila una después de la otra de modo axial a lo largo del eje del cuerpo (10), entre las cuales hay una ranura (34).

20. Dispositivo según la reivindicación 19, caracterizado porque las superficies parciales (26*) están unidas entre ellas a través de nervios (30A, 30B) situados en el lado del borde.

21. Dispositivo según una de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento (32A, 32B) ataca a los bordes laterales (30A, 30B) del material en forma de hoja de plástico o textil (26; 36).

22. Dispositivo según la reivindicación 20 ó 21, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento (32AV, 32AH, 32BV, 32BH) ataca a las esquinas del material en forma de hoja de plástico o textil.

23. Dispositivo según una de las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento (32AV, 32AH, 32BV, 32BH) presenta preferentemente motores controlados por programa.