k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: 2 132 004 21 k Número de solicitud: 960082 1 k Int. Cl. 6 : B2B 27/20 B23P 19/08 k 12 SOLICITUD DE PATENTE A1 22 kfecha de presentación: 16.04.96 71 k Solicitante/s: VALEO TERMICO, S.A. Pol. Ind. N 2, C. del Moĺı 08100 Martorelles, Barcelona, ES k 43 Fecha de publicación de la solicitud: 01.08.99 k 43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud: 01.08.99 72k Inventor/es: Martín Millán, Juan; Fernández Martínez, Jesús; Sánchez Andujar, JoséMaría y Lamarca Morell, Jaume 74k Agente: Ponti Sales, Adelaida k 4 Título: Dispositivo para el montaje de anillos elásticos sobre ejes. ES 2 132 004 A1 k 7 Resumen: Dispositivo para el montaje de anillos elásticos sobre ejes. Comprende un elemento de expansión (26) troncocónico y medios de empuje (14) para hacer avanzar un anillo elástico (A) a lo largo del elemento de expansión (26), desde una posición de recepción del anillo (A) hasta sobrepasar el extremo de sección máxima del elemento de expansión (26), de manera que el anillo se ensancha elásticamente al recorrer el elemento de expansión (26), cuya sección máxima es de diámetro ligeramente superior al del eje () sobre el cual se debe montar el anillo y cuya sección mínima es de diámetro ligeramente menor que el diámetro interior del anillo (A) en su estado libre de tensión. Los medios de empuje son un casquillo tubular (14) con una ranura (16), en cuyo interior puede deslizar un vástago (22) unido a un brazo lateral (24) portador del elemento de expansión. Puede comprender además una guía (28) para las dos ramas (1,2) del anillo elástico (A). Facilita y acelera la colocación de los anillos elásticos, y permite la completa autorización del proceso de montaje. Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 ES 2 132 004 A1 2 DESCRIPCION Dispositivo para el montaje de anillos elásticos sobre ejes. La presente invención se refiere a un dispositivo para el montaje de anillos elásticos sobre ejes, que facilita y acelera la operación de colocación de los anillos elásticos, y permite además la completa automatización del proceso de montaje. Antecedentes de la invención Los anillos elásticos, llamados habitualmente anillos Seeger o circlips, tienen una aplicación muy extendida, por ejemplo para fijar lateralmente los rodamientos, tanto en la unión del aro interior del rodamiento con el eje que soporta (anillo elástico de montaje exterior) como en la unión del aro exterior del rodamiento con el alojamiento (anillo elástico de montaje interior). Los anillos de montaje exterior, a los que se aplica particularmente la presente invención, quedan alojados en una ranura circunferencial practicada en la superficie del eje. Su colocación se ha realizado hasta ahora manualmente: los anillos se deforman elásticamente con la ayuda de unos alicates de punta, aumentando su diámetro interior hasta que se pueden introducir por un extremo del eje y se hacen deslizar hasta su ranura de alojamiento. Esta operación de montaje manual tiene una serie de importantes inconvenientes: en primer lugar, requiere una gran habilidad manual y una gran atención visual por parte del operador que la realiza, sobre todo en el momento de introducir las puntas del alicate en los orificios previstos a este efecto en los anillos elásticos; en consecuencia, el operador está sometido a una fatiga en muchos casos excesiva, y en grandes producciones no se puede alcanzar ni la productividad deseada ni el nivel de calidad necesario. Además, puesto que el montaje se basa en la pericia del operador, en muchos casos se sobrepasa el límite elástico del material y el anillo elástico se rompe o, con más frecuencia, sufre una deformación permanente, lo que provoca posteriormente problemas de funcionamiento. Otro inconveniente es que, en muchos casos, el eje tiene una ranura anterior a la destinada al alojamiento del anillo, y es fácil que el anillo se quede alojado en esta ranura anterior y se deba romper para sacarlo, con la consiguiente pérdida de tiempo, mano de obra, material, etc. Finalmente, cabe mencionar que en algunos casos el montaje del anillo se produce por deslizamiento sobre el eje, por ejemplo en lugares en los que no pueden entrar los alicates, y este deslizamiento origina rayas que derivan posteriormente en oxidación. Descripción de la invención El objetivo de la presente invención es resolver los inconvenientes mencionados, proporcionando un dispositivo para el montaje de anillos elásticos sobre ejes que permita una mayor productividad y no requiera una especial habilidad, que evite la fatiga del operario cuando se realiza el montaje manualmente y que permita además automatizar el proceso. Este objetivo, y otros que se pondrán de manifiesto más adelante, se alcanzan mediante un dis- 2 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 positivo para el montaje de anillos elásticos sobre ejes, siendo los anillos elásticos del tipo constituido por una arandela plana abierta que forma dos ramas paralelas, y se caracteriza por el hecho de que comprende un elemento de expansión substancialmente troncocónico y medios de empuje para hacer avanzar un anillo elásticoalo largo de dicho elemento de expansión, desde una posición de recepción del anillo, en el extremo de sección mínima de dicho elemento de expansión, hasta sobrepasar el extremo de sección máxima de dicho elemento de expansión. El anillo se ensancha elásticamente al recorrer el elemento de expansión, cuya sección máxima es de diámetro ligeramente superior al del eje sobre el cual se debe montar el anillo y cuya sección mínima es de diámetro ligeramente menor que el diámetro interior del anillo en su estado libre de tensión. El dispositivo permite reducir notablemente la fatiga del operador que realiza el montaje, al mismotiempoqueevitaerroresenlacolocación de los anillos y acelera el proceso de montaje. Cualquier operador puede realizar el montaje, puesto que no requiere una particular habilidad o pericia. Preferiblemente, los medios de empuje están constituidos por un casquillo tubular con una ranura longitudinal, en cuyo interior puede deslizar un vástago unido a través de dicha ranura a un brazo lateral portador de dicho elemento de expansión, siendo coaxiales el casquillo y el elemento de expansión. Preferentemente, el dispositivo comprende además una guía para el guiado de las dos ramas del anillo elástico por lo menos a lo largo de un tramo del eje comprendido entre su extremo libre y una ranura circunferencial de alojamiento del anillo elástico. De este modo, se evita el deslizamiento del anillo sobre el eje, cuyo deslizamiento origina rayas que derivan posteriormente en oxidación, y se evita también que el anillo quede alojado en una ranura anterior a la destinada para su alojamiento. Por otro lado, no es necesario que el operador que realiza el montaje del anillo en la ranura del eje tenga una gran habilidad manual, así como que mantenga una gran atención visual durante dicho montaje. Ventajosamente, la citada guía es solidaria a dicho elemento de expansión y se extiende paralelamente al mismo, sobresaliendo respecto al extremo de sección máxima del elemento de expansión en una longitud igual a dicho tramo del eje entre el extremo y la ranura. Así, a la vez que el anillo aumenta su diámetro interior al avanzar a lo largo del elemento de expansión, tambiénaumentalaaperturadelasdos ramas paralelas, con lo que se facilita notablemente el montaje del anillo en la ranura practicada en el eje. Dicha guía tiene una sección prismática que se estrecha en las proximidades del extremo de la guía que está en contacto con el elemento de expansión. En las proximidades de la sección mínima del elemento de expansión, la guía presenta su sección prismática mínima, de modo que las ramas pa-
3 ES 2 132 004 A1 4 ralelas encajan en la sección mínima de la guía, actuando dicha guía a modo de cuña. Además, la guía presenta en dos caras opuestas sendos nervios longitudinales con los que entran en contacto las ramas del anillo elástico. Dichos nervios tienen como objetivo evitar el posible deslizamiento del anillo en la guía, lo cual puede suponer el desencaje del mismo de dicha guía. Según una característica de la invención, la guía es extensible. El elemento de expansión presenta en su extremo de máxima sección un alojamiento para el extremo del eje. Dicho alojamiento permite la fijación del extremo del eje, evitándose su posible movimiento en el momento del montaje del anillo en dicho eje. Ventajosamente, el dispositivo comprende además una empuñadura para su manejo, solidaria al casquillo tubular. La empuñadura aporta una mayorfacilidadde uso al dispositivo de la invención. Alternativamente, el dispositivo comprende además un elemento accionador de dichos medios de empuje. De este modo, el elemento accionador automatiza completamente el proceso de montaje. El elemento de empuje está montado desplazable respecto a un soporte que está asuvezprovisto de medios para desplazarse entre una posición de recogida del anillo y una posición de montaje. Breve descripción de los dibujos Para mayor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización. En dichos dibujos, la figura 1 muestra un anillo elástico o anillo Seeger convencional, del tipo que se puede colocar con el dispositivo de la invención; las figuras 2 y 3 son vistas en alzado, parcialmente seccionadas, de un modo de realización del dispositivo de acuerdo con la invención adecuado para ser utilizado por un operador, en dos posiciones de funcionamiento; la figura 4 es una vista a escala ampliada del extremo del dispositivo que entra en contacto con el eje para la aplicación del anillo elástico, en que se aprecian con más detalle el cono para abrir el anillo y la guía que facilita su colocación; la figura es una vista en sección según la línea V-V de la figura 4, a escala aún más ampliada, que muestra el desplazamiento de un anillo elástico a lo largo del cono y la guía del dispositivo; y la figura 6 es una vista parcialmente seccionada del dispositivo aplicado a un accionador, para un funcionamiento automatizado. Descripción de realizaciones preferidas Un anillo elástico A del tipo que se puede colocar mediante el dispositivo de la presente invención se representa esquemáticamente en la figura 1. Está constituido, como es conocido, por una arandela plana abierta que forma dos ramas paralelas 1,2 que presentan unos orificios 3,4 que 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 sirven para el acoplamiento con las puntas de los alicates utilizados normalmente para su montaje. En las figuras 2 y 3 se ha representado una realización preferida del dispositivo de la invención junto con un motor eléctrico M, parcialmente seccionado, que tiene un eje con una ranura 6 en la cual se debe colocar el anillo elástico A, a fin de sujetar el aro interior de un rodamiento 7. El dispositivo presenta una empuñadura cilíndrica 10 con una cavidad axial 12, y un casquillo tubular 14 que es solidario por un extremo a la empuñadura y presenta una ranura longitudinal 16; el casquillo tubular 14 tiene un resalte radial 18, en su extremo superior insertado en la empuñadura, en el cual se apoya un muelle 20 que queda alojado en el interior del casquillo. En el casquillo, interiormente al muelle 20, puede deslizar un vástago 22 que presenta en su extremo inferior un ensanchamiento 22 con un diámetro ligeramente menor que el diámetro interior del casquillo, en el cual se apoya el extremo inferior del muelle 20, que por tanto tiende a empujar el vástago hacia afuera. Se prevén medios (no representados) para evitar que el vástago salga completamente del casquillo, como por ejemplo una valona o similares. El vástago 22 es solidario por su parte inferior 22 a un brazo 24 en forma de C, situado exteriormente al casquillo; la zona de unión entre ambas piezas atraviesa la ranura longitudinal 16 practicada en la pared del casquillo y la recorre durante el desplazamiento del vástago 22 y el brazo 24 respecto al casquillo 14. Enlafigura4seharepresentadoconmás detalle la zona inferior del casquillo 14, y su posición respecto al eje, representado en línea de puntos: en esta figura se aprecia que el extremo inferior del brazo 24 tiene asociado un conjunto de montaje, formado por un cono 26 y una guía 28; el cono 26 está situado coaxial con el casquillo 14, mientras que la guía 28 queda situada entre el cono y el brazo, desplazada lateralmente con respecto al eje principal del dispositivo. A continuación, al tiempo que se describen otros detalles ventajosos del dispositivo, se ilustra brevemente su utilización, con referencia también a la figura, que es una vista parcial ampliada, seccionada según la línea V-V de la figura 4. Esta figura muestra las sucesivas posiciones A1, A2, A3, A4 que adopta un anillo elástico A que se coloca en un eje con ayuda del dispositivo según la presente invención. Para montar el anillo A en la correspondiente ranura 6 sobre el eje, el operador apoya el anillo, sin necesidad de ejercer ninguna fuerza, en la parte superior y estrecha del cono 26, de manera que las dos ramas 1,2 del anillo queden una a cada lado de la guía 28: el anillo queda en la posición representada en A1. Para facilitar la colocación del anillo, la guía 28 se estrecha hacia su extremo superior 30, como se aprecia en la figura. El dispositivo se coloca, antes o después de poner el anillo en la posición A1, sobre el eje, de manera que el cono quede alineado con el eje ylaguía quede paralela y adyacente al eje (figuras 2 y 4). Para facilitar el alineado entre el cono 26 y el eje, y para evitar que se desplacen durante la operación de montaje, el cono presenta 3
ES 2 132 004 A1 6 un alojamiento 32 en su parte inferior, adaptado al diámetro del eje. A continuación, el operador simplemente ejerce una fuerza sobre la empuñadura 10 hacia el eje, de manera que el muelle 20 se comprime, el vástago 22 se desplaza hacia arriba en la cavidad axial 12 de la empuñadura y el casquillo, que se desplazan hacia el eje: el dispositivo pasa así dela posición representada en la figura 2 a la representada en la figura 3. A medida que la empuñadura 10 y el casquillo tubular 14 descienden, el extremo inferior de este último va empujando el anillo A hacia abajo, de manera que pasa por las posiciones A2, A3, y finalmente A4 de la figura (en esta figura no se ha representado el casquillo, para evitar complicar el dibujo). En el trayecto a lo largo del cono 26, el anillo A se va ensanchando progresivamente, manteniendo sus dos ramas 1, 2 en contacto con las dos caras opuestas de la guía 28; una vez superado el cono, el anillo mantiene un diámetro ligeramente superior al del eje, puesto que el tamaño de la guía 28 está adaptado para mantener las dos ramas del anillo ligeramente separadas, de manera similar a lo que se hace con un alicate convencional. La guía 28, de sección transversal substancialmente cuadrada o rectangular en la realización representada, presenta por lo menos dos nervios longitudinales 34,36, en dos caras opuestas, con los cuales se mantienen en contacto respectivos rebajes que existen en las ramas del anillo elástico. La guía 28 se extiende hasta la ranura circunferencial 6 del eje para el alojamiento del anillo A (figura ), de manera que cuando el anillo sobrepasa el extremo de la guía 28 se introduce en la ranura 6 (posición A4) y se cierra elásticamente alrededor de su alojamiento. El extremo inferior del casquillo tubular 14 presiona contra toda la superficie del anillo, de manera que éste no sufre flexiones o torsiones indebidas durante su montaje. Además, el cono 26 garantiza que el anillo se deforma únicamente hasta el diámetro estrictamente necesario para su colocación, y evita cualquier peligro de superar el límite elástico del material. Si existe otra ranura en la zona del eje recorrida por el anillo A durante su montaje, no existe ningún peligro de que el anillo se aloje en esta ranura. En las figuras se ha representado una guía 28 fija, pero también puede preverse que la guía sea telescópica o extensible de alguna otra manera, 10 1 20 2 30 3 40 4 0 a fin de adaptarse a distintas distancias entre el extremo del eje y la ranura 6 de alojamiento del anillo A. De hecho, la guía de deslizamiento 28 es imprescindible únicamente en el caso de que el eje presente otra ranura antes de la ranura 6 de alojamiento del anillo; en los demás casos puede omitirse la guía, pasando el anillo directamente desde el cono 26 al eje, pero de todos modos es preferible disponer de la guía para evitar el rozamiento del anillo con el eje. Hasta ahora se ha hecho referencia a un dispositivo para el montaje manual de anillos elásticos Aenejes,peroundispositivoanálogo puede utilizarse para automatizar completamente el proceso de montaje, simplemente añadiendo accionadores, por ejemplo neumáticos, para el movimiento del dispositivo desde una posición de recogida del anillo hasta la posición de montaje, adyacente al eje, y para el movimiento del casquillo 14 respecto al conjunto formado por el vástago y el brazo. Un dispositivo de este tipo se muestra en la figura 6. Una pieza 10, equivalente a la empuñadura 10, está montada en este caso en un soporte 40, que es móvil (por ejemplo con un desplazamiento vertical) entre una posición de recogida del anillo y una posición de montaje; el soporte 40 presenta una guía 42 para la pieza 10, y un cilindro neumático 44 desplaza hacia abajo la pieza 10 y el casquillo 14 respecto al soporte 40 para efectuar la colocación del anillo, una vez que el cono está apoyado contra el correspondiente eje. Esta variante del dispositivo puede a su vez alimentarse manualmente con los anillos elásticos a montar, pero también puede automatizarse la alimentación, por ejemplo, mediante un vibrador y un robot de tipo convencional. En cualquiera de las reivindicaciones del dispositivo, la guía 28 y/o el cono 26 pueden ser intercambiables, para poder utilizar un único dispositivo con varias medidas de anillos y ejes, tan sólo cambiando el cono y/o la guía. Aunque se han descrito y representado en las figuras ejemplos concretos de realización de la invención, será evidente para el experto en la materia que el dispositivo descrito es susceptible de numerosas modificaciones y variantes, todas ellas comprendidas en el ámbito del concepto inventivo definido por las reivindicaciones adjuntas. Además, todos los detalles podrán ser substituidos por otros técnicamente equivalentes. 60 6 4
7 ES 2 132 004 A1 8 REIVINDICACIONES 1. Dispositivo para el montaje de anillos elásticos sobre ejes, siendo los anillos elásticos (A) del tipo constituido por una arandela plana abierta que forma dos ramas paralelas (1,2), caracterizado por el hecho de que comprende un elemento de expansión (26) substancialmente troncocónico y medios de empuje (14) para hacer avanzar un anillo elástico (A) a lo largo de dicho elemento de expansión (26), desde una posiciónde recepción del anillo (A), en el extremo de sección mínima de dicho elemento de expansión (26), hasta sobrepasar el extremo de sección máxima de dicho elemento de expansión (26), de manera que el anillo se ensancha elásticamente al recorrer el elemento de expansión (26), cuya sección máxima es de diámetro ligeramente superior al del eje () sobre el cual se debe montar el anillo y cuya sección mínima es de diámetro ligeramente menor que el diámetro interior del anillo (A) en su estado libre de tensión. 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos medios de empuje están constituidos por un casquillo tubular (14) con una ranura longitudinal (16), en cuyo interior puede deslizar un vástago (22) unido através de dicha ranura (16) a un brazo lateral (24) portador de dicho elemento de expansión (26), siendo coaxiales el casquillo (14) y el elemento de expansión (26). 3. Dispositivo según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que comprende además una guía (28) para el guiado de las dos ramas (1,2) del anillo elástico (A) por lo menos a lo largo de un tramo del eje () comprendido entre su extremo libre y una ranura circunferencial (6) de alojamiento del anillo elástico (A). 4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la citada guía 10 1 20 2 30 3 40 (28) es solidaria a dicho elemento de expansión (26) y se extiende paralelamente al mismo, sobresaliendo respecto al extremo de sección máxima del elemento de expansión (26) en una longitud igual a dicho tramo del eje () entre el extremo y la ranura (6).. Dispositivo según las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado por el hecho de que dicha guía (28) tiene una sección prismática que se estrecha (30) en las proximidades del extremo de la guía queestá en contacto con el elemento de expansión (26). 6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 3 a, caracterizado por el hecho de que la guía presenta en dos caras opuestas sendos nervios longitudinales (34,36) con los que entran en contacto las ramas (1,2) del anillo elástico. 7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por el hecho de que la guía es extensible. 8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el elemento de expansión (26) presenta en su extremo de máxima sección un alojamiento (32) para el extremo del eje (). 9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende además una empuñadura (10) para su manejo, solidaria al casquillo tubular (14). 10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que comprende además un elemento accionador (44) de dichos medios de empuje (14). 11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el elemento de empuje (14) está montado desplazable respecto a un soporte (40) que está a su vez provisto de medios para desplazarse entre una posición de recogida del anillo (A) y una posición de montaje. 4 0 60 6
6 ES 2 132 004 A1
ES 2 132 004 A1 7
8 ES 2 132 004 A1
OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES 2 132 004 k 21 N. solicitud: 960082 k 22 Fecha de presentación de la solicitud: 16.04.96 k 32 Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 1 Int. Cl. 6 : B2B 27/20, B23P 19/08 DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas X US 2807078 A (H. ERDMANN) 24.09.197, todo el documento. 1- A 8 X US 301882 A (H. ERDMANN) 09.01.1962, todo el documento. 1,3,,8, 9 A 2,4 X GB 84290 A (R.A. JACKSON) 1947, todo el documento. 1,8 X US 281488 A (H. ERDMANN) 03.12.197, todo el documento. 1,10 A 8,11 X FR 2649349 A (RAFER) 11.01.1991, página 6, línea 12 - página 7, 1,10 línea 7; figuras 4,. A 8,11 Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n : Fecha de realización del informe Examinador Página 08.06.99 S. Gómez Fernández 1/1