ES2228855T3 - Procedimiento y dispositivo de realizacion semiautomatica in situ, de depositos metalicos. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de realización in situ de depósitos metálicos cilíndricos de gran capacidad, a partir de bobinas de chapa (40) que utiliza un medio (30) se arrastre, de curvado y de paso de la banda de chapa (41) así como unos medios de corte transversal (70), de acercamiento (80) y de soldadura longitudinal (90) de las bandas de chapa, que consiste en realizar las virolas (42, 43) por curvado, plegado progresivo en función del diámetro buscado, a medida que tiene lugar el arrastre y el desarrollado de la banda de chapa (41) y en realizar sucesivamente las virolas (42, 43) de arriba hacia abajo realizando cada una de ellas (42) directamente bajo la precedente (43) arrastrando ésta en rotación por solidarización progresiva de la banda de chapa en curso de conformado, estando esta solidarización precedida de una puesta en apoyo también progresiva de la virola precedente (43) sobre el canto de la banda de chapa (41) en curso del paso hasta la realización completa de la virola siguiente (42), siendo el techo (44) fijado sobre el canto superior de la primera virola (42) después de realización de ésta o de las dos primeras virolas; siendo la pared solidarizada al fondo (11) desde que ésta alcanza la altura deseada.

Description

Procedimiento y dispositivo de realización semiautomática in situ, de depósitos metálicos.

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo de realización semiautomática, in situ, de depósitos metálicos cilíndricos de gran capacidad.

Se plantean problemas de orden económico para la realización de depósitos de acero de gran diámetro, debido a que está excluido, por razones de volumen, realizarlos en otros lugares que no sea in situ, los constructores están obligados a abrir un taller específico en los mismos lugares de la implantación, desplazando un equipo a veces importante de obreros especializados (caldereros industriales, soldadores, etcétera) que sólo disponen, para llevar a cabo su tarea, de un material de base, que facilita el conformado, el oxicorte y la soldadura de placas de chapa cuyas dimensiones deben ser limitadas para facilitar la manutención y ensamblado. Resulta de esto una pérdida de tiempo que se traduce por unos precios de coste elevados y problemas, en cuanto al respeto del plazo impuesto por el cliente, con respecto al planning previamente establecido con los representantes de otros cuerpos de trabajo.

Se conocen ya un procedimiento y un dispositivo de realización de depósitos cilíndricos y de virolas a partir de chapa, tales como los descritos en la patente europea nº 0136581 con los cuales las virolas se obtienen por aplicado de bandas de chapa contra el reborde de un plato giratorio, de diámetro apropiado, sobre el cual dichas bandas son introducidas progresivamente a medida que tiene lugar el desarrollado de la bobina y del enderezado de la chapa.

Este procedimiento y este dispositivo sólo pueden sin embargo ser utilizados para la realización de virolas de pequeño espesor, teniendo en cuenta la flexibilidad de la chapa exigida por este modo de conformado.

Se conocen también un procedimiento y un dispositivo de realización semiautomática de depósitos y de virolas que corresponden al preámbulo de la reivindicación 1 (Patente europea nº 0727264). El procedimiento consiste en efectuar, en este orden, las operaciones siguientes:

a)

Realización de una primera virola.

b)

Colocación y solidarización de un techo sobre la primera virola.

c)

Elevación del conjunto realizado en la operación anterior a una altura correspondiente a la anchura de la banda de chapa.

d)

Realización de una segunda virola bajo la primera.

e)

Solidarización progresiva de la virola realizada en la operación (a) con la realizada en la operación anterior (d).

f)

Repetición de las operaciones (c) (d) y (e) tantas veces como sea necesario para obtener la altura de cuba deseada.

g)

Colocación del conjunto, realizado según las operaciones anteriores, sobre un fondo de diámetro correspondiente y solidarización de éste con la última virola.

Las virolas se realizan por curvado, plegado, a medida que tiene lugar el arrastre y el desarrollado de la bobina de chapa. Cuando tiene lugar la realización de una virola, directamente bajo la precedente, la banda de chapa es progresivamente solidarizada a la virola anterior, que arrastra en rotación, estando esta solidarización precedida de un apoyo también progresivo de esta virola anterior sobre el canto de la banda de dicha pared en curso de paso hasta realización completa de esta virola siguiente. El control del curvado de la banda de chapa, según el radio exigido, está asegurado de forma permanente, a medida que tiene lugar el arrastre y el paso de ésta.

El dispositivo de aplicación del procedimiento anteriormente mencionado, está caracterizado principalmente por la utilización de medios de arrastre y de curvado de una banda de chapa que proviene de un rollo y de rodillos asociados a unos gatos de elevación repartidos regularmente sobre una circunferencia para constituir un malacate, de diámetro correspondiente al de las virolas a realizar, destinado a sostener provisionalmente la chapa después de curvado, siendo la chapa arrastrada por un tractor de rodillos motorizados.

Si bien el procedimiento y el dispositivo tales como los que acaban de ser descritos, permite de forma innegable la realización de las virolas directamente a partir de rollos de chapa, respetando de forma suficientemente precisa el radio exigido y la concordancia de virolas a fin de obtener una estanqueidad rigurosa en cada nivel, no permiten sin embargo, por sí solos, reducir el efectivo del equipo de obreros especializados ni tener una influencia determinante sobre la duración de la realización.

La presente invención tiene por objetivo evitar estos inconvenientes. Esta invención tal como está caracterizada en las reivindicaciones, resuelve el problema que consiste en definir un procedimiento y en crear un dispositivo que permita la realización semiautomática en un tiempo muy corto, por efectivo de obreros especializados muy reducido, de depósitos de chapa de gran capacidad, a partir de rollos de chapa del comercio.

El procedimiento de realización in situ de depósitos metálicos cilíndricos de gran capacidad, a partir de bobinas de chapa que utiliza un medio de arrastre, de curvado y de paso de la banda de chapa así como unos medios de corte transversal, de acercamiento y de soldadura longitudinal de las bandas de chapa, que consiste en realizar las virolas por curvado, plegado progresivo en función del diámetro buscado, a medida que tiene lugar el arrastre y el desarrollo de la banda de chapa y en realizar sucesivamente las virolas de arriba hacia abajo realizando cada una de ellas directamente bajo la precedente, arrastrando ésta en rotación por solidarización progresiva de la banda de chapa en curso de conformado, estando esta solidarización precedida de un apoyo también progresivo de la virola precedente sobre el canto de la banda de chapa en el curso del paso hasta la realización completa de una virola siguiente, siendo el techo fijado sobre el canto superior de la primera virola después de realización de ésta o de las dos primeras virolas; siendo la pared solidarizada al fondo en cuanto ha alcanzado la altura deseada, se caracteriza, según la invención, principalmente:

1º)

porque la realización de las virolas está precedida de las operaciones siguientes:

a)

Realización de un fondo por oxicorte circular de un ensamblaje de bandas de chapa previamente solidarizadas lateralmente con referencia a un punto C, determinado arbitrariamente sobre la superficie de este ensamblaje de chapas.

b)

Materialización del eje de simetría de las virolas por soldadura de un dispositivo de referencia de eje vertical Y que coincide exactamente con el punto C definido sobre la superficie del fondo en la etapa anterior.

c)

Posicionado preciso, con respecto al eje Y, del dispositivo de referencia, de todos los medios que concurren en el arrastre, en el paso, en el guiado, en el acercamiento y en la soldadura de las bandas de chapa y a la elevación del conjunto a medida que tiene lugar la realización.

2º)

Porque la posición vertical de los rodillos de paso de los medios de elevación está controlada a distancia de manera muy precisa, individualmente y colectivamente, en función de la progresión de las operaciones de ensamblado y de las secuencias impuestas por éstas.

3º)

Porque la posición respectiva de los dispositivos de soldadura interna y externa está indicada de forma permanente de manera muy precisa en el curso de su utilización, con indicación inmediata de los desplazamientos que puedan aparecer entre los dos dispositivos, a fin de que este desplazamiento pueda ser inmediatamente anulado con el fin de conservar de forma permanente una perfecta concordancia de los puntos de soldadura interna y externa cuando tiene lugar la progresión de este cordón de soldadura en cornisa.

4º)

Porque la solidarización por soldadura del techo sobre el canto correspondiente de la virola superior está acompañada de la rotación del conjunto en 360º a una velocidad controlada compatible con la progresión ideal del cordón de soldadura.

5º)

Porque la soldadura del conjunto sobre el fondo está precedida del apoyo sobre unos tacos móviles del canto libre de la virola inferior, del desmontado de los rodillos de paso, del desplazamiento coordinado hacia abajo de dichos tacos móviles hasta el apoyo de dicho canto libre de la virola inferior, sobre el contorno del fondo, después de la evacuación por el orificio de hombre de los equipos inutilizables para esta operación final.

El dispositivo, según la invención, que permite la aplicación del procedimiento anteriormente expuesto, se caracteriza principalmente porque todos los medios utilizados para el desarrollo, el enderezado, el conformado, el arrastre, el corte, la soldadura y la elevación, están regidos por un autómata programable, controlable a distancia por una caja de mando sin hilos, respetando unos datos predeterminados.

La posición de los electrodos de los dispositivos de soldadura es controlada por unos detectores conectados a un monitor que mide y representa, en tiempo real, las eventuales diferencias de posición en vista a su anulación inmediata.

Las ventajas obtenidas, gracias a esta invención, consisten esencialmente en que todos los parámetros de conformado, de corte, de ensamblado y de soldadura son determinados previamente de manera muy precisa e introducidos en el autómata programable antes de la apertura del taller, dejando al mismo tiempo a los operarios el control de la totalidad del desarrollo del proceso a través de medios de mando a distancia no filares, lo que permite por tanto desplazar al lugar solamente un número muy limitado de personas, reducido muy a menudo a tres, disminuyendo al mismo tiempo el tiempo de realización, dada la eliminación previa de los tiempos muertos anteriores que resultan de la preparación de los ajustes, de las manutenciones y de los tanteos.

Otras características y ventajas aparecerán en la descripción que sigue de un procedimiento y de un dispositivo de realización de cubas destinadas a la industria química, dados a título de ejemplo no limitativo con respecto a los planos anexos, en los cuales:

- Las figuras 1 a 6 ilustran esquemáticamente las principales etapas del procedimiento.

- La figura 7 representa una vista en alzado esquemática de una cuba en curso de realización.

- La figura 8 representa una vista por encima esquemáticamente parcial de una virola en curso de realización.

- La figura 9 representa una vista por encima del sistema de desarrollo, de curvatura, de corte, de acercamiento y de soldadura.

El dispositivo de realización de cubas, según la invención, comprende principalmente, un malacate 10 constituido por un fondo 11 sobre el cual están montados unos gatos 12 asociados a unos rodillos 13, así como una desarrolladora 20 constituida por un chasis 21, con un gato de puesta a nivel que soporta el portabobina, así como la máquina de desarrollado y de curvado 30 constituida, esencialmente, por tres rodillos 31, 32, 33 de los cuales uno está fijo y motorizado 31, uno móvil y motorizado 32, o inversamente, que aseguran, el pinzado de la chapa 41 contra el rodillo fijo y motorizado 31 bajo la acción de un gato 34, y uno móvil no motorizado 33 que asegura el curvado de la chapa 41, con control del radio de curvatura y del paso de la chapa 41 por medio, por una parte, en lo que concierne al control del radio de curvatura, de un detector de proximidad 50, dispuesto en la parte superior y en alineación con la bisectriz del ángulo obtuso, formado por dos brazos solidarizados uno al otro y que presentan, en su extremo libre, un rodillo calibrado, siendo dichos rodillos calibrados atraidos de forma permanente contra la cara exterior de la chapa por un compás llevado a la posición de apertura por un gato de gas, y por otra parte, en lo que concierne al control del paso de la chapa 41, de una rueda codificadora 60 atraída contra la cara exterior de la chapa 41 por un brazo articulado con respecto al eje de unión del extremo del vástago del gato de gas con el elemento articulado del compás, un puesto de corte transversal 70, un puesto de acercamiento de chapa 80 constituido por rodillos 81, situados en el exterior del malacate 10 y de rodillos 82 situados en el interior de éste, en concordancia unos con respecto a los otros, un puesto de soldadura longitudinal 90, con dispositivo de soldadura interna 91 y externa 92 y un tractor de rodillos motorizados 100.

Examinando más en detalle las figuras 1 a 6, que ilustran las principales etapas del procedimiento utilizado, a la luz de las figuras 7, 8 y 9, se destaca que una primera virola 42 es en principio realizada por arrastre de la chapa 41 de la bobina 40 por los rodillos fijo 31 y presionador 32 motorizados y curvado de dicha chapa 41 por el rodillo curvador 33, que está posicionado en función del radio a obtener. Estando así realizado el inicio de la virola, es entonces necesario realizar el punto cero del desarrollo por el corte preciso del inicio de la banda, y después de hacer pasar ésta con introducción sucesiva sobre los rodillos 13 del malacate 10, hasta que el perímetro correspondiente al diámetro elegido sea alcanzado, el puesto de corte 70 secciona entonces la banda de chapa 41 para separarla de la bobina 40, realizándose entonces el ensamblado vertical y la soldadura correspondiente, está entonces terminada la primera virola 42. Es suficiente a continuación, como muestra la figura 2, soldar un techo 44, y después, según la figura 3, asegurar la elevación del conjunto, con la ayuda de los gatos 12 y de los rodillos 13, en una altura correspondiente a la anchura de una banda de chapa, para permitir, por acoplamiento sucesivo, la presentación de una nueva banda de chapa 41 sobre los rodillos 13 de los gatos 12 progresivamente rebajados, a medida que tiene lugar el paso de la chapa 41, como muestran las figuras 4 y 5, para obtener la realización de una segunda virola 43, que soporta completamente la primera virola 42 equipada con su techo 44, como muestra la figura 6, esto procediendo en todos los puntos como se ha indicado anteriormente para la realización de dicha primera virola 42.

Se comprende que el conjunto constituido, después de soldadura, por las virolas 42 y 43 y por el techo 44 puede ser de nuevo elevado con la ayuda de los gatos 12 asociados a los rodillos que constituyen el malacate, en vista a la adición de una tercera virola, procediendo como se ha ilustrado en las figuras 3 a 6.

Cuando tiene lugar el desarrollado de nuevo, para realizar la o las virolas adicionales 43, la banda de chapa 41 es introducida, como se acaba de ver, bajo la primera virola 42, y después acercada con la ayuda de los rodillos 81, 82 del puesto de acercamiento 80, que pasan así a presionar la virola 42 y la banda de chapa 41. Después de franqueo del último rodillo del puesto de acercamiento 80, un puesto de soldadura 90 asegura la soldadura por puntos automáticos, a medida que tiene lugar el avance de la chapa. El paso de la banda de chapa 41 es parado antes de cada pie derecho del malacate 10, el gato 12 que soporta la virola es bajado, la banda avanza hasta el pie derecho siguiente, y así sucesivamente. La soldadura en cornisa que asegura la unión y la estanquidad entre las dos virolas 42 y 43, se realiza automáticamente por una estación fija (no representada).

Durante estas operaciones, la virola gira sobre sí misma con la ayuda de tractores de rodillos motorizados 100, así como bajo la acción de los rodillos motorizados 81, 82 del puesto de acercamiento 80.

Examinando ahora la figura 9 en relación con las figuras 7 y 8, se destaca que, después de haber introducido en el autómata programable (no representado) los datos relativos a los diámetros de virolas a realizar y a la longitud de bandas a desarrollar, que corresponden al perímetro de dicha virola 42, una función automática posiciona el rodillo curvador 33 por medio del gato 35, después de introducción del extremo de la banda de chapa 41 bajo dicho rodillo 33. Después de paso sobre el rodillo 24, la banda de chapa 41 es introducida sobre el malacate 10, después de paso por delante de los medios de enderezado 23, 36, 37 y de control del radio de curvatura y de paso 31, 32, 33 que serán ahora mencionados.

Se destaca en principio, que la posición del rodillo curvador 33 es controlada por el detector de proximidad 50, que mide, de forma precisa, la distancia que lo separa de la superficie externa de la banda de chapa 41, lo que permite obtener, por sustracción, la medida exacta, entre los rodillos de apoyo calibrados de la flecha comunicada a la banda de chapa por el rodillo curvador 33. Unas correcciones, en más o en menos, son así transmitidas de forma permanente automáticamente al sistema de alimentación del gato 35, que asegura el posicionado del rodillo curvador 33. La rueda codificadora 60, en cuanto a sí misma, transmite de forma permanente al autómata programable por medio de un generador incrementador por ejemplo, que la misma arrastra, la longitud exacta de banda de chapa 41 ya formada, a fin de mandar, en el momento oportuno, el paro preciso del arrastre de los rodillos motorizados 31 y 32, que precede al mando del disparo del seccionado por el puesto de corte transversal 70, constituido por una guía 71 con carro motorizado 72, que soporta una herramienta de corte 73.

Haciendo referencia ahora de nuevo a las figuras 1 a 6 que ilustran el procedimiento, se destaca que como ya ha sido mencionado anteriormente:

1º)

La realización de las virolas 42, 43 está precedida de las operaciones siguientes:

a)

Fabricación de un fondo 11 por oxicorte circular de un ensamblaje de bandas de chapa, previamente solidarizadas lateralmente, con referencia a un punto C determinado arbitrariamente sobre la superficie de este ensamblaje de chapas.

b)

Materialización del eje de simetría de las virolas 42, 43 por soldadura de un dispositivo de referencia, de eje vertical Y que coincide con el punto C determinado en la etapa precedente.

c)

Posicionado preciso, con respecto al eje Y del dispositivo de referencia, con la ayuda de una plantilla, de todos los medios que concurren en el arrastre, el paso, el guiado, el acercamiento y la soldadura de las bandas de chapa y a la elevación del conjunto a medida que tiene lugar la realización.

2º)

La posición vertical de los rodillos de paso 13 de los gatos de elevación 12 es controlada a distancia de manera muy precisa, individualmente y colectivamente, en función de la progresión de las operaciones de ensamblado y de las secuencias impuestas por ésta.

3º)

La posición respectiva de los dispositivos de soldadura interna 91 y externa 92 está indicada de forma permanente de manera muy precisa en el curso de su utilización, con indicación inmediata sobre un monitor, de los desplazamientos que puedan aparecer entre los dos dispositivos de soldadura 91, 92, a fin de que este desplazamiento pueda ser inmediatamente anulado en vista a conservar de forma permanente una perfecta concordancia de los puntos de soldadura interna y externa, cuando tiene lugar la progresión del cordón de soldadura en cornisa.

4º)

La solidarización por soldadura del techo 44 sobre el canto correspondiente de la virola superior 42 está acompañada de la rotación del conjunto en 360º a una velocidad controlada compatible con la progresión ideal del cordón de soldadura.

5º)

La soldadura del conjunto sobre el fondo 11 está precedida de la puesta en apoyo de la virola inferior, sobre tacos móviles que sustituyen los rodillos de paso 13, previamente desmontados.

Se comprende que para obtener un perfecto paralelismo de las virolas 42, 43 entre ellas y con respecto al fondo 11 utilizado momentáneamente como referencia, los gatos 12 de maniobra de los rodillos de paso 13 y de los tacos (no representados) deben ser de características estrictamente idénticas y que los caudales de aceite a los cuales son sometidos, tanto a la entrada como a la salida, deben ser perfectamente controlados a fin de obtener unas carreras muy precisas de los vástagos de los gatos.

Claims (2)

1. Procedimiento de realización in situ de depósitos metálicos cilíndricos de gran capacidad, a partir de bobinas de chapa (40) que utiliza un medio (30) se arrastre, de curvado y de paso de la banda de chapa (41) así como unos medios de corte transversal (70), de acercamiento (80) y de soldadura longitudinal (90) de las bandas de chapa, que consiste en realizar las virolas (42, 43) por curvado, plegado progresivo en función del diámetro buscado, a medida que tiene lugar el arrastre y el desarrollado de la banda de chapa (41) y en realizar sucesivamente las virolas (42, 43) de arriba hacia abajo realizando cada una de ellas (42) directamente bajo la precedente (43) arrastrando ésta en rotación por solidarización progresiva de la banda de chapa en curso de conformado, estando esta solidarización precedida de una puesta en apoyo también progresiva de la virola precedente (43) sobre el canto de la banda de chapa (41) en curso del paso hasta la realización completa de la virola siguiente (42), siendo el techo (44) fijado sobre el canto superior de la primera virola (42) después de realización de ésta o de las dos primeras virolas; siendo la pared solidarizada al fondo (11) desde que ésta alcanza la altura deseada, caracterizado principalmente:

1º)

Porque la realización de las virolas está precedida de las operaciones siguientes:

a)

Realización de un fondo (11) por oxicorte circular de un ensamblaje de bandas de chapa, previamente solidarizadas lateralmente, con referencia a un punto C determinado arbitrariamente sobre la superficie de este ensamblaje de chapas.

b)

Materialización del eje de simetría de las virolas por soldadura de un dispositivo de referencia, de eje vertical Y que coincide exactamente con el punto C definido sobre la superficie del fondo (11) en la etapa precedente.

c)

Posicionado preciso, con respecto al eje Y del dispositivo de referencia, de todos los medios que concurren en el arrastre, el paso, el guiado, el acercamiento y la soldadura de las bandas de chapa y a la elevación del conjunto a medida que tiene lugar la realización.

2º)

Porque la posición vertical de los rodillos de paso (13) de los medios de elevación (12) es controlada a distancia de manera muy precisa, individualmente y colectivamente, en función de la progresión de las operaciones de ensamblaje y de las secuencias impuestas por éstas.

3º)

Porque la posición respectiva de los dispositivos de soldadura interna (91) y externa (92) está indicada de forma permanente de manera muy precisa en el curso de su utilización, con indicación inmediata de los desplazamientos que puedan aparecer entre los dos dispositivos, a fin de que este desplazamiento pueda ser inmediatamente anulado, en vista a conservar de forma permanente una perfecta concordancia de los puntos de soldadura interna y externa, cuando tiene lugar la progresión del cordón de soldadura en cornisa.

4º)

Porque la solidarización por soldadura del techo sobre el canto correspondiente de la virola superior está acompañada de la rotación del conjunto en 360º a una velocidad controlada compatible con la progresión ideal del cordón de soldadura.

5º)

Porque la soldadura del conjunto sobre el fondo (11) está precedida de la puesta en apoyo sobre tacos móviles del canto libre de la virola inferior (43), del desmontado de los rodillos de paso (13), del desplazamiento coordinado hacia abajo de dichos tacos móviles, hasta la puesta en apoyo de dicho canto libre de la virola inferior (43) sobre el contorno del fondo (11) después de la evacuación por el orificio de hombre de los equipos inutilizables para esta operación final.

2. Dispositivo para la realización del procedimiento según la reivindicación 1, que comprende unos medios en arrastre, de curvado (30) y de control permanente (60) del curvado y del paso de la banda de chapa (41) así como de unos medios de corte transversal (70) de soldadura transversal, de acercamiento (80) y de soldadura longitudinal (90) de la chapa, estando los medios de arrastre y de curvado de la banda de chapa (41) constituidos por dos rodillos motorizados (31, 32) de los que uno está fijo (31) y el otro (32) es atraído hacia éste por un gato (34) y por un rodillo móvil (33) situado corriente abajo de los dos primeros (31, 32) cuyo desplazamiento está asegurado por un gato (35) en función de la curvatura a dar a la chapa, estando los medios de control permanente del curvado y de paso de la banda de chapa (41) constituidos respectivamente por un detector de proximidad (50) y por una rueda codificadora (60); estando los medios de paso constituidos por rodillos (13) asociados a unos gatos de elevación (12) repartidos regularmente sobre una circunferencia para constituir un malacate (10) de diámetro correspondiente al de la virola (42) a obtener, estando estos rodillos (13) destinados a sostener progresivamente la chapa (41) después del curvado, cuando tiene lugar su arrastre por un tractor de rodillos motorizados (100), caracterizado porque comprende un autómata programable controlable a distancia por una caja de mando sin hilo que rige los medios de arrastre (31, 32, 34), de curvado (33, 35), de corte transversal (70), de control permanente del control y del paso (50, 60), de corte transversal (70), de soldadura (90) y de sostenimiento de la chapa en el curso de paso (12, 13) así como el tractor de rodillos motorizados (100) y por unos detectores conectados a un monitor que mide y representa, en tiempo real, las eventuales diferencias de posición en vista a su anulación inmediata, controlando la posición de los electrodos de los dispositivos de soldadura (91, 92).