ES2247985T3 - Aparato para el plegado de chapa metalica. - Google Patents

Aparato para el plegado de chapa metalica.

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ES2247985T3 ES00114252T ES00114252T ES2247985T3 ES 2247985 T3 ES2247985 T3 ES 2247985T3 ES 00114252 T ES00114252 T ES 00114252T ES 00114252 T ES00114252 T ES 00114252T ES 2247985 T3 ES2247985 T3 ES 2247985T3
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Ashok Shah
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    • B21D5/06Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles
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Abstract

Estación ajustable (42, 44, 46) de formación de perfiles con rodillos para plegar una chapa metálica, que comprende: un rodillo de formación superior (50) y un rodillo de formación inferior (52) dispuestos para su rotación alrededor de un primer y un segundo ejes paralelos (54, 56), respectivamente, siendo dichos ejes (54, 56) perpendiculares a una pista de avance de la chapa metálica; cada rodillo de formación superior (50) y cada rodillo de formación inferior (52) de dicha al menos una estación ajustable incluye una sección exterior (60, 64) del rodillo y una sección interior (58, 62) del rodillo, y dichas secciones superior e inferior externas (60, 64) del rodillo definen conjuntamente un par complementario exterior; dichas secciones superior e inferior interiores (58, 62) del rodillo definen conjuntamente un par complementario interior y una región de curvatura (69) entre ellas; dicho par interior complementario es amovible con respecto a dicho par complementario exterior en una dimensión paralela a dichos ejes (54, 56); y cada dicha sección interior (58, 62) del rodillo incluye una cara trasera.

Description

Aparato para el plegado de chapa metálica.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una estación ajustable de formación de perfiles con rodillos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Así mismo, la invención se refiere a un aparato para plegar una chapa metálica que puede ajustarse para fabricar artículos de diferentes tamaños, comprendiendo al menos una estación de formación de acuerdo con la invención, según se define en la reivindicación 6.
Antecedentes de la invención
En la técnica son bien conocidas las máquinas de formación de perfiles con rodillos para plegar una chapa metálica. Dichas máquinas se utilizan para fabricar una diversidad de productos metálicos incluyendo conductos conectores de chapa metálica.
Las máquinas de formación de perfiles con rodillos genéricamente incluyen una serie de rodillos de formación dispuestos en estaciones de formación sucesivas a lo largo de una pista en movimiento. En funcionamiento se hace pasar una pieza de chapa metálica entre unos rodillos superior e inferior de cada sucesiva estación de formación, en las que cada estación de formación introduce un grado adicional de plegado al metal hasta que se completa un plegado cumulativo deseado del metal. La Patente estadounidense 4.045.989 describe una máquina de formación de perfiles con rodillos de este tipo y se incorpora en la presente memoria por referencia.
Pueden adoptarse numerosas variaciones estructurales en las máquinas de formación de perfiles con rodillos, dependiendo de la particular operación de plegado deseado. Por ejemplo, el número y tamaño de las estaciones de formación puede variarse para producir el concreto producto metálico plegado que se desea. Pueden incluirse también numerosas estaciones de formación modificadas de acuerdo con las aplicaciones específicas. Por ejemplo, la Patente estadounidense 4.045.989, antes citada, describe una máquina de formación de perfiles con rodillos que tiene una primera estación de formación que identifica unas muescas en el borde de una pieza de trabajo metálica y de esta forma introduce unos pliegues en las secciones metálicas alternantes predeterminadas entre las muescas. También se conoce la incorporación de un ensamblaje de rueda loca en una estación a lo largo de la pista en movimiento de la máquina de formación de perfiles con rodillos.
La presente invención puede utilizarse en cualquier aplicación de formación de perfiles con rodillos en la cual se desee efectuar periódicamente ajustes en las dimensiones entre los plegados que se están llevando a cabo.
En el caso de la fabricación de conductos, los conductos son genéricamente fabricados en secciones que son a continuación conectadas por sus extremos mediante medios apropiados de sujeción. Con el fin de obtener las conexiones deseadas entre las secciones de los conductos, cada sección de conducto puede estar provista de unos rebordes o bridas conformadas a ambos extremos que, cuando se conectan, se apoyan y encajan con unas estructuras correspondientes situadas en las secciones adyacentes. Los rebordes con bridas se unen entre sí, por ejemplo mediante unos fiadores o conectores de esquina. Un ejemplo representativo de un sistema de conexión de conductos se ilustra en las Figuras 1 y 2.
La Patente estadounidense nº 4,466,641 describe un sistema de conexión de conductos de este tipo, conocido como sistema Conector de Conductos Transversales (Transverse Duct Connector) (TDC), que utiliza unas bridas formadas por rodillos situadas en los extremos de las secciones de los conductos que definen unos bastidores que son independientes o que forman cuerpo con las paredes de los conductos. En una forma preferente de este sistema, unos canales superior e inferior se forman dentro de las bridas para recibir los bordes de un conector de esquina. El sistema TDC, comercializado por The Lockformer Company and Iowa Precision Industries, Inc., permite la rápida conexión de las secciones de conducto mediante el encaje de los conectores de esquina a través de los bastidores y de la fijación entre sí con pernos de las secciones de conductos a lo largo de los bastidores adyacentes para obtener un conducto con una superior resistencia. La Patente estadounidense nº 4,579,375 describe también un sistema de conexión de conductos y utiliza unas secciones de conducto con unos bastidores integrales.
El documento JP 57209722 A divulga una estación de formación de perfiles con rodillos con las características de la parte preambular de la reivindicación 1. Unos separadores anulares divisibles se utilizan e intercambian para separar los miembros de los rodillos.
Se necesita una máquina de formación de perfiles con rodillos que pueda fácilmente reajustarse para obtener plegados de diferentes dimensiones. Por ejemplo, cuando se forman secciones de conductos que emplean la existente tecnología de formación de perfiles con rodillos, los bastidores integrales están formados por bridas que tienen una concreta altura. Sin embargo, cuando se fabrican conductos hechos con pesos metálicos diferentes, a menudo se utilizan alturas de brida diferentes correspondientes a esas alturas. Con el fin de adaptar la producción de formación de perfiles con rodillos para hacer unas secciones de conductos con una altura de brida diferente, el aparato debe ser reequipado con un nuevo juego externo de rodillos de la estación de formación, si ello es posible, o si no, debe utilizarse una máquina totalmente diferente. El coste en términos de tiempo y equipo para efectuar los necesarios ajustes, si son factibles, puede ser importante. La presente invención está dirigida a la consecución de estas y otras exigencias.
El aparato de formación de perfiles con rodillos de la presente invención, aunque es aplicable en términos generales a las operaciones de plegado, es especialmente útil en la fabricación de secciones de conductos para su uso en éstos y otros tipos de sistemas de fabricación de conductos.
Objetos y sumario de la invención
Por consiguiente, es un objeto primario de la presente invención proporcionar un aparato de formación de perfiles con rodillos mejorado.
Otro objeto primario de la invención es proporcionar un aparato de formación de perfiles con rodillos que sea ajustable para obtener plegados de diferentes tamaños.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato que tenga unas estaciones ajustables de formación de perfiles con rodillos.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de formación de perfiles con rodillos que sea rápida y fácilmente ajustable y que evite la necesidad de operaciones onerosas y retardatarias de reequipamiento.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato que tenga unas estaciones de formación capaces de ser rápidamente ajustadas entre varios reglajes predeterminados.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de formación de perfiles con rodillos que pueda fácilmente ajustarse para obtener bridas de conductos de diferentes alturas predeterminadas.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un rodillo de formación ajustable y un juego de rodillos que pueda instalarse para su adaptación a los aparatos existentes no ajustables de formación de perfiles con rodillos.
Estos y otros objetos se llevan a cabo mediante una estación de formación de perfiles con rodillos novedosa, según se define en la reivindicación 1, y mediante un aparato, según se define en la reivindicación 6, que incluye al menos una estación de formación del tipo indicado con unos rodillos superior e inferior que incluyen unas secciones interior y exterior. Las dimensiones efectivas de los rodillos son ajustables modificando la distancia entre las secciones de los rodillos interior y exterior.
En una forma de realización preferente de la invención, al menos una estación de formación incluye unas secciones interiores de los rodillos que son axialmente amovibles en una dimensión transversal a la dirección de avance del metal y paralela a los ejes motrices. De esta forma, puede ajustarse la posición de un plegado de una pieza de trabajo. Cualquier mecanismo apropiado puede suministrarse para ajustar de forma precisa y reproducible las secciones interiores de los rodillos entre reglajes predeterminados. Por ejemplo, puede incorporarse un sistema de topes ajustables para limitar de forma variable el desplazamiento axial de las secciones interiores de los rodillos de formación. Esto hace que el ajuste de los rodillos en reglajes frecuentemente usados sea rápido y fácil y evita la necesidad de un ajuste preciso al volver a reglar el sistema para una dimensión de plegado diferente.
Con frecuencia, en una pieza de trabajo se introduce un plegado de forma cumulativa mediante estaciones de formación sucesivas.
De acuerdo con ello, la presente invención proporciona un juego de rodillos ajustable que incluye más de una estación de formación ajustable. Unos medios de indización aseguran que cada estación de formación del juego de rodillos pueda ajustarse de forma reproducible a unos reglajes predeterminados, de forma que todos estén coordinados con precisión entre sí en cada operación de reglaje.
La presente invención puede también incluir componentes adicionales que sean ajustables en coordinación con los reglajes de las secciones de los rodillos interiores ajustables. Por ejemplo, en un aparato de formación de perfiles con rodillos que incorpora un montaje de rueda loca, la rueda loca puede ser axialmente ajustable para adaptarse a los reglajes operativos de las estaciones de formación ajustables adyacentes.
La presente invención está particularmente indicada para conformar bridas de conductos de diferentes alturas y es genéricamente aplicable a la formación de todas las estructuras de bridas de conductos, incluyendo las descritas en las Patentes estadounidenses 4,466,641 y 4,579,375, anteriormente analizadas. La presente invención es también genéricamente aplicable en cualquier otra aplicación de formación de perfiles con rodillos.
Breve descripción de los dibujos
El sumario precedente, así como la descripción detallada subsecuente de las formas de realización preferentes de la invención, serán mejor entendidas cuando se aprecien en combinación con los dibujos adjuntos. Para ilustrar la invención, en los dibujos se muestra una forma de realización actualmente preferente. En los dibujos:
La Figura 1 es una perspectiva fragmentaria de un conducto con unas secciones unidas al nivel de bridas integrales;
la Figura 2 es una sección transversal a lo largo de la línea 2-2 de la Figura 1;
la Figura 3 es una perspectiva fragmentaria de un aparato de formación de perfiles con rodillos de acuerdo con la presente invención;
la Figura 4 es un collarín de refuerzo de acuerdo con la presente invención;
la Figura 5 es una perspectiva de una porción trasera de una sección interior de un rodillo de formación de acuerdo con la presente invención:
la Figura 6 es una vista lateral de una estación de formación de acuerdo con la presente invención;
la Figura 7 es una vista frontal de la estación de formación de la Figura 6;
la Figura 8 es una vista frontal de un montaje de rueda loca de acuerdo con la presente invención; y
la Figura 9 es una vista lateral del montaje de rueda loca de la Figura 8
Descripción detallada y formas de realización actualmente preferentes
Con referencia a las Figuras 1 y 2, en ellas se muestran, respectivamente, un conducto 10 y una junta 20 de conductos de la técnica anterior. La junta de conducto ilustra una conexión de un conducto en la que unos conductos o segmentos 22 y 24 de conducto están conectados por sus extremos transversales respectivos. El segmento 22 de conducto tiene una porción o brida 26 conformada por rodillos vuelta hacia arriba que incluye un canal 28 y un bordón 30 que define un segundo canal 32. La altura de la brida 26 se determina por la distancia D entre los canales 28 y 32. El conector 34 de esquina se aloja en la brida 26. Con el fin de formar bridas de conductos con alturas de perfil diferentes, la distancia D puede ajustarse modificando la posición del pliegue 26 en relación con el pliegue 38. La forma de realización preferente de la presente invención puede emplearse para obtener secciones de conducto de este o de cualquier otro tipo en el que se desee el ajuste periódico de las dimensiones de las curvaturas.
Con referencia ahora a la Figura 3, el aparato 40 de formación de perfiles con rodillos incorpora la manera actualmente preferente de llevar a cabo la invención. Aunque no es necesario o limitativo de la invención, el formador 40 de perfiles con rodillos incluye un total de 14 estaciones de formación, en las que las estaciones segunda a sexta son individualmente ajustables con el fin de proporcionar diferentes alturas de las bridas de los conductos. Así, la Figura 3 es una vista fragmentaria que muestra la cuarta, quinta y sexta estaciones de formación, designadas, respectivamente, con las referencias numerales 42, 44 y 46. La Figura 3 muestra también un montaje de rueda loca 48 que es axialmente ajustable para su acoplamiento con las posiciones disponibles de las estaciones de formación. Así mismo, no necesarias o limitativas de la invención, las estaciones de formación ajustables del formador 40 de perfiles con rodillos están cada una construidas para desplazarse entre cada uno de los reglajes de la altura de las bridas predeterminados, según lo descrito con mayor detalle más
adelante.
Con referencia a las Figuras 3, 6 y 7, la estación 44 de perfiles con rodillos es representativa de las estaciones de formación ajustables del formador 40 de perfiles con rodillos. La estación 44 tiene un rodillo superior 50 y un rodillo inferior 52 situados sobre los ejes motrices 54 y 56, respectivamente. El rodillo 50 tiene una sección interior 58 y una sección exterior 60. El rodillo 52 tiene una sección interior 62 y una sección exterior 64. Las secciones interiores 58 y 62 de los rodillos definen una región de plegado 69 y son adyacentes a unos collarines de refuerzo 66 y 68, respectivamente.
La ajustabilidad de la estación 44 es proporcionada por las secciones 58 y 62 de los rodillos, las cuales son axialmente deslizables como una unidad sobre sus respectivos ejes motrices, modificando de esta forma la posición axial de la región de plegado 69.
Unos pernos 70, 72, 74 y 76 aseguran las secciones de los rodillos en los deseados asientos operativos y deben aflojarse con el fin de volver a situar la unidad de las secciones interiores 58 y 62 de los rodillos. Preferentemente, y mediante cualquier medio apropiado, se impide que los rodillos 50 y 52 de formación giren con respecto a sus respectivos ejes motrices.
Con el fin de proporcionar unos asientos para los rodillos fácilmente reproducibles, la estación 44 incluye preferentemente unos medios apropiados para asegurar las secciones interiores 58 y 62 de los rodillos en posiciones o asientos operativos predeterminados diferentes. Por consiguiente, la forma de realización preferente incluye un collarín de refuerzo rotatorio que tiene una serie de topes correspondientes a las posiciones operativas preseleccionadas. Con referencia a las Figuras 4, 5 y 6, en ellas se muestra un collarín de refuerzo rotatorio 66 que coopera con una cara trasera 78 de la sección interior 58 del rodillo. El collarín 66 tiene un perfil escalonado que incluye tres series repetidas de tres escalones cada una, 80a a 80c, y una plataforma superior 80d. Como se aprecia en la Figura 6, el collarín 66 ofrece una interacción de acoplamiento con la cara trasera 78, la cual tiene tres dientes 82 separados a intervalos regulares. Los escalones 80a a 80c proporcionan unos topes alternados contra los cuales los dientes 82 se apoyarán selectivamente de acuerdo con la posición rotatoria del collarín de refuerzo 66. En la forma de realización actualmente preferente, por ejemplo, el collarín de refuerzo 66 está provisto de unos escalones 80a a 80c, en la que cada escalón sucesivo es 5 milímetros más alto que el último. Esta configuración puede emplearse para fabricar bridas de conductos de 25, 30 y 35 milímetros, respectivamente, de
altura.
Cuando los pernos 70, 72, 74 y 76 son aflojados, las secciones interiores 58 y 62 pueden desplazarse lejos del collarín de refuerzo 66. Esto permite que el collarín 66 rote libremente en cualquier posición deseada para la reinserción de los dientes 82 para contactar con los escalones 80a, 80b u 80c. Debe apreciarse que los escalones proporcionan una función indizadora posibilitando un rápido reasentimiento reproducible del aparato de acuerdo con las dimensiones de los escalones del collarín de refuerzo. Todas las estaciones ajustables de formación de perfiles con rodillos del aparato están preferentemente construidas para proporcionar unos asientos del collarín de refuerzo idénticos con el fin de formar una serie compatible de estaciones de formación que se ajuste en las mismas proporciones para suministrar un plegado deseado en una localización deseada sobre una pieza de
trabajo.
La estación de formación final (no mostrada) del formador 40 de perfiles con rodillos está preferentemente provista de un rodillo inferior diferente correspondiente a cada asiento operativo de las correspondientes estaciones de formación ajustables. Tras el reajuste de los rodillos, el rodillo inferior final es sustituido con el fin de cuadrar convenientemente la forma final de una brida de conducto.
La forma de realización preferente incluye también un montaje de rueda loca 48 opcional, la cual es axialmente ajustable a lo largo de una trayectoria 83 para hacerlo coincidir adecuadamente con los asientos de los rodillos de formación. En la forma de realización preferente unos pernos de enclavamiento 84 y 86 aseguran el montaje 48 en sus posiciones operativas y pueden aflojarse con el fin de desplazar axialmente el montaje. El disco graduado 88 tiene tres topes 90a a 90c (el 90c no se muestra) de longitudes predeterminadas diferentes que se corresponden respectivamente con los asientos 80a a 80c de las estaciones de formación disponibles. El disco 88 puede girarse para determinar qué tope está en la posición superior para actuar sobre el montaje 48. Los topes 90a a 90c limitan el desplazamiento axial del montaje 48 a tres posiciones predeterminadas diferentes, respectivamente, dependiendo de la posición del disco 88.
Debe apreciarse que el formador 40 de perfiles con rodillos es un ejemplo de la forma de realización preferente en cuanto se aplica a una operación de formación de perfiles con rodillos específica. Sin embargo, la estructura básica de la estación 44 de formación de perfiles con rodillos ajustable es aplicable en términos generales. Así mismo, pueden llevarse a cabo diversas modificaciones de esta estructura básica de acuerdo con la presente invención, dentro del ámbito de las reivindicaciones.
Por ejemplo, el número de estaciones de formación ajustables es una cuestión de preferencia en base a la concreta aplicación de plegado. Así mismo, existen diversos medios para proporcionar una estación de formación con medios de indización o topes prefijados individuales. Así, el número y posición de los dientes y de los topes es una cuestión de preferencia de acuerdo con específicas situaciones. El propio mecanismo de reajuste puede invertirse de forma que las caras traseras de las secciones interiores de los rodillos de formación tengan unos perfiles escalonados y los collarines de refuerzo tengan dientes. Los collarines de refuerzo pueden ser desmontables y sustituibles para incrementar la versatilidad. Así mismo, los asientos operativos no necesitan quedar limitados a unos topes individuales. El collarín de refuerzo puede tener un perfil escalonado que proporcione un número infinito de asientos operativos. Los precedentes son únicamente ejemplos de modificaciones que pueden llevarse a cabo por parte de una persona experta en la materia, y que forman parte de la presente invención y quedan incluidos en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (11)

1. Estación ajustable (42, 44, 46) de formación de perfiles con rodillos para plegar una chapa metálica, que comprende:
un rodillo de formación superior (50) y un rodillo de formación inferior (52) dispuestos para su rotación alrededor de un primer y un segundo ejes paralelos (54, 56), respectivamente, siendo dichos ejes (54, 56) perpendiculares a una pista de avance de la chapa metálica;
cada rodillo de formación superior (50) y cada rodillo de formación inferior (52) de dicha al menos una estación ajustable incluye una sección exterior (60, 64) del rodillo y una sección interior (58, 62) del rodillo, y dichas secciones superior e inferior externas (60, 64) del rodillo definen conjuntamente un par complementario exterior;
dichas secciones superior e inferior interiores (58, 62) del rodillo definen conjuntamente un par complementario interior y una región de curvatura (69) entre ellas;
dicho par interior complementario es amovible con respecto a dicho par complementario exterior en una dimensión paralela a dichos ejes (54, 56); y
cada dicha sección interior (58, 62) del rodillo incluye una cara trasera (78);
caracterizada por comprender adicionalmente
un primer y un segundo collarines de refuerzo (66, 68) cada uno dispuesto sustancialmente adyacente a dicha cara trasera (78) de dichas secciones interiores (58, 62) del rodillo y apoyándose en dicha cara trasera (78) en una interacción limitativa para limitar la extensión de desplazamiento de dichas secciones interiores (58, 62) del rodillo paralelas a dichos ejes (54, 56)
en la que dichos primer y segundo collarines de refuerzo (66, 68) son rotables alrededor de dichos primer y segundo ejes (54, 56) respectivamente, para de esta forma ajustar la posición de dichas secciones interiores (58, 62) del rodillo cuando tiene lugar dicha interacción limitativa.
2. La estación de la reivindicación 1, en la que cada una de dichas caras traseras (78) comprende adicionalmente, al menos, un diente que sobresale (82) y cada dicho collarín de refuerzo (66, 68) comprende adicionalmente al menos una superficie de tope (80a a 80c) dispuesta para contactar con, al menos, dicho diente respectivo (82), para limitar de esta forma el desplazamiento de dicho par complementario de las secciones (58, 62) del rodillo.
3. La estación de la reivindicación 2, en la que dicha cara trasera (78) incluye tres de dichos dientes (82) separados a intervalos regulares entre sí.
4. La estación de las reivindicaciones 3 o 4, en la que cada dicho collarín de refuerzo (66, 68) incluye al menos dos dichas superficies de tope (80a a 80c), cada dicha superficie de tope (80a a 80c) de una altura diferente y dispuesta para cooperar con al menos dicho diente (82).
5. La estación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, comprendiendo adicionalmente al menos un perno de bloqueo superior (70, 72) que conecta con dichas secciones interior y exterior (58, 60) del rodillo de formación y al menos un perno de bloqueo inferior (74, 76) que conecta con dichas secciones interior y exterior (62, 64) del rodillo de formación.
6. Aparato (40) para plegar una chapa metálica que comprende:
unas serie de estaciones de formación (42, 44, 46) dispuestas a lo largo de una pista metálica de avance de forma que cada estación sucesiva (42, 44, 46) es capaz de introducir un pliegue incrementado en dicho metal;
al menos una de dichas estaciones de formación (42, 44, 46) es una estación de formación de perfiles con rodillos ajustable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
7. El aparato de la reivindicación 6, comprendiendo adicionalmente al menos dos de dichas estaciones ajustables (42, 44, 46) de formación de perfiles con rodillos.
8. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, en el que al menos dichas estaciones de formación (42, 44, 46) a lo largo de dicha pista de avance incluye un rodillo de formación inferior reemplazable.
9. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, comprendiendo adicionalmente al menos un montaje de rueda loca (48) ajustable.
10. El aparato de la reivindicación 9, en el que en dicho montaje de rueda loca (48) es desplazable en una trayectoria (83) dentro de una dimensión paralela a dichos ejes (54, 56).
11. El aparato de la reivindicación 10, comprendiendo adicionalmente al menos un tope (90a a 90c) dispuesto para limitar el desplazamiento de dicho montaje de rueda loca (48).
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