ES2263860T3 - Aparato y procedimiento para el acabado superficial de tubos por medio de ruedas laminares. - Google Patents

Abstract

Aparato para acabado de superficie de un tubo, por ejemplo un acabado satinado o un pulido, que comprende medios (14) para soportar el tubo giratoriamente alrededor de su propio eje, medios (60) para hacer que el tubo gire alrededor de su propio eje, medios para hacer avanzar el tubo en la dirección definida por su propio eje, medios portacepillos que ensamblan una pluralidad de cepillos o ruedas de acabado laminares giratorios (S), medios (48) para posicionar dichos medios portacepillos y medios (42) para accionar dichos medios portacepillos en rotación, caracterizado porque dichos medios portacepillos comprenden un casquillo portacepillos (30), cuyo eje (a30) está sustancialmente paralelo al eje del tubo en producción, el cual está soportado giratoriamente por dos juntas universales de extremo (33, 33¿) sobre brazos laterales (34, 34¿), estando cada uno de estos montado pivotantemente sobre un soporte (36, 36¿) respectivamente.

Description

Aparato y procedimiento para el acabado superficial de tubos por medio de ruedas laminares.

La presente invención se refiere al campo del acabado de superficie de tubos.

El documento US-A-5 371 describe un aparato para el acabo de superficie de un tubo que comprende medios que soportan giratoriamente el tubo, medios para hace girar el tubo alrededor de su propio eje, medio para hacer avanzar el tubo en la dirección definida por su propio eje, un elemento de cepillo y medios para posicionar y para accionar con rotación dicho elemento de cepillo.

Se conoce un tratamiento de cepillado sobre la superficie exterior de los tubos mediante los cepillos giratorios, en líneas de producción de tubos partiendo de una hoja de metal, usando una cabeza portacepillos que gira alrededor del tubo. En estos sistemas, el tubo avanza sin girar. El acabado obtenido no es preciso y por lo tanto el procedimiento no se puede usar cuando se requiere un acabado de precisión.

Igualmente se conoce la realización de acabado de superficie más preciso sobre tubos, generalmente acabado satinado, mediante cintas abrasivas. El tubo es soportado sobre un lecho de rodillos móviles y está hecho para avanzar y girar alrededor de su propio eje mediante un rodillo de arrastre motorizado. Cada cinta abrasiva es sinfín y está envuelta sobre ruedas, una de las cuales es una rueda de mando revestida de goma que prensa la cinta abrasiva contra el tubo. La operación es generalmente realizada trabajando sobre el tubo con una sucesión de cintas de diferente grano, es decir, en la práctica, pasando el tubo a lo largo de las cintas con diferentes granos. Un problema de este tipo de acabado es el gran desgaste sobre las cintas abrasivas, lo cual podría implicar que se obtiene un tipo diferente e irregular de acabado sobre sucesivas partes del producto. Para solucionar este inconveniente, el operador está obligado a cambiar la cinta a menudo, usando las cintas gastadas en diferentes posiciones hasta que desgastan por completo, y esto conduce a una pérdida de tiempo considerable.

Un inconveniente adicional es la necesidad de lubricar el tubo con mucho agua en el área de fricción del mismo con la cinta, y el uso de agua o de otro líquido para la lubricación y la refrigeración conduce a la producción de lodo, el cual es difícil y laborioso de eliminar. Además, el agua es una causa de deterioro de las piezas mecánicas fijas o móviles y el lodo producido debe ser retirado manualmente de la línea por los operadores, con una consecuente pérdida de tiempo.

Finalmente, en el área de fricción entre la cinta y el tubo hay un desarrollo de calor considerable, lo cual conduce a una pérdida de rectitud de dicho tubo.

Para solucionar los inconvenientes anteriormente mencionados, se han concebido la máquina y el procedimiento descritos en las reivindicaciones 1 y 6.

Dicho de otro modo, el procedimiento comprende las etapas de operar sobre un tubo que avanza a lo largo de su propio eje y girar con una pluralidad de ruedas o cepillos laminares colocados a lo largo del tubo y que giran alrededor de un eje que está generalmente paralelo al eje del tubo.

El aparato comprende un lecho de rodillos móviles que soportan el tubo, un casquillo porta cepillo montado sobre un soporte ajustable en posición respecto del lecho de tubo, medios para hacer que el tubo avance y gire y medio para determinar la posición del casquillo portacepillos.

La invención hace que sea posible solucionar los inconvenientes anteriormente mencionados, en particular para obtener un excelente nivel de acabado de superficie del tubo (de acabado satinado a pulido), y para evitar un recalentamiento y las deformaciones resultantes del tubo, aunque sin requerir el uso de líquidos refrigerantes.

Una realización de la invención se describirá a continuación meramente a título de ejemplo no limitativo y con referencia a las figuras anexas, en las cuales:

La figura 1 es una vista frontal parcialmente esquemática del aparato, con los rodillos móviles del lecho de soporte de tubo ilustrado en una posición con sus ejes paralelos al eje del tubo; se ilustran dos posibles configuraciones del tubo en producción, una con el máximo diámetro y una con el mínimo diámetro,

La figura 2 es una vista en planta del aparato de la figura 1; las ruedas o cepillos laminares y el casquillo sobre el cual están montados están dibujados con una línea de punto y el tubo en producción ha sido omitido por motivos de claridad del dibujo; los rodillos móviles de soporte de tubo están ilustrados en una disposición oblicua respecto del eje del tubo, es decir, respecto de la dirección de avance;

La figura 3 es una vista lateral vista del lado izquierdo respecto de la figura 1, con los rodillos móviles en la disposición de la figura 2;

La figura 4 es una vista posterior del aparato, es decir, del lado opuesto al ilustrado en la figura 1,

La figura 5 es una sección a lo largo del plano vertical marcado 5-5 en la figura 1;

La figura 6 es una vista en sección a lo largo del plano marcado 6-6 en la figura 1 e ilustra uno de los soportes de pivote de un balancín que lleva el casquillo con las ruedas laminares;

La figura 7 es una sección a lo largo del plano vertical marcado 7-7 en la figura 1;

La figura 8 es una vista en sección a lo largo del plano vertical marcado 8-8 de la figura 4, pero ilustra solamente el rodillo de arrastre, en la disposición de los mismos con el eje paralelo al eje del tubo.

Haciendo referencia en primer lugar a la figura 1, un aparato para el acabado de superficie de tubo, según la presente invención es designado 10 y comprende, sobre un lecho 12, un lecho de avance y de soporte de tubo, designado14, y una unidad de acabado, a continuación también denominado unidad de pulido, designada 16.

El tubo en producción será designado de ahora en adelante con T; en la figura 1 se han dibujado un tubo T1 de máximo diámetro y un tubo T2 de mínimo diámetro, de manera que se pueden acabar con el aparato de la invención.

El lecho de avance y soporte tuvo 14 comprende una pluralidad de conjuntos 18 de rodillos, comprendiendo cada uno uno o más rodillos o ruedas 20 móviles alrededor de generalmente ejes horizontales a20. Los conjuntos de rodillo están generalmente dispuestos sobre dos filas, desviadas o al tresbolillo, es decir, una sobre un lado y la siguiente, desplazada longitudinalmente por una distancia, sobre el otro lado de una trayectoria de paso para el tubo, que éstas definen.

Cada conjunto 18 de rodillo comprende un chasis fijo 20 fijado al lecho y una chasis móvil 24 sobre el mismo, basculando alrededor de un eje horizontal a24 bajo el control de un servopiston 25. El balanceo controlado por los conjuntos de servopistón25 dispone los chasis 24 en una posición más o menos extendida hacia arriba, por consiguiente, establece los rodillos en una posición más o menor cerca los unos de los otros para adaptarse a los tubos que hay que tratar de diferentes tamaños. Sobre cada chasis basculante 24 hay instalado un chasis ajustable 26 que soporta el rodillo, el cual puede ser girado, por medios no ilustrados, alrededor del eje vertical a26 respectivo para disponer le rodillo respectivo con el ángulo deseado respecto del eje del tubo.

Por encima del lecho 14 de rodillo, según la invención está soportado un husillo o casquillo 30 portacepilllos de la unidad 16 de pulido (figuras 3, 5). El casquillo portacepillos tiene un eje horizontal a30 paralelo al eje aT del tubo y está soportado giratoriamente, a través de dos juntas universales de extremo 33 y 33', sobre los brazos laterales 34 y 34' de una estructura de balancín 35 de la unidad 16.

Los brazos 34, 34' están cada uno montado sobre un soporte 36, respectivamente 36', fijado al lecho, mediante una parte de pivote 37 (Figura 6) que define un eje basculante horizontal a6 para la unidad 16.

El brazo 34 de la estructura lleva un motor 40 para la rotación de los cepillos, visible en las figuras 2 y 7. El motor 40 tiene un árbol de mando 41 que soporta una polea de mando 42. Una correa 43 transmite el movimiento a una polea arrastrada 44 solidaria al pivote de una junta universal 33, de las juntas universales de extremo del husillo portacepillos.

La unidad 16 bascula por lo tanto alrededor del eje a16 definido por los pivotes 37. Para definir la posición de la unidad 16 alrededor del eje a16, un elemento de un conjunto de servopistón 48, cuyo otro elemento está conectado al lecho 12, actúa sobre la parte de la estructura 34 opuesta al husillo portacepillos. Un transductor lineal 50 de tipo óptico o incremental, conocido en sí, está también montado entre el lecho y la misma parte de la estructura portacepillos para permitir el ajuste de la posición de los cepillos respecto del tubo según el diámetro del tubo y del desgaste de los cepillos. Los cepillos usados son preferiblemente cepillos giratorios laminares ("ruedas"), disponibles en el mercado y marcados con un a S en las figuras. Dichas ruedas laminares comprenden un cuerpo, generalmente de material plástico, y hojas radiales que se extienden a partir del cuerpo, que consisten generalmente en tejidos de algodón o poliéster, o de ruedas de diferentes materiales que tienen abrasivo incorporado, con o sin polvos abrasivos aplicados. Se pueden usar ruedas laminares preferiblemente de 10 a 500 mm de diámetro y longitudes de 100 a 1000 mm. Las ruedas están bloqueadas en un bloque sobre el casquillo, posiblemente con una separación longitudinal entre las ruedas o los grupos de
ruedas.

La rotación de un tubo T en producción (T_{1}, T_{2}) alrededor de su propio eje se determina mediante uno o más rodillos de arrastre, en si conocidos. El conjunto de rodillos de arrastre que se puede ver en las figuras 3, 4 y 7 y está generalmente designado con 60, comprende un rodillo de arrastre 61 revestido con una capa de material apropiado para crear un contacto de estirado o de sujeción sobre el tubo, por ejemplo un material de tipo goma que puede sujetar el tubo y es solidario a un árbol que toma su accionamiento del árbol de mando de un motor 63. El conjunto está soportado por un balancín 63 montado basculante sobre un montante 67 fijado al lecho. La posición del rodillo respecto del tubo está determinada mediante un conjunto servopistón 68, conectado al lecho y al brazo 66.

El avance del tubo está determinado por la rotación del mismo, debido al rodillo de arrastre, en contacto con los rodillos 20 dispuestos con sus ejes oblicuos respecto del eje del tubo.

La referencia numérica 70 indica una hendidura de aspiración de polvo. Un túnel de refrigeración por aire (no ilustrado) puede estar provisto a lo largo de la carrera del tubo. No es necesario usar líquidos refrigerantes.

La referencia numérica 74 indica un sensor para detectar la presencia del tubo.

El acabado de superficie que se obtiene es bueno y uniforme sobre todo el tubo, ya que los cepillos son llevados más cerca del eje del tubo a medida que se desgastan y no se produce recalentamiento ni las consiguientes deformaciones.

Claims (7)

1. Aparato para acabado de superficie de un tubo, por ejemplo un acabado satinado o un pulido, que comprende medios (14) para soportar el tubo giratoriamente alrededor de su propio eje, medios (60) para hacer que el tubo gire alrededor de su propio eje, medios para hacer avanzar el tubo en la dirección definida por su propio eje, medios portacepillos que ensamblan una pluralidad de cepillos o ruedas de acabado laminares giratorios (S), medios (48) para posicionar dichos medios portacepillos y medios (42) para accionar dichos medios portacepillos en rotación, caracterizado porque dichos medios portacepillos comprenden un casquillo portacepillos (30), cuyo eje (a30) está sustancialmente paralelo al eje del tubo en producción, el cual está soportado giratoriamente por dos juntas universales de extremo (33, 33') sobre brazos laterales (34, 34'), estando cada uno de estos montado pivotantemente sobre un soporte (36, 36') respectivamente.

2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios portacepillos comprenden un casquillo (30) llevado sobre un soporte de balancín (35) montado sobre soportes (36) que definen un eje basculante (a16) del soporte paralelo al eje del tubo.

3. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios para soportar el tubo comprenden giratoriamente un lecho de rodillos móviles en el cual los rodillos móviles están dispuestos según una disposición al tresbolillo.

4. Aparato según la reivindicación 3, caracterizado porque cada rodillo tiene su eje de rotación (a20) ajustable alrededor de un eje vertical (a26).

5. Aparato según la reivindicación 4 en el cual los rodillos (20) están soportados de manera que puedan alejarse o acercarse los unos de los otros para adaptarse a los tubos de diferentes diámetros.

6. Un procedimiento de acabado de la superficie exterior de tubos mediante un aparato según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se usan los medios portacepillos que comprenden un casquillo portacepillos (30) -cuyo eje (a-30) está sustancialmente paralelo al eje del tubo en producción- soportado giratoriamente por dos juntas universales de extremo (33, 33') sobre brazos laterales (34, 34'), cada uno montado pivotantemente sobre un soporte (36, 36') respectivamente y porque el tubo avanza a lo largo de un eje de avance que coincide con el eje longitudinal del tubo y, al mismo tiempo, se le hace girar alrededor de dicho eje.

7. Un procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque la posición del eje de rotación de los cepillos se ajusta respecto del eje del tubo.