ES2279416T3 - Dispositivo para cortar o soldar piezas de trabajo de forma tubular o similares. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para cortar o soldar piezas de trabajo de forma tubular o similares, que comprende a) un soplete de corte o de soldadura; b) un mecanismo de guía para el soplete de corte o de soldadura que puede ser controlado de modo que este soplete de corte o de soldadura siga una línea prefijada; caracterizado porque el mecanismo de guía comprende: c) un pórtico (7; 107) a manera de bastidor que a su vez presenta: ca) una abertura de paso (8; 108) en la que puede introducirse una pieza de trabajo (3; 103) en dirección axial; cb) una pieza giratoria (14, 114) que, accionada a motor, puede ser hecha girar alrededor del eje de la abertura de paso (8; 108); cc) un brazo de retención (16, 116) que lleva en su extremo libre el soplete de corte o de soldadura (17; 117) y está fijado con su otro extremo a la pieza giratoria (14, 114) y que está configurado de modo que el soplete de corte o de soldadura (17; 117) pueda ser desplazado radialmente al eje de la abertura de paso (8; 108) del pórtico (7;107) y pueda ser llevado a posiciones angulares diferentes con respecto a la superficie de la pieza de trabajo (3; 103); d) un mecanismo (20, 116) con el cual se puede provocar un movimiento relativo entre la pieza de trabajo (3; 103) y el soplete de corte o de soldadura (17; 117) en la dirección del eje de la abertura de paso (8; 108).
Description
Dispositivo para cortar o soldar piezas de
trabajo de forma tubular o similares.
La invención concierne a un dispositivo para
cortar o soldar piezas de trabajo de forma tubular o similares, que
comprende
a) un soplete de corte o de soldadura;
b) un mecanismo de guía para el soplete de corte
o de soldadura que es controlable de modo que dicho soplete de corte
o de soldadura siga una línea prefijada,
tal como es conocido, por ejemplo, por el
documento EP-0 350 645-A.
En las modernas instalaciones de pintura, como
las que se emplean especialmente para pintar carrocerías de
vehículos, pero también en otras instalaciones industriales, se
encuentran frecuentemente grandes sistemas de tuberías que se
emplean para transportar medios diferentes, por ejemplo aire o
líquidos. Estos sistemas de tuberías pueden comprender varios
centenares de metros de tubos y contienen muchos sitios en los que
un tubo desemboca en el otro o se deriva de éste o bien un tubo se
aplica al otro tubo bajo un ángulo determinado. Los diámetros del
círculo envolvente, las formas de la sección transversal y los
espesores de pared de los distintos tramos de tubo unidos uno con
otro pueden ser aquí muy diferentes. Los diámetros corrientes del
círculo envolvente están situados entre 30 mm y 600 mm, la forma de
la sección transversal puede ser especialmente redonda o
rectangular y el espesor de pared está generalmente entre uno y diez
milímetros.
En uno de los dos tubos a unir entre sí se tiene
que practicar una escotadura correspondiente en la que se encaje
ajustadamente el tubo de derivación o de desembocadura; el tubo de
derivación o de desembocadura tiene que cortarse para ello de forma
complementaria en su extremo. Los requisitos de exactitud en este
caso son extraordinariamente altos. Se pretenden exactitudes de
corte que sean sensiblemente inferiores a 0,5 mm y, en ciertas
circunstancias, incluso inferiores a 0,2 mm.
Actualmente, no están disponibles en el mercado
dispositivos de corte de tubos con los que se puedan atender de
forma satisfactoria todos los requisitos anteriormente citados
conservando unos costes relativamente bajos. En principio, es
ciertamente posible cortar tubos con robots de brazo acodado. Sin
embargo, estos no están adaptados de forma óptima a la geometría de
los tubos, son relativamente caros, no se pueden trasladar sin
dificultades al emplazamiento de una obra y, en general, no alcanzan
tampoco la exactitud de corte deseada.
Otros dispositivos de corte por láser obtenibles
en el comercio y pensados especialmente para cortar tubos son
adecuados solamente para la mecanización de tubos de pared
relativamente delgada, ya que el corte se efectúa siempre
perpendicularmente a la superficie de los tubos. En tubos de pared
más gruesa esto conduce a que se formen huecos en las superficies
de corte de las partes de tubo a ensamblar una con otra, lo que
puede dar lugar a problemas durante la soldadura.
Resultan problemas semejantes en dispositivos
con los cuales se sueldan los diferentes tubos o partes de tubo
previamente cortados para obtener el sistema de tubos, ya que aquí
el soplete de soldadura tiene que ser guiado de manera semejante a
como se guía el
soplete de corte durante el corte.
soplete de corte durante el corte.
El cometido de la presente invención consiste en
configurar un dispositivo de la clase citada al principio de modo
que se puedan cortar o soldar con él piezas de trabajo de forma
tubular o similares con los más diferentes diámetros del círculo
envolvente, las más diferentes formas de la sección transversal y
los más diferentes espesores de pared.
Este problema se resuelve según la invención por
el hecho de que el mecanismo de guía comprende:
c) un pórtico a manera de bastidor que a su vez
presenta:
- ca)
- una abertura de paso en la que se puede introducir una pieza de trabajo en dirección axial;
- cb)
- una pieza giratoria que, accionada a motor, puede ser hecha girar alrededor del eje de la abertura de paso;
- cc)
- un brazo de retención que lleva en su extremo libre el soplete de corte o de soldadura, está fijado con su otro extremo a la pieza giratoria y está configurado de modo que el soplete de corte o de soldadura puede ser desplazado radialmente al eje de la abertura de paso del pórtico y llevado a posiciones angulares diferentes con respecto a la superficie de la pieza de trabajo;
d) un mecanismo con el cual se puede producir un
movimiento relativo entre la pieza de trabajo y el soplete de corte
o de soldadura en la dirección del eje de la abertura de paso.
Debido al empleo del pórtico a manera de
bastidor con su abertura de paso en la que puede introducirse la
pieza de trabajo a mecanizar, y debido al brazo de retención
giratorio alrededor de la abertura de paso y portador del soplete
de corte o de soldadura, el dispositivo según la invención está bien
adaptado a la "geometría básica" de tubos o piezas de trabajo
similares: Debido al giro del brazo de retención por medio de la
pieza giratoria alrededor del eje de la abertura de paso se pueden
alcanzar bien todas las zonas del perímetro de la pieza de trabajo.
Debido a la posibilidad de aproximación del soplete de corte o de
soldadura en dirección radial se puede ajustar la distancia
necesaria para la mecanización con respecto a la superficie de la
pieza de trabajo en todas las posiciones angulares alrededor del
eje de la abertura de paso. Debido a la combinación de un
movimiento relativo lineal entre la pieza de trabajo y el soplete de
corte y de soldadura, así como del movimiento de giro de dicho
soporte de corte y de soldadura alrededor del eje de la abertura de
paso, se pueden lograr líneas de mecanización de cualquier
naturaleza en la superficie de la pieza de trabajo. Como
consecuencia de la propiedad del brazo de retención consistente en
que puede ser llevado a posiciones angulares diferentes con
respecto a la superficie de la pieza de trabajo, la dirección de la
mecanización no tiene que discurrir perpendicularmente a la
superficie de dicha pieza de trabajo. Se pueden realizar, por
ejemplo, cortes en los que la dirección de corte a lo largo de la
línea de corte completa permanece siempre la misma en un sistema de
coordenadas fijo en el espacio. Esto facilita el encaje ajustado de
una segunda pieza de trabajo que se ha de insertar en el rebajo
obtenido y que está recortada de manera correspondiente.
El encaje ajustado puede efectuarse, por
ejemplo, de modo que la dirección de corte divida por la mitad el
ángulo bajo el cual deben ensamblarse las dos piezas de trabajo.
Como alternativa, es posible también realizar los cortes de modo
que, estando ensambladas las piezas de trabajo, se obtenga una
ranura en V que se pueda soldar fácilmente.
Preferiblemente, la pieza giratoria susceptible
de ser hecha girar alrededor de la abertura de paso del pórtico es
un anillo o un segmento de anillo que está alojado en una guía
dispuesta en una superficie frontal del pórtico.
El brazo de retención puede comprender, por
ejemplo, tres miembros, de los cuales el primero se extiende en
dirección sustancialmente radial y está montado de forma desplazable
a motor en esta dirección, de los cuales el segundo miembro está
fijado al primer miembro en forma giratoria a motor alrededor de un
eje que, referido a la abertura de paso del pórtico, discurre en
dirección azimutal, y de los cuales el tercer miembro está fijado
al segundo miembro en forma giratoria a motor alrededor de un eje
que discurre paralelo al eje de la abertura de paso. La capacidad
de desplazamiento del primer miembro proporciona aquí la
aproximación radial del soplete de corte o de soldadura, mientras
que los otros dos miembros permiten sustancialmente la variación de
la orientación del soplete de corte o de soldadura con respecto a la
superficie de la pieza de trabajo.
El mecanismo para generar el movimiento relativo
paralelamente al eje de la abertura de paso puede estar configurado
de modo que pueda desplazar la pieza de trabajo en la dirección del
eje de la abertura de paso del pórtico. Esta ejecución simplifica
ciertamente la construcción del pórtico, pero trae consigo la
particularidad de que se tiene que mover la pieza de trabajo, la
cual puede ser relativamente
pesada.
pesada.
Un mecanismo con el cual se puede mover la pieza
de trabajo en dirección axial con respecto al pórtico comprende,
por ejemplo, un carro de arrastre que es trasladable paralelamente
al eje de la abertura de paso y que puede ser puesto en unión de
arrastre con la pieza de trabajo.
Como alternativa, el mecanismo con el cual se
provoca la generación del movimiento relativo entre la pieza de
trabajo y el soplete de corte o de soldadura puede estar configurado
también de modo que pueda desplazar dicho soporte de soldadura o de
corte en la dirección del eje de la abertura de paso del pórtico.
Esto significa ciertamente una construcción algo más complicada del
propio pórtico; sin embargo, dado que con este mecanismo no tiene
que moverse la pieza de trabajo pesada a mecanizar, sino solamente
el soplete de soldadura o de corte más ligero, sigue siendo
tolerable el coste del equipo, sobre todo porque en esta ejecución
es más fácilmente posible la consecución de la alta exactitud de
corte.
Un ejemplo preferido del modo en que se puede
desplazar el soplete de corte o de soldadura en dirección paralela
al eje de la abertura de paso, es aquel en el que el mecanismo en
cuestión está formado por el propio brazo de retención, el cual
está constituido para ello por cinco miembros unidos uno con otro,
en donde
a) el primer miembro está fijado a la pieza
giratoria;
b) el segundo miembro está fijado al primer
miembro en forma giratoria a motor alrededor de un eje que, referido
a la abertura de paso del pórtico, discurre en dirección
azimutal;
c) el tercer miembro está fijado al segundo
miembro en forma giratoria a motor alrededor de un eje que, referido
también a la abertura de paso del pórtico, discurre en dirección
azimutal;
d) el cuarto miembro está fijado al tercer
miembro en forma giratoria a motor alrededor del eje de dicho tercer
miembro;
e) el quinto miembro portador del soplete de
corte o de soldadura es giratorio sobre el cuarto miembro alrededor
de un eje que discurre perpendicularmente al eje de dicho cuarto
miembro.
Los tres primeros miembros de este brazo de
retención hacen posible sustancialmente el desplazamiento radial y
el desplazamiento paralelo al eje del soplete de corte o de
soldadura, mientras que los miembros cuarto y quinto sirven
sustancialmente para provocar posiciones angulares diferentes del
soplete de corte o de soldadura con respecto a la superficie de la
pieza de trabajo.
Cuando se emplea un brazo de retención
correspondiente a la reivindicación 3, el mecanismo para generar el
movimiento relativo puede comprender también un carro que puede
moverse a motor paralelamente al eje de la abertura de paso y está
fijado a la pieza giratoria y en el cual está montado el brazo de
retención. Por tanto, el movimiento relativo entre la pieza de
trabajo y el soplete de corte o de soldadura es producido aquí por
un movimiento axial del carro portador del brazo de retención y, por
tanto, del soplete de corte y de soldadura.
El dispositivo según la invención comprende
convenientemente varios bastidores portadores de rodillos en al
menos un lado del pórtico, sobre los cuales se puede colocar la
pieza de trabajo.
En la abertura de paso del pórtico está prevista
de manera ventajosa una guía para las piezas de trabajo. De este
modo, la pieza de trabajo puede ser posicionada con especial
exactitud en la zona en la que es mecanizada.
La guía puede comprender aquí varios rodillos de
guía susceptibles de aplicarse a la superficie de la pieza de
trabajo.
Cuando estos rodillos de guía son accionables a
motor, pueden ser utilizados al mismo tiempo como el mecanismo que
mueve la pieza de trabajo en traslación de la manera deseada en
dirección paralela a la abertura de paso del pórtico.
El ajuste de la posición de partida correcta de
la pieza de trabajo con respecto al anillo giratorio que produce el
movimiento de giro del soplete de corte o de soldadura puede ser
facilitado haciendo que la posición de la abertura de paso del
pórtico y, por tanto, la del anillo giratorio sea ajustable en
dirección vertical y/u horizontal.
En lo que sigue, se explican con más detalle
ejemplos de realización de la invención haciendo referencia al
dibujo; muestran:
La figura 1, en perspectiva, una vista general
de un primer dispositivo para cortar tubos;
La figura 2, a escala ampliada, también en
perspectiva, la estación de corte del dispositivo de la figura 1,
pero visto en dirección contraria;
La figura 3, el alzado frontal de la estación de
corte de la figura 1;
La figura 4, en perspectiva un segundo ejemplo
de realización de una estación de corte para cortar un tubo
redondo;
La figura 5, el alzado lateral de la estación de
corte de la figura 4;
La figura 6, la vista en planta de la estación
de corte de la figura 4;
La figura 7, un alzado frontal de la estación de
corte de la figura 4, visto en la dirección de movimiento de los
tubos; y
La figura 8, en perspectiva, la estación de
corte de la figura 4, pero durante la mecanización de un tubo
cuadrado.
Se hace referencia en primer lugar a las figuras
1 a 3 en las que se representa un primer dispositivo de corte de
tubos 3 designado en conjunto con el símbolo de referencia 1. El
dispositivo 1 comprende un gran número de bastidores 2 que está
fijados sobre el suelo 4 del local a distancia uno de otro en la
dirección del eje longitudinal del tubo 3 que se ha de mecanizar.
Cada bastidor 2 lleva arriba un rodillo 5 que puede ser hecho girar
libremente o bajo accionamiento a motor alrededor de un eje que
discurre perpendicularmente al eje longitudinal del tubo 3. Este
tubo 3, descansando con su lado inferior sobre varios rodillos 5 de
varios bastidores 2, es movido en traslación en la dirección de su
eje longitudinal de una manera que se describe más adelante.
La fila de bastidores 2 está interrumpida por
una estación de corte que lleva en conjunto el símbolo de referencia
6. La estación de corte 6 posee un pórtico 7 montado también sobre
el suelo 4 del local y dotado de una abertura de paso circular 8,
relativamente grande, cuyo eje es paralelo al eje longitudinal del
tubo 3 y, por tanto, a la dirección de movimiento de éste. En el
caso particular, el eje de la abertura de paso 8 puede ser coaxial
al eje longitudinal del tubo 3.
Como puede deducirse especialmente de las
figuras 2 y 3, la abertura de paso 8 del pórtico 7 es atravesada a
manera de secantes por cuatro rodillos de guía 9, 10, 11, 12. Dos de
estos rodillos de guía, concretamente los rodillos de guía 9 y 10,
discurren en dirección horizontal y perpendicular al eje de la
abertura de paso 8, mientras que los otros dos rodillos de guía,
concretamente los rodillos de guía 11 y 12, están orientados en
dirección vertical. La posición en altura del rodillo de guía
horizontal inferior 9 coincide con la altura de los rodillos 5
dispuestos sobre los bastidores 2. Por tanto, el tubo 3 descansa
sobre este rodillo de guía horizontal más inferior 9 durante su
circulación por la abertura de paso 8 del pórtico 7. La posición en
altura del rodillo de guía horizontal superior 10 es variable, de
modo que éste, según las dimensiones del tubo 3, puede descansar
sobre el lado superior de éste. De manera semejante, la distancia de
los dos rodillos de guía verticales 11, 12 es regulable
simétricamente con respecto al plano medio vertical de la abertura
de paso 8 de modo que dichos dos rodillos de guía 11, 12 pueden
aplicarse a las superficies laterales opuestas del tubo 3.
Los cojinetes para los diferentes rodillos de
guía 8 a 12 y los medios con los que se puede variar la distancia
entre los pares de rodillos paralelos 9, 10 y 11, 12 no se han
representado en el dibujo a fin de evitar que éste resulte
recargado.
En el lado frontal del pórtico 7 alejado del
observador en la figura 1 y vuelto hacia el observador en la figura
2 está montada una guía de anillo 13 que rodea coaxialmente la
abertura de paso 8. Esta guía de anillo 8 aloja un anillo giratorio
14 que puede ser hecho girar por medio de un motor no representado
alrededor de su eje y, por tanto, también alrededor del eje de la
guía de anillo 13 y de la abertura de paso 8. En el anillo
giratorio 14 está fijado un sujetador 15 para un brazo de retención
16 de varios miembros que lleva un soplete de corte 17. Un primer
miembro 16a del brazo de retención 16 sobresale del sujetador 15 en
dirección radial y puede ser desplazado radialmente en esta
dirección por medio de un motor alojado en el sujetador 15. En el
extremo radialmente interior del miembro 16a está montado un segundo
miembro 16b del brazo de retención 16 que discurre
perpendicularmente a dicho extremo y perpendicularmente al eje de la
abertura de paso 8 y, por tanto, en dirección azimutal con respecto
a dicha abertura de paso 8, y que puede ser hecho girar alrededor
de su eje longitudinal con ayuda de un motor 17. En el extremo
opuesto del segundo miembro 16b está montado un tercer miembro 16c
que puede ser hecho girar con ayuda de otro motor 18 alrededor de un
eje de giro que discurre paralelo al eje de la abertura de paso 8.
En el extremo del tercer miembro 16c del brazo de retención 16 se
encuentra el soplete de corte 17 ya mencionado anteriormente.
A lo largo de los bastidores 2 del dispositivo 1
que están dispuestos delante de la estación de corte 6, considerado
en la dirección de movimiento del tubo 3, se extiende un carril de
guía 19 paralelo a la dirección de movimiento del tubo 3. En este
carril de guía 19 puede ser trasladado a motor un carro de arrastre
20 que posee dos mordazas de apriete verticales 21, 22 que
discurren a distancia variable una de otra (véase la figura 1).
El dispositivo 1 anteriormente descrito trabaja
de la manera siguiente.
En primer lugar, se fijará la geometría de los
cortes que deberán practicarse en el tubo 3, incluyendo los ángulos
bajo los cuales han de realizarse estos cortes con respecto a la
superficie del tubo 3. Seguidamente, se coloca el tubo 3 a cortar
sobre los rodillos 5 de los bastidores 2 que están situados delante
de la estación de corte 6, considerado en la dirección de
movimiento. Se introduce el tubo 3 con su zona extrema delantera en
la abertura de paso 8 de la estación de corte 6 y se le coloca allí
entre los respectivos pares de rodillos paralelos 9, 10 y 11, 12.
Estos se han puesto previamente a la distancia adecuada para ello.
En la zona extrema trasera del tubo 3 se fijan las mordazas de
apriete 21, 22 del carro de arrastre 20. Se puede efectuar ahora el
proceso de corte de acuerdo con los datos previamente establecidos.
A este fin, mediante un movimiento de traslación del tubo 3 con
ayuda del carro de arrastre 20, un giro del anillo giratorio 14 con
respecto a la guía 13 de dicho anillo, un desplazamiento radial del
miembro 16a del brazo de retención 16 y una basculación
correspondiente de los miembros 16b y 16c, se lleva primero el
soplete de corte 17 a la posición en la que deberá comenzar el
corte y se le inclina entonces hacia la dirección correcta, de modo
que el corte se realice bajo el ángulo deseado con respecto a la
superficie.
Seguidamente, se pone en funcionamiento el
soplete de corte 17 y se comienza el corte. Mediante una
superposición del movimiento de traslación lineal del tubo 3, el
movimiento de giro del anillo giratorio 14 y el movimiento de
aproximación lineal del primer miembro 16a del brazo de retención
16, se realiza ahora el corte a lo largo del contorno deseado.
Mediante un giro correspondiente de los miembros 16b y 16c del brazo
de retención 16 se ajusta o se conserva entonces continuamente el
ángulo deseado entre el corte y la superficie del tubo 3. Durante
el paso del tubo 3 por la estación de corte 6 se pueden efectuar de
esta manera, en caso necesario, varios
cortes.
cortes.
En un ejemplo de realización no representado en
el dibujo los rodillos de guía 9 a 12 o al menos uno de ellos son
accionados a motor y proporcionan así el avance lineal del tubo 3.
En este caso, se puede prescindir del carro de arrastre 20.
El segundo ejemplo de realización de un
dispositivo de corte de tubos representado en las figuras 4 a 8
presenta una considerable semejanza con el primer ejemplo de
realización. Por tanto, las partes correspondientes se han
identificado con el mismo símbolo de referencia incrementado en
100.
El dispositivo 101 de las figuras 4 a 8
presenta, al igual que el ejemplo de realización primeramente
descrito, un gran número de bastidores con rodillos situados
arriba, sobre los cuales se puede mover el tubo 103 a cortar en la
dirección de su eje longitudinal, antes y después de la estación de
corte 106. Los bastidores no están representados para el segundo
ejemplo de realización. A diferencia del ejemplo de realización de
las figuras 1 a 3, el de las figuras 4 a 8 no tiene que presentar
necesariamente un carro de arrastre para el tubo 103 o rodillos de
guía accionados en la estación de corte 106, ya que el tubo 103 está
parado durante el proceso de corte. El movimiento del tubo 103
antes y después del corte puede realizarse eventualmente también a
mano o con ayuda de los rodillos motorizados de los bastidores.
La estación de corte 106 del segundo ejemplo de
realización del dispositivo de corte 110 comprende, al igual que la
del primer ejemplo de realización, un pórtico 107 que está provisto
de una abertura de paso circular 108 de superficie relativamente
grande. En un lado frontal del pórtico 106, la abertura de paso 108
está rodeada coaxialmente por un anillo giratorio 114 que puede ser
hecho girar a motor en una guía giratoria 113. En el anillo
giratorio 114 está rígidamente fijado en forma directa, es decir,
sin el sujetador 15 del primer ejemplo de realización, un brazo de
retención 116 de varios miembros para el soplete de corte 117. El
miembro 116a sujeto directamente al anillo giratorio 114 está
configurado, por motivos de estabilidad, como un miembro doble y
comprende los dos miembros parciales 116aa y 116ab, los cuales están
ambos unidos en un extremo con el anillo giratorio 114 y, partiendo
de allí en forma de V, convergen en el otro extremo.
En los extremos exteriores reunidos de los dos
miembros parciales 116aa y 116ab está fijado un segundo miembro
116b del brazo de retención 116 que puede ser hecho girar con ayuda
de un motor 117 alrededor de un eje que discurre perpendicularmente
a la dirección de movimiento del tubo 103. En el extremo del segundo
miembro 116b del brazo de retención 116 se encuentra un tercer
miembro 116c del brazo de retención 116 que puede ser hecho girar
con ayuda de un motor 118 alrededor de otro eje que discurre
perpendicularmente a la dirección de movimiento del tubo 103. Este
tercer miembro 116c está unido con un cuarto miembro 116d de tal
manera que los ejes de los miembros 116c y 116d estén alineados uno
con otro y el cuarto miembro 116d pueda ser hecho girar alrededor
de este eje por medio de un motor que no puede apreciarse. En el
extremo del cuarto miembro 116d está nuevamente dispuesto un quinto
miembro 116e portador del soplete de corte 117 de modo que este
miembro puede ser hecho girar con ayuda de un motor alrededor de un
eje que discurre perpendicularmente al eje del miembro 116d. Por
tanto, la posición del eje últimamente citado en el espacio depende
de la posición de giro del cuarto miembro 116d con respecto al
tercer miembro 116c del brazo de retención 116.
El funcionamiento del dispositivo 110 coincide
en amplio grado con el del dispositivo 1 de las figuras 1 a 4. La
diferencia principal consiste en que en el primer ejemplo de
realización el movimiento relativo axial necesario entre el soplete
de corte 17 y el tubo 3 es producido por un movimiento de traslación
lineal de dicho tubo 3, mientras que en el segundo ejemplo de
realización el tubo 103 está parado durante el corte y la
componente del movimiento del soplete de corte 117 necesaria
paralelamente al eje del tubo 103 es proporcionada también con
ayuda del brazo de retención 116.
Por tanto, el desarrollo de los procesos es
enteramente semejante, tal como se ha descrito más arriba para el
dispositivo 1:
En primer lugar, el tubo 103 a cortar,
descansando sobre los rodillos de los bastidores no representados en
el dibujo, es introducido en la abertura de paso 108 de la estación
de corte 106. Seguidamente, se establece la posición relativa
correcta entre el tubo 103 y la abertura de paso 108 de la estación
de corte 106, lo que puede efectuarse tanto por manipulación en el
tubo 103, por ejemplo con ayuda de los bastidores no representados,
como por manipulación en la propia estación de corte 106. A este
fin, la estación de corte 106 puede ser desplazada en su totalidad
o en parte en dirección vertical y/u horizontal. En cualquier caso,
no es necesario corregir una posición errónea del tubo 103 con
respecto a la abertura de paso 108. Siempre que esta posición
errónea sea captada con suficiente precisión por sensores
adecuados, es posible tenerla en cuenta también para el
cálculo.
Con ayuda del anillo giratorio 114 y de los
diferentes miembros 116a a 116d del brazo de retención 116 se
aproxima ahora el soplete de corte 117 al comienzo del corte y se
orienta entonces dicho soplete de corte 117 de modo que se pueda
realizar el corte bajo el ángulo deseado con la superficie. Mediante
una superposición del movimiento de giro del anillo giratorio 114 y
de los diferentes movimientos de basculación y de giro de los
distintos miembros 116a a 116e y, por tanto, del propio soplete de
corte 117 se recorre ahora la línea de corte deseada, conservándose
continuamente la inclinación deseada del soplete de corte 117 con
respecto a la superficie.
En las figuras 4 a 7 se representa el modo en
que se corta en un tubo 103 de sección transversal circular con
ayuda del dispositivo 110 un orificio en el que puede soldarse un
segundo tubo de derivación o de desembocadura que se ha recortado
correspondientemente. En la figura 8 se representa el mismo
dispositivo 110 en la forma en que éste corta con superficie plana
un tubo 103' de sección transversal cuadrada bajo un ángulo
determinado con el eje longitudinal, con lo que este tubo 103'
puede ser soldado con otro tubo recortado de manera complementaria
y que se extiende alejándose del mismo bajo un ángulo
correspondiente.
Los dispositivos 1 y 101 se han descrito
anteriormente en su utilización para el corte de tubos. Pueden ser
utilizados también de manera sustancialmente inalterada como
dispositivos de soldadura, teniendo que sustituirse entonces, por
supuesto, los sopletes de corte 17 ó 117 por sopletes de soldadura
correspondientes. Además, tienen que estar previstos dispositivos
con los cuales los dos tubos a unir uno con otro puedan mantenerse
uno junto a otro en la posición correcta. El soplete de soldadura se
desplaza entonces -bajo una superposición correspondiente de los
diferentes movimientos que son hechos posibles por los dispositivos
1 y 101- a lo largo de la juntura de empalme de los tubos a unir uno
con otro y une estos últimos por medio de una soldadura
correspondiente.
Los dispositivos descritos son adecuados no sólo
para cortar y soldar tubos, sino también para piezas de trabajo
semejantes que presenten un marcado eje longitudinal. Por ejemplo,
se pueden producir con ellos en perfiles de construcción o de
estructuras de acero o en material en forma de barra ingletes,
uniones de ajuste de forma, penetraciones y cortes de gargantas
para la preparación de la costura de
soldadura.
soldadura.
Claims (13)
1. Dispositivo para cortar o soldar piezas de
trabajo de forma tubular o similares, que comprende
a) un soplete de corte o de soldadura;
b) un mecanismo de guía para el soplete de corte
o de soldadura que puede ser controlado de modo que este soplete de
corte o de soldadura siga una línea prefijada;
caracterizado porque el mecanismo de guía
comprende:
c) un pórtico (7; 107) a manera de bastidor que
a su vez presenta:
- ca)
- una abertura de paso (8; 108) en la que puede introducirse una pieza de trabajo (3; 103) en dirección axial;
- cb)
- una pieza giratoria (14, 114) que, accionada a motor, puede ser hecha girar alrededor del eje de la abertura de paso (8; 108);
- cc)
- un brazo de retención (16, 116) que lleva en su extremo libre el soplete de corte o de soldadura (17; 117) y está fijado con su otro extremo a la pieza giratoria (14, 114) y que está configurado de modo que el soplete de corte o de soldadura (17; 117) pueda ser desplazado radialmente al eje de la abertura de paso (8; 108) del pórtico (7; 107) y pueda ser llevado a posiciones angulares diferentes con respecto a la superficie de la pieza de trabajo (3; 103);
d) un mecanismo (20, 116) con el cual se puede
provocar un movimiento relativo entre la pieza de trabajo (3; 103)
y el soplete de corte o de soldadura (17; 117) en la dirección del
eje de la abertura de paso (8; 108).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la pieza giratoria (14; 114) que puede
ser hecha girar alrededor de la abertura de paso (8; 108) es un
anillo o un segmento de anillo que está montado en una guía (13;
113) que va dispuesta en una superficie frontal del pórtico (7;
107).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el brazo de retención (16) comprende
tres miembros (16a, 16b, 16c), de los cuales el primero (16a) se
extiende en dirección sustancialmente radial y está sujeto en esta
dirección en forma desplazable a motor, de los cuales el segundo
miembro (16b) está fijado al primer miembro (16a) en forma
giratoria a motor alrededor de un eje que, referido a la abertura de
paso (8) del pórtico (7), discurre en dirección azimutal, y de los
cuales el tercer miembro (16c) está fijado al segundo miembro (16b)
en forma giratoria a motor alrededor de un eje que discurre
paralelamente al eje de la abertura de paso (8).
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque el mecanismo (20) para generar
el movimiento relativo está concebido de modo que puede desplazar la
pieza de trabajo (2) en la dirección del eje de la abertura de paso
(8) del pórtico (7).
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque el mecanismo (20) para generar el
movimiento relativo comprende un carro de arrastre (20) que puede
ser trasladado paralelamente al eje de la abertura de paso (8) y
que puede ser puesto en unión de arrastre con la pieza de trabajo
(3).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque el mecanismo (116) para generar
el movimiento relativo está concebido de modo que puede desplazar el
soplete de corte o de soldadura (117) en la dirección del eje de la
abertura de paso (108) del pórtico (107).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque el mecanismo para generar el movimiento
relativo está formado por el brazo de retención (116), el cual está
constituido para ello por cinco miembros (116a a 116e) unidos uno
con otro, en donde
a) el primer miembro (116a) está fijado a la
pieza giratoria (114);
b) el segundo miembro (116b) está fijado al
primer miembro (116a) en forma giratoria a motor alrededor de un
eje que, referido a la abertura de paso (108) del pórtico (107),
discurre en dirección azimutal;
c) el tercer miembro (116c) está fijado al
segundo miembro (116b) en forma giratoria a motor alrededor de un
eje que, referido también a la abertura de paso (108) del pórtico
(107), discurre en dirección azimutal;
d) el cuarto miembro (116d) está fijado al
tercer miembro (116c) en forma giratoria a motor alrededor de dicho
tercer miembro (116c); y
e) el quinto miembro (116e) portador del soplete
de corte o de soldadura (117) está fijado al cuarto miembro (116d)
en forma giratoria alrededor de un eje que discurre
perpendicularmente al eje de dicho cuarto miembro (116d).
8. Dispositivo según la reivindicación 6 en
cuanto depende de la reivindicación 3, caracterizado porque
el mecanismo para generar el movimiento relativo comprende un carro
que puede moverse a motor en dirección paralela al eje de la
abertura de paso y está fijado a la pieza giratoria y en el cual
está montado el brazo de retención.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque comprende en al menos un
lado del pórtico (7) varios bastidores (2) portadores de rodillos
(5) sobre los cuales se puede colocar la pieza de trabajo (3).
10. Dispositivo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en al
abertura de paso (8) del pórtico (7) está prevista una guía (9 a
12) para la pieza de trabajo (3).
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque la guía comprende varios rodillos de
guía (9 a 12) que pueden aplicarse a la superficie de la pieza de
trabajo (3).
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque los rodillos de guía pueden ser
accionados a motor.
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se puede
ajustar la posición de la abertura de paso (8; 108) en dirección
vertical y/u horizontal.
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