ES2341503T3 - Maquina curvadora de chapa. - Google Patents
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Abstract
Máquina curvadora de chapa, especialmente para la fabricación de tubos, con un dispositivo de curvado que presenta un sistema de machos (1) de un útil de conformación con filas de zapatas de prensado (1.1) que pueden disponerse a diferentes distancias de una superficie de una chapa alimentada, eligiéndose las distancias de las zapatas de prensado (1.1) a la superficie correspondiente de la chapa de conformidad con el contorno de la chapa (B) que se debe curvar y prefijándose o pudiendo prefijarse estas distancias por medio de varios miembros de ajuste (2), y estando dispuestos varios machos de conformación (3) hidráulica o neumáticamente accionados en el lado de la chapa opuesto a los machos (1) del útil de conformación para curvar la chapa hasta alcanzar el contorno ajustado por los machos (1) del útil de conformación, caracterizada porque los miembros de ajuste están configurados como servocilindros (2) y porque, en funcionamiento, los machos de conformación (3) están dispuestos en solamente una fila en la zona de un tramo extremo de la chapa adyacente al canto de dicha chapa.
Description
Máquina curvadora de chapa.
La invención se refiere a una máquina curvadora
de chapa, especialmente para la fabricación de tubos, con un
dispositivo curvador que presenta un sistema de machos de un útil de
conformación con filas de zapatas de prensado que pueden disponerse
a varias distancias diferentes de una chapa alimentada, eligiéndose
las distancias de las zapatas de prensado a la superficie
correspondiente de la chapa de conformidad con el contorno de la
chapa que se debe curvar y estando prefijadas o pudiendo prefijarse
tales distancias por medio de varios miembros de ajuste, y estando
dispuestos varios machos de conformación hidráulica o neumáticamente
accionados en el lado de la chapa opuesto a los machos del útil de
conformación para curvar la chapa hasta obtener el contorno
ajustado por los machos del útil de conformación.
En el documento DE 24 02 190 A1 se indica una
máquina curvadora de chapa de esta clase. En esta máquina curvadora
de chapa conocida están dispuestas de plano sobre el lado superior y
el lado inferior de una placa de chapa alimentada por medio de un
dispositivo de transporte varias filas de machos dirigidos hacia la
superficie inferior o superior de la chapa, los cuales se pueden
ajustar a distancias diferentes de la superficie de la chapa. Los
machos del lado superior y del lado inferior de la chapa están
dispuestos aquí en al menos tres filas respectivas, estando
enfrente de cada fila del lado superior una fila del lado inferior y
siendo ajustables las distancias entre las filas. Los machos puede
ser desplazados por medio de un sistema de husillo roscado en el
lado superior y en el lado inferior o con un sistema de husillo
roscado en un lado y un sistema hidráulico en el otro lado,
preajustándose por medio del sistema de husillo roscado una
curvatura determinada de la chapa para presionar después la placa
de chapa con los machos dispuestos en el otro lado contra los machos
preajustados y para conferirle la curvatura deseada. Las chapas
especialmente gruesas pueden curvarse de esta manera tan sólo con
un coste considerable.
En el documento DE 42 15 807 A1 se indica una
máquina curvadora de tubos en la que se coloca una chapa sobre dos
útiles curvadores inferiores distanciados uno de otro y extendidos
en la dirección longitudinal del tubo, y se comba dicha chapa con
un útil curvador superior dispuesto entre los útiles curvadores
inferiores en el lado superior opuesto. Los dos útiles curvadores
inferiores están soportados aquí por medio de una fila de unidades
de pistón/cilindro situadas debajo de la mesa y el útil curvador
superior es accionado también por medio de una fila de unidades de
pistón/cilindro. Para curvar la chapa hasta obtener la forma tubular
cilíndrica deseada se la tiene que reajustar varias veces y las
operaciones de curvado han de realizarse con una frecuencia
correspondiente. Este modo de proceder es también costoso.
En el documento EP 0 051 554 A2 se muestra otra
máquina curvadora de chapa para tubos. En este caso, están
previstos unos cuerpos de conformación superiores que se extienden a
lo largo de la longitud del tubo, que tienen entrantes moldeados
semicilíndricos correspondientes al contorno del tubo y que son
trasladados para una operación de prensado por medio de mecanismos
de regulación relativamente complicados que presentan cilindros.
El documento DE 24 55 521 A1 muestra también una
prensa hidráulica curvadora de chapa semejante a la del documento
EP 0 051 554 A2.
En una máquina curvadora mostrada en el
documento US 4,148,426 A para la fabricación de tubos metálicos se
emplean unos útiles de conformación en U que son maniobrados con
cierto decalaje en la dirección longitudinal del tubo.
En el documento DE 27 41 001 se muestra una
máquina de curvado libre de chapa de tres puntos.
Para el curvado de chapas, por ejemplo para la
fabricación de cuerpos huecos y especialmente tubos, se prensa
usualmente la chapa - que, en caso de tubos de diámetro grande,
puede presentar un espesor considerable de varios centímetros o
incluso en el rango de un decímetro - entre dos piezas de
conformación. Según el contorno que se deba aplicar, se tienen que
cambiar los útiles de conformación necesarios para ello teniendo en
cuenta las diferentes dimensiones. Tales medidas de
reacondicionamiento restringen la disponibilidad de las
instalaciones.
La invención se basa en el problema de
proporcionar una máquina curvadora de chapa, especialmente para la
fabricación de tubos, con la que resulte un aprovechamiento mejorado
junto con un funcionamiento fiable.
Este problema se resuelve con las
características de la reivindicación 1. Se ha previsto a este
respecto que los miembros de ajuste estén configurados como
servocilindros y que los machos de conformación estén dispuestos
únicamente en una fila en la zona de un tramo extremo de la chapa
adyacente al canto de dicha chapa.
Con esta construcción se puede ajustar
exactamente el contorno deseado por medio de los servocilindros y
las zapatas de prensado unidas con éstos. Por otro lado, por medio
de los machos de conformación colocados en el lado opuesto, los
cuales atacan en el tramo extremo de la chapa adyacente al canto de
dicha tapa, se puede realizar de manera fiable la operación de
curvado junto con la obtención de una construcción estable y un
control sencillo y exacto. Las varias filas de machos del útil de
conformación están dispuestas aquí preferiblemente sobre el lado
superior de la chapa, mientras que la fila única de machos de
conformación está dispuesta ventajosamente en el lado inferior. Sin
embargo, es imaginable también una disposición invertida de los
machos del útil de conformación en el lado inferior y de los machos
de conformación - que realizan la operación de curvado - en el lado
superior. En cualquier caso, con una única fila de machos de
conformación en solamente una operación de curvado se consigue un
gran campo de curvado alrededor de todas las filas de machos del
útil de conformación. Se pueden fabricar así de manera fiable y
racional especialmente también tubos de diámetro grande (por
ejemplo, de más de 300 mm o 500 mm) a partir de chapas de pared
gruesa (de, por ejemplo, más de 30 mm o 500 mm).
Una ejecución ventajosa consiste aquí en que la
fila de machos de conformación esté a lo sumo tan separada del
canto correspondiente de la chapa como la fila de machos opuestos
del útil de conformación situada en la posición más próxima a dicho
canto.
El tratamiento de curvado se favorece aquí por
el hecho de que está presente un dispositivo de sujeción para la
placa de chapa que está dispuesto paralelamente a la fila de machos
del útil de conformación apartada del canto de la chapa en el lado
de estos machos alejado de dicho canto de la chapa. Estas medidas
pueden fomentar la exactitud del tratamiento de curvado.
En este caso, una ejecución ventajosa para la
construcción consiste en que el dispositivo de sujeción presente,
para el asiento de la placa de chapa, un apoyo inferior fijo o
fijamente ajustable en altura y una disposición de apriete opuesta
a este apoyo en el lado superior para afianzar la placa de chapa
contra el apoyo.
Las medidas de que la disposición de sujeción
esté conectada, para la apertura y el cierre, a un dispositivo de
accionamiento que trabaja hidráulicamente contribuyen a un
funcionamiento ventajoso.
Se favorecen también una construcción estable y
un funcionamiento fiable haciendo que los accionamientos hidráulicos
de los machos de conformación, configurados especialmente como
servocilindros adicionales, estén dimensionados para generar
fuerzas mayores que las de los servocilindros de los machos del útil
de conformación.
Para la conformación es ventajosa la medida de
que también los machos de conformación estén provistos de zapatas
de prensado. Con zapatas de prensado recambiables en los machos del
útil de conformación y/o en los machos de conformación se puede
eliminar fácilmente un desgaste o se puede conseguir de manera
sencilla una adaptación a curvaturas diferentes.
Se pueden prefijar curvaturas diferentes de una
manera sencilla, por ejemplo se pueden programar éstas por medio de
un ordenador contenido en el dispositivo de control, haciendo que
esté presente para el ajuste de los servocilindros un dispositivo
de control con el que las filas de zapatas de prensado puedan ser
posicionadas en la dirección de las filas con la misma distancia a
la superficie de chapa y con distancia creciente de una fila a otra
hacia el canto de la chapa, a lo largo de una recta o según una
curvatura convexa, especialmente en forma de segmento circular.
Mediante el dispositivo de control se puede controlar también
adecuadamente la operación de curvado por medio de los machos de
conformación con el correspondiente dispositivo de accionamiento
hidráulico o neumático, por ejemplo en forma coordinada también
mediante servocilindros con el recorrido de la curvatura y/o el
material (espesor, composición).
Las operaciones de tratamiento de curvado se
facilitan haciendo que la disposición de apriete con su dispositivo
de accionamiento y/o un dispositivo de alimentación adicionalmente
existente en su caso para la placa de chapa estén conectados al
dispositivo de control y puedan ser controlados por medio de éste en
forma coordinada entre ellos y/o con el proceso de curvado.
Para la construcción de la máquina curvadora de
chapa son ventajosas, además, las medidas de que el número de
machos de conformación por fila sea menor que el número de machos
del útil de conformación por fila. De esta manera, se puede
simplificar la adaptación y se la puede adaptar también a requisitos
diferentes.
Se explica seguidamente la invención con ayuda
de ejemplos de realización y haciendo referencia al dibujo.
La figura muestra una placa de chapa B dispuesta
en una máquina curvadora de chapa, sobre cuyo lado superior están
dispuestas varias filas de machos 1 de un útil de conformación y
debajo de cuyo lado inferior está dispuesta una fila de machos de
conformación 3. La placa de chapa B, que es alimentada por medio de
una base de soporte 14, está fijada de forma estable en un
dispositivo de sujeción 10 con un apoyo 11 en el lado inferior y con
una disposición de apriete 12 en el lado superior, siendo
presionada la disposición de apriete 12 por medio de un dispositivo
de accionamiento 13, preferiblemente hidráulico o neumático, contra
el lado superior de la placa de chapa B con respecto al apoyo
11.
Los tramos extremos de los machos 1 del útil de
conformación vueltos hacia el lado superior de la placa de chapa B
están provistos de zapatas de prensado 1.1 cuyos extremos están
achaflanados en forma cónica o están redondeados en forma convexa
hacia fuera, de modo que éstos favorecen la operación de curvado de
conformidad con la curvatura ajustada. El tramo extremo de los
machos de conformación correspondientes 3 dirigido hacia el lado
inferior de la placa de chapa B está provisto también de otra zapata
de prensado 4 cuya superficie frontal dirigida hacia la superficie
inferior de la placa de chapa B está también achaflanada en forma
cónica o redondeada en forma convexa hacia fuera, con lo que al
comienzo del tratamiento de curvado la placa de chapa plana B
descansa únicamente de manera puntual o lineal sobre la zapata de
prensado 4 y, durante la operación de curvado, puede progresar sin
impedimento una variación de inclinación de la superficie inferior
de la chapa con relación al lado frontal de la zapata de prensado
4, con lo que se favorece adicionalmente la operación de curvado.
Los machos 1 del útil de conformación y los machos de conformación 3
son maniobrados preferiblemente por medio de miembros de ajuste
hidráulicamente accionados, especialmente servocilindros 2 ó 6,
para, por un lado, realizar un ajuste a la curvatura prefijada y,
por otro lado, para la operación de curvado, efectuándose el
control o regulación del sistema de maniobra por medio de un
dispositivo de control 5. En lugar de un accionamiento hidráulico
puede estar previsto un accionamiento neumático, especialmente para
los machos de conformación 3. Si las zapatas de prensado 1.1 y/o
las demás zapatas de prensado 4 están montadas de forma recambiable,
en una variante de realización, en los tramos extremos de los
machos 1 del útil de conformación o de los machos de conformación
3, las zapatas de prensado 1.1, 4 con lado frontal dotado de
diferente conformación pueden permutarse fácilmente unas por otras,
o bien estas zapatas pueden sustituirse de manera sencilla en caso
de desgaste. Mediante la permutación de zapatas de prensado 1.1 ó 4
se hace posible también una adaptación a materiales diferentes de
placas de chapa B que deban ser curvadas. Para la coordinación del
emparejamiento de materiales zapata de prensado/placa de chapa es
ventajoso elegir el coeficiente de rozamiento de modo que se
consiga una inhibición del resbalamiento o bien una buena capacidad
de deslizamiento, según el contorno de curvado o el material de la
chapa, el espesor de ésta o similares.
En una ejecución alternativa se ha previsto que
la fila de machos de conformación 3 para la operación de curvado
esté dispuesta con el dispositivo de accionamiento correspondiente
sobre el lado superior de la placa de chapa B, mientras que las
filas de los machos 1 del útil de conformación están dispuestas,
para el ajuste de la curvatura, debajo del lado inferior de la
placa de chapa B.
Por medio del dispositivo de control 5 se pueden
efectuar el ajuste de los machos 1 del útil de conformación a la
curvatura prefijada y la activación de los machos de conformación 3
para la operación de curvado de una manera concordante entre uno y
otra, para lo cual el sistema de control presenta una unidad de
ordenador adecuada para una programación. Ventajosamente, la
máquina curvadora de chapa presenta un sistema de medida con una
sensórica de medida que capta el contorno de la chapa al realizar el
curvado hacia dentro y cuyos datos son alimentados al dispositivo
de control y procesados en éste para adaptar los datos de curvado.
Asimismo, el dispositivo de control 5 comprende ventajosamente un
dispositivo de memoria en el que están depositados valores de
consigna para el tratamiento de determinados tipos de productos y
que pueden ser recuperados fácilmente por el usuario. Con el
dispositivo de control 5 puede estar acoplado también el dispositivo
de sujeción 10 para liberar la disposición de apriete 12 al
alimentar o retirar la placa de chapa B y para sujetarla durante la
operación de curvado. Además, para un desarrollo automatizado se ha
previsto ventajosamente que el dispositivo de alimentación 20 para
la placa de chapa B esté conectado también al dispositivo de control
5 y sea controlado por éste. De este modo, la alimentación de la
placa de chapa B al sitio de tratamiento para el curvado puede ser
efectuada por medio del dispositivo de control 5 en concordancia con
la operación de curvado y la sujeción. El dispositivo de sujeción
10 da como resultado una inequívoca inmovilización de la placa de
chapa B, de modo que se puede realizar el curvado, con orientación
estable y con alta exactitud, por medio de las filas de machos 1
del útil de conformación provistas de las zapatas de prensado 1.1.
El apoyo 11 ofrece aquí con su lado frontal una posición de
referencia unívoca para el ajuste de los machos 1 del útil de
conformación y para la curvatura de la placa de chapa B prefijada
por medio de éstos, teniéndose en cuenta también el respectivo
espesor de la placa de chapa B en el dispositivo de control 5.
Con la máquina curvadora se puede conseguir de
manera sencilla y exacta la forma deseada de la chapa, por ejemplo
una forma tubular cilíndrica, a través del ajuste de los
servocilindros hidráulicos o neumáticos prefijado por el sistema de
control o regulación y por medio de un tratamiento de curvado por
segmentos y una posición final de las filas de machos 1 del útil de
conformación, haciéndose posibles ajustes diferentes de una manera
sencilla y exacta. Las filas de machos 1 del útil de conformación
están ajustadas aquí con sus lados frontales a la misma posición en
altura o a la misma distancia de la superficie correspondiente de la
placa de chapa B, mientras que la distancia de una fila a otra
aumenta - creciendo hacia el canto del tramo de chapa tratado - a
lo largo de una recta o una curva convexa hacia fuera. Por tanto, al
curvar la chapa por medio de los machos de conformación 3, las
distintas filas de machos 1 del útil de conformación, con sus lados
frontales o zapatas de prensado 1.1 hacia el canto de la chapa,
entran en contacto sucesivamente con la superficie correspondiente
de la chapa, acortándose crecientemente el brazo de palanca entre la
fila correspondiente de machos 1 del útil de conformación y la fila
de machos de conformación 3 e incrementándose así las fuerzas de
curvado que deben aplicarse. Preferiblemente, los machos de
conformación 3 están diseñados para solicitaciones de fuerza más
altas que las de los machos 1 del útil de conformación, ya que éstos
son sometidos también a una solicitación dinámica más fuerte. Una
zapata de prensado 4 puede llevar asociados varios machos de
conformación 3 con accionamientos hidráulicos o neumáticos, de modo
que el número de zapatas de prensado adicionales 4 es en este caso
más pequeño que el número de machos de conformación 3. El número
total de machos de conformación 3 en una fila puede ser también más
pequeño que el número de machos 1 del útil de conformación en una
fila, con lo que se favorece el control dinámico de los machos de
conformación 3 y se reduce también la cantidad de piezas de
desgaste. Para realizar un curvado fiable hasta la fila de machos 1
del útil de conformación situada más próxima al canto
correspondiente de la chapa, la fila de machos de conformación 3
está a lo sumo tan alejada del canto de la chapa como la fila de
machos 1 del útil de conformación situada más cerca de este
canto.
Por medio del dispositivo de control 5 se puede
acomodar adecuadamente el control o regulación durante el curvado a
las propiedades de materiales diferentes del útil de la placa de
chapa B.
Claims (10)
1. Máquina curvadora de chapa, especialmente
para la fabricación de tubos, con un dispositivo de curvado que
presenta un sistema de machos (1) de un útil de conformación con
filas de zapatas de prensado (1.1) que pueden disponerse a
diferentes distancias de una superficie de una chapa alimentada,
eligiéndose las distancias de las zapatas de prensado (1.1) a la
superficie correspondiente de la chapa de conformidad con el
contorno de la chapa (B) que se debe curvar y prefijándose o
pudiendo prefijarse estas distancias por medio de varios miembros
de ajuste (2), y estando dispuestos varios machos de conformación
(3) hidráulica o neumáticamente accionados en el lado de la chapa
opuesto a los machos (1) del útil de conformación para curvar la
chapa hasta alcanzar el contorno ajustado por los machos (1) del
útil de conformación, caracterizada porque los miembros de
ajuste están configurados como servocilindros (2) y porque, en
funcionamiento, los machos de conformación (3) están dispuestos en
solamente una fila en la zona de un tramo extremo de la chapa
adyacente al canto de dicha chapa.
2. Máquina curvadora de chapa según la
reivindicación 1, caracterizada porque la fila de machos de
conformación (3) está a lo sumo tan alejada del canto
correspondiente de la chapa como la fila de machos opuestos (1) del
útil de conformación situada más cerca de dicho canto.
3. Máquina curvadora de chapa según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque esta presente un
dispositivo de sujeción (10) para la placa de chapa (B), el cual
está dispuesto paralelamente a la fila de machos (1) del útil de
conformación apartada del canto de la chapa en el lado de estos
machos que queda alejado de dicho canto de la chapa.
4. Máquina curvadora de chapa según la
reivindicación 3, caracterizada porque el dispositivo de
sujeción (10) presenta, para el asiento de la placa de chapa (B),
un apoyo inferior (11) fijo o fijamente ajustable en altura y una
disposición de apriete (12) opuesta a este apoyo en el lado superior
y destinada a afianzar la placa de chapa (B) contra el apoyo
(11).
5. Máquina curvadora de chapa según la
reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque la disposición de
apriete (12) está conectada a un dispositivo de maniobra (13) que
trabaja hidráulicamente para la apertura y cierre de la misma.
6. Máquina curvadora de chapa según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los
accionamientos hidráulicos de los machos de conformación (3),
configurados especialmente como servocilindros adicionales, están
dimensionados para generar fuerzas más grandes que las de los
servocilindros (2) de los machos (1) del útil de conformación.
7. Máquina curvadora de chapa según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los
machos de conformación (3) están provistos también de zapatas de
prensado (4).
8. Máquina curvadora de chapa según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque para
el ajuste de los servocilindros (2) está presente un dispositivo de
control (5) con el que pueden posicionarse las filas de zapatas de
prensado (1) en la dirección de las filas con la misma distancia a
la superficie de la chapa y con distancia creciente de una fila a
otra hacia el canto de la chapa, a lo largo de una recta o según
una curvatura convexa, especialmente en forma de segmento
circular.
9. Máquina curvadora de chapa según la
reivindicación 8, caracterizada porque la disposición de
apriete (12) con su dispositivo de maniobra (13) y/o un dispositivo
de alimentación (20) presente adicionalmente en su caso para la
placa de chapa (B) están conectados al dispositivo de control (5) y
pueden ser controlados por medio de éste en forma coordinada una
con otro y/o con el proceso de curvado.
10. Máquina curvadora de chapa según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
número de machos de conformación (3) por fila es más pequeño que el
número de machos (1) del útil de conformación por fila.
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