ES2954429T3

ES2954429T3 - Máquina cortadora de tubos con mandril de corte de vuelo controlado y procedimiento de corte

Info

Publication number: ES2954429T3
Application number: ES18807250T
Authority: ES
Inventors: Ulrich Rattunde
Original assignee: Rattunde AG
Current assignee: Rattunde AG
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2023-11-22
Anticipated expiration: 2038-11-16
Also published as: CN111655413B; EP3713702A1; CN111655413A; MX2020005198A; JP7056996B2; JP2021503386A; US11305447B2; CA3083048A1; WO2019096969A1; CA3083048C; DE102017127326B3; US20200316696A1; EP3713702C0; EP3713702B1

Abstract

La invención se refiere a una máquina cortadora de tubos con un tubo (3), del que se debe cortar a medida un tramo de tubo (3a), una matriz de corte estacionaria (1), una matriz de corte móvil (2) que se puede mover con respecto a al troquel de corte estacionario (1), y un mandril de corte (13) que se introduce en el tubo (3) y que comprende un mandril estacionario (14) y un mandril (16) que se puede mover con respecto al mandril estacionario (14). El mandril de corte (13) está dispuesto durante un proceso de corte en una posición de corte y el mandril de corte (13) está dispuesto de forma flotante en el tubo (3). Un acoplamiento magnético (6) está provisto de un estator de acoplamiento (7) dispuesto fuera del tubo (3) y un rotor de acoplamiento (21) dispuesto en el mandril estacionario (14). El movimiento de un campo magnético en dirección longitudinal (L) se puede controlar mediante valores de control, y un sensor de posición (8) tiene un estator sensor (12), que está conectado a un bastidor en una posición fija, y un rotor sensor. (19), que está conectado en una posición fija con el mandril estacionario (14), utilizándose dicho sensor de posición para medir desviaciones axiales del mandril de corte (13) con respecto a la posición de corte. Una unidad de control convierte los valores de medición de desviación en valores de control, mediante los cuales el mandril de corte (13) puede regresar a la posición de corte. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina cortadora de tubos con mandril de corte de vuelo controlado y procedimiento de corte

La invención se refiere a una máquina cortadora de tubos según el concepto genérico de la reivindicación 1.

Dicha máquina cortadora de tubos es conocida del documento DE 2430608 A.

La invención también se refiere a un procedimiento según el término genérico de la reivindicación 5.

Dicho procedimiento se conoce del documento DE 102010061191 A.

En la técnica anterior se conocen máquinas de corte con soportes de mandril para un accionamiento excéntrico de corte con carrera variable.

Para los procedimientos de cizallamiento de tubos, es necesario posicionar un mandril de corte en el tubo a cortar de tal manera que una separación del mandril de corte se encuentre exactamente en la dirección axial del tubo dentro de la separación de corte de dos matrices de corte. En la técnica anterior, se sabe conectar el mandril de corte a través del tubo con una varilla con un dispositivo de ajuste y mantenerlo en posición y avanzarlo para el siguiente ciclo de corte. La varilla para la sujeción axial y el posicionamiento del mandril de corte pueden realizarse desde el lado de alimentación del tubo o desde el lado de corte del tubo. Sin embargo, es desventajoso que en el primer caso el mandril tenga que ser empujado a través de toda la longitud de salida del tubo antes de que pueda comenzar el proceso de corte, o que el mandril, si se fija desde el lado de la sección en el segundo caso, tenga que abrirse para retirar una o más secciones de tubo cortadas. Los procedimientos de cizallamiento de tubos conocidos requieren, por lo tanto, una gran cantidad de tiempo para el posicionamiento del mandril. El posicionamiento a través del tubo de salida también es muy susceptible a interferencias, ya que la varilla de sujeción puede ser muy larga, por ejemplo de seis a doce metros. La gran dilatación longitudinal dependiente de la temperatura y el pandeo resultantes son un obstáculo para el posicionamiento exacto de la separación del mandril. En cualquier caso, es imprescindible para el proceso de cizallamiento posicionar la separación del mandril con absoluta exactitud.

En el documento DE 102010 061 191 A1 se divulga una máquina de corte con una matriz de corte fija, que está conectada a una pieza de mandril a través de un pasador en una posición fija.

En el documento DE 24 30608 se describe un dispositivo de corte con el que se corta a medida una sección de tubo. Aquí, un mandril es arrastrado a un elemento de mandril a través de una bobina. El elemento de mandril está en contacto con un anillo de ajuste. No es necesario reposicionar el mandril para una nueva operación de corte. Del documento DE 2 430 608 A1 se conoce un procedimiento para cortar piezas de trabajo. Se proporciona un elemento de soporte o mandril que consta de dos elementos separables o divisibles, estando uno de los elementos hecho de un material magnético endurecido y el otro elemento hecho de un material endurecido. Adyacente a un elemento hay una bobina de solenoide.

Del documento US 4.889.023 se conoce una máquina de corte de tubo con un mandril en voladizo, en donde el mandril se coloca a través de un campo magnético.

Por lo tanto, el objeto de la invención es proporcionar una máquina de corte de tubos y un método para cortar secciones de tubo a la longitud que reduzcan las desventajas antes mencionadas.

En un primer aspecto, la tarea se resuelve mediante una máquina cortadora de tubos mencionada al principio y que tiene las características de la reivindicación 1.

En primer lugar, una máquina cortadora de tubos debe entenderse aquí también como una máquina cizalladora de tubos. Por tubo se entiende preferentemente un perfil longitudinal que tiene una circunferencia exterior circular en sección transversal y una circunferencia interior circular en sección transversal, que aquí es preferentemente para- o diamagnético.

La máquina cortadora de tubos comprende aquí el tubo ya roscado del que se va a cortar una sección de tubo a medida, y una troqueladora con un troquel de corte estacionario y un troquel de corte móvil con respecto al troquel de corte estacionario, así como un mandril de corte que se inserta en el tubo y que tiene un mandril estacionario y un mandril móvil con respecto al mandril estacionario.

El mandril de corte se dispone en el interior del tubo durante el proceso de corte. En este caso, una separación de mandril, es decir, una distancia entre un extremo plano del mandril estacionario y un extremo plano del mandril móvil, es menor que la separación radialmente extendida de la matriz y está dispuesta a lo largo de toda la circunferencia del tubo dentro de la separación radialmente extendida de la matriz, es decir, la distancia entre la matriz de corte posicionalmente fija y la móvil. La matriz de corte se acciona preferentemente mediante un accionamiento excéntrico en un movimiento excéntrico con respecto a la matriz de corte fija, que es un movimiento creciente en espiral, es decir, un movimiento con carrera variable. Este movimiento excéntrico permite cortar la sección del tubo.

Preferentemente, la matriz de corte móvil está conectada al accionamiento excéntrico; además, se proporciona un dispositivo de alimentación, por ejemplo en forma de pinza móvil, que hace avanzar con precisión el tubo en la máquina de corte de tubos en la longitud de corte deseada. El tubo avanza paso a paso durante las operaciones de corte temporizadas.

De acuerdo con la invención, un mandril de corte de vuelo controlado se dispone en la tubería, y un acoplamiento magnético se proporciona con un estator de acoplamiento dispuesto fuera de la tubería y un rotor de acoplamiento dispuesto en el mandril estacionario, que coopera con el estator de acoplamiento. El acoplamiento magnético forma un campo magnético entre el rotor de acoplamiento y el estator de acoplamiento. Un desplazamiento del campo magnético en la dirección longitudinal puede controlarse mediante valores de control. El desplazamiento del campo magnético puede efectuarse de varias maneras.

Además, se prevé un sensor de posición con un estator sensor conectado al bastidor de la máquina de corte de tubos en una posición fija y un rotor sensor conectado al mandril estacionario en una posición fija, con el que se pueden medir las desviaciones axiales del mandril de corte respecto a la posición de corte, y se proporciona una unidad de control que convierte los valores de medición de desviación determinados por el sensor de posición en valores de control. Los valores de control se transmiten a la unidad de control, mediante la cual el mandril de corte puede moverse de nuevo a la posición de corte.

La invención hace uso de la idea de ya no posicionar el mandril de corte por medio de una varilla que se guía a través de uno u otro extremo del tubo, sino prescindir completamente de esta conexión mecánica y en su lugar proporcionar el acoplamiento magnético que mantiene el mandril de corte volante en posición, y proporcionar para este fin un sensor de posición que, cuando se ajusta el acoplamiento magnético, mide esto como un cambio y lo corrige a través de la unidad de control.

El acoplamiento magnético tiene preferentemente una fila de imanes permanentes anulares en el estator de acoplamiento dispuestos externamente alrededor del tubo, mientras que el rotor de acoplamiento, que forma parte del mandril de corte volante, tiene también una fila de imanes permanentes preferiblemente anulares formados con polos opuestos a los imanes asociados del estator de acoplamiento y de este modo tira del mandril de corte a una posición de corte por una fuerza magnética que se forma a través de la pared del tubo. Los imanes, preferentemente anulares, del acoplamiento magnético, así como del sensor de posición, también pueden diseñarse como imanes eléctricos. En este caso, deben preverse las correspondientes conexiones eléctricas para las bobinas. Los imanes del mandril de corte volante también se pueden diseñar como imanes permanentes y los imanes exteriores del estator del sensor y del estator del acoplamiento como imanes eléctricos, desde y hacia los cuales se pueden tender fácilmente cables eléctricos.

El acoplamiento magnético se puede ajustar en la dirección axial, por ejemplo, por el hecho de que toda la carcasa del estator de acoplamiento se puede desplazar en la dirección axial cuando se construye utilizando imanes permanentes. Cuando los imanes están formados por electroimanes, las bobinas pueden conmutarse de modo que el campo magnético se desplace hacia delante y hacia atrás en la dirección axial. En ambos casos, el campo magnético del acoplamiento magnético es desplazable en la dirección axial para realinear de este modo o alinear inicialmente una vez correctamente el mandril de corte en su posición relativa al borde de corte del troquel.

El desplazamiento del campo magnético del acoplamiento magnético se determina mediante valores de control que se determinan mediante valores de medición del sensor de posición. Preferentemente, el sensor de posición tiene un estator sensor que tiene al menos dos imanes separados entre sí en la dirección longitudinal. El estator sensor tiene al menos dos anillos sensores, cada uno con al menos dos sensores Hall. Debido al desplazamiento axial de los imanes en la dirección longitudinal axial, los sensores Hall miden las intensidades de campo magnético cambiantes. Los valores de medición se determinan y, preferentemente, se procesan y alimentan al acoplamiento magnético como valores de control.

Ventajosamente, los sensores Hall están conectados a la unidad de control, que asigna los valores de medición de los sensores Hall de un anillo sensor a un valor medido del anillo sensor respectivo y calcula una desviación del mandril de corte de la posición de corte a partir de los cambios en las diferencias de valores de medición del anillo sensor y genera los valores de medición de desviación. Preferentemente, se pueden formar valores medios, preferentemente valores medios ponderados, a partir de los valores de medición de los sensores Hall de un anillo sensor y estos se pueden alimentar a la unidad de control como un valor medido del sensor. Cada anillo sensor condujo así a un valor medido de anillo sensor, y cuando se desplaza el mandril de corte, cada anillo sensor genera diferentes valores de medición de anillo sensor debido al desplazamiento de los imanes del mandril de corte con respecto al estator del sensor, y el desplazamiento del mandril de corte con respecto a la posición de corte puede calcularse a partir de las diferencias de valores de medición de anillo sensor. Se determinan los valores de control correspondientes y el desplazamiento del mandril de corte se invierte mediante el desplazamiento correspondiente del campo magnético del acoplamiento magnético.

La tarea también se cumple mediante un procedimiento para cortar a medida secciones de tubo del tipo mencionado anteriormente con las características de la reivindicación 5.

Según la invención, se introduce un mandril de corte volante en el tubo, el tubo se introduce en una troqueladora hasta que se dispone una superficie de corte entre la sección de tubo y el tubo en extensión de la hendidura de la matriz y el mandril de corte volante se alinea en su posición axial y se desplaza a una posición de corte en la que se dispone una hendidura de mandril de corte dentro de la extensión de la hendidura de la matriz.

El procedimiento es particularmente adecuado para su aplicación con una de las máquinas de corte de tubos mencionadas al principio. A la inversa, las máquinas cortadoras de tubos mencionadas al principio son todas adecuadas para llevar a cabo el método mencionado o los métodos siguientes.

Un sensor de posición mide los desplazamientos del mandril de corte a partir de una posición de corte, que transmite los valores de medición a la unidad de control, que determina los valores de medición de desplazamiento y los convierte en valores de control y los transmite a un acoplamiento magnético, que desplaza el mandril de corte de nuevo a su posición de corte.

Preferentemente, los valores de medición de los sensores Hall dispuestos a lo largo de un anillo de medición se miden y calculan en un valor medido del anillo sensor, y los valores de medición del anillo sensor de al menos dos anillos de medición se determinan y comparan con los valores de medición del anillo sensor de una posición de corte, y los valores de medición de desplazamiento se calculan a partir de la comparación. Los valores de medición de desplazamiento pueden entonces ser convertidos en los valores de medición de control dichos por la unidad de control.

Ventajosamente, los valores de medición de los sensores Hall de un anillo de medición se calculan promediando los valores de medición individuales de los sensores Hall. El promedio también puede ser ponderado.

Para la evaluación de los valores de medición promediados, las diferencias entre los valores de medición promediados pueden calcularse y compararse con las diferencias de los valores de medición promediados de la posición de corte y los valores de medición de desplazamiento pueden calcularse a partir de estas diferencias. La invención se describe con referencia a un ejemplo de realización en nueve figuras. En ellas:

Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de una troqueladora, un acoplamiento magnético y un sensor de posición con un tubo roscado en el que está dispuesto un mandril de corte volante,

Fig. 2 muestra una vista en sección de la disposición de la Fig. 1 a lo largo de la línea II - II de la Fig. 1 mostrando una sección del mandril de corte insertado en el tubo,

Fig. 3a muestra una vista en sección de la Fig. 2 con el mandril de corte móvil desviado y la sección de un tubo cortada del tubo,

Fig. 3b muestra una vista detallada en la Fig. 3a mostrando el tamaño relativo de una separación del mandril de corte y una separación entre troqueles de corte,

Fig. 4 muestra una vista en sección a lo largo de la línea IV - IV en Fig. 1 mostrando la disposición de seis sensores Hall en el estator del sensor,

Fig. 5 muestra una ilustración funcional del sensor de posición con el estator del sensor y el rotor del sensor en la posición de corte con las líneas del campo magnético dibujadas,

Fig. 6 muestra una representación según la Fig. 5 con el mandril de corte desplazado hacia la izquierda fuera de la posición de corte y las líneas de campo magnético asociadas,

Fig. 7 muestra una representación según la Fig. 5 con el mandril de corte desplazado hacia la derecha fuera de la posición de corte con las líneas de campo magnético asociadas,

Fig. 8 muestra un gráfico de los valores de medición de los tres anillos sensores con sensores Hall mostrados en las Fig. 5, 6 y 7 con desplazamiento hacia la izquierda y hacia la derecha desde la posición de corte del mandril de corte.

La Fig. 1 muestra una parte de una máquina cortadora de tubos. El proceso de corte real en la máquina de corte de tubos se lleva a cabo mediante una troqueladora con dos matrices de corte 1, 2 que cooperan entre sí. El corte también se entiende aquí como cizallamiento. La troqueladora tiene un troquel de corte fijo 1 y un troquel de corte móvil 2. El troquel de corte fijo 1 está dispuesto en una posición fija con respecto a un bastidor o carcasa de la máquina de corte, que no se muestra, incluso durante el proceso de corte o cizallamiento. La matriz de corte móvil 2 se desplaza paralelamente a un plano de corte en relación con la matriz de corte fija 1. La matriz de corte móvil 2 se acciona mediante un accionamiento excéntrico, que tampoco se muestra, y por lo tanto realiza un movimiento excéntrico alrededor de un eje longitudinal L de un tubo 3 insertado en la matriz de corte fija 1. El movimiento excéntrico da lugar a un movimiento de corte en espiral creciente, con el que se cizalla una sección de tubo 3a del tubo 3.

Además, según la invención, un acoplamiento magnético 6 está provisto de un estator de acoplamiento 7, visible en la Fig. 1, colocado alrededor del exterior del tubo, que interactúa con un rotor de acoplamiento, aún no mostrado en la Fig. 1, dispuesto en el interior, que forma parte de un mandril de corte volante.

En la Fig. 1, un sensor de posición 8 está dispuesto en el lado del acoplamiento magnético 6 opuesto al borde de corte del troquel, a través del cual también se enrosca el tubo 3. Antes del proceso de corte, el tubo 3 es guiado primero a través del sensor de posición 8, luego a través del acoplamiento magnético 6 y a continuación a través de los dos troqueles de corte 1, 2 a través de los orificios 1a, 2a previstos a tal efecto. La Fig. 1 muestra el estado ya roscado. Sobre el sensor de posición 8 están dispuestos tres anillos sensores 9, 10, 11. Cada uno de los anillos sensores 9, 10, 11 tiene seis sensores Hall 91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113 114 115, 116. El sensor de posición 8 comprende un estator sensor 12 mostrado en la Fig. 1, dispuesto externamente alrededor del tubo 3, y un rotor sensor 19 formado como parte de un mandril de corte volante 13.

El estator de acoplamiento 7 puede estar dispuesto en una posición fija con respecto al bastidor de la máquina cortadora de tubos. Sin embargo, también puede estar diseñado para moverse hacia delante y hacia atrás mediante un motor lineal. En el primer caso, se proporciona un control que permite que los campos magnéticos formados por el estator de acoplamiento 7 se desplacen hacia delante y hacia atrás en la dirección longitudinal L del tubo 3, que corresponde a una dirección axial. En el segundo caso, este desplazamiento del campo magnético es realizado por el motor lineal que desplaza los campos magnéticos en el estator de acoplamiento 7. El desplazamiento se indica mediante la flecha doble.

La Fig. 2 muestra la vista en sección de la Fig. 1 a lo largo de la línea II-II. Ambas matrices de corte 1, 2 tienen cada una el mismo tamaño de orificio cilíndrico 1a, 2a con un diámetro interior correspondiente a un diámetro exterior del tubo 3, por lo que los dos orificios 1a, 2a de la Fig. 2 están dispuestos congruentemente de modo que un extremo del tubo 3 se enrosca a través de ambos orificios 1a, 2a simultáneamente. En el tubo 3, el mandril de corte volante 13 ya está dispuesto en posición de corte. El mandril de corte volante 13 no se lleva hacia fuera en ninguno de los extremos del tubo 3 para conectarlo al bastidor, a una barra guía o a otros dispositivos de la máquina de corte de tubos. En principio, el mandril de corte 13 se puede desplazar libremente hacia delante y hacia atrás en la dirección longitudinal L del tubo 3. El mandril de corte 13 tiene un mandril estacionario 14 y un mandril móvil 16. El mandril móvil 16 está diseñado para ser desplazable en todas las direcciones perpendiculares a la dirección longitudinal L con respecto al mandril fijo 14. Durante el proceso de corte, el mandril móvil 14 absorbe las fuerzas de la matriz de corte móvil 2 en un lado de la pared interior y las guía a través del interior de la sección de tubo 3a que se va a cortar en longitud hacia un lado opuesto de la pared interior de la sección de tubo 3a que se va a cortar en longitud, de modo que durante un movimiento de arriba a abajo de la matriz de corte móvil 2, como se muestra en la Fig. 3a, la zona superior y la zona inferior de la sección de tubo 3a se cizallan del tubo. En primer lugar, las zonas laterales se deforman ligeramente. Un movimiento excéntrico de la matriz de corte deformable 2 cizalla toda la sección de tubo 3a del tubo 3. La Fig. 2 muestra el tubo 3 en la posición de corte en la que la separación entre troqueles 17 y la separación del mandril de corte 18 están directamente una encima de la otra. Los planos centrales de ambas separaciones 17, 18 coinciden.

La Fig. 3a muestra el mandril volante 13 en un estado desviado durante la operación de cizallamiento. El mandril móvil 14 está desviado hacia abajo. La vista detallada de la Fig. 3b muestra que, para llevar a cabo el movimiento de corte, es importante que una separación entre troqueles 17 entre la matriz de corte fija 1 y la matriz de corte móvil 2, que es de aproximadamente 0,2 mm /- 0,05 mm, defina un área alrededor del tubo 3 dentro de la cual hay una separación de mandril de corte 18 entre el mandril móvil 16 y el mandril 14. La holgura de mandril de corte es aquí de aproximadamente 0,01 mm /- 0,05 mm. La separación del mandril de corte es de aproximadamente 0,01 mm /-0,005 mm. De lo contrario, las matrices de corte 1, 2 se dañarían durante el cizallamiento.

El posicionamiento exacto del mandril de corte volante 13 en el tubo 3 se consigue según la invención mediante el sensor de posición 8 en conexión con el acoplamiento magnético 6.

El sensor de posición 8 comprende el estator del sensor 12 colocado alrededor del exterior del tubo y el patín del sensor 19, que está formado como una sección del mandril de corte 13 y que está dispuesto en el extremo del mandril de corte 13 opuesto al mandril móvil 16. En principio, sin embargo, el sensor de posición 8 y el acoplamiento magnético 6 también pueden disponerse indistintamente en el mandril de corte 13.

Asimismo, el acoplamiento magnético 6 está formado por el estator de acoplamiento 7, que puede disponerse de forma que sea móvil con respecto al bastidor de la máquina cortadora de tubos, o los campos magnéticos pueden moverse hacia delante y hacia atrás mediante un motor lineal. El estator de acoplamiento 7 interactúa con un rotor de acoplamiento 21, que también forma una sección del mandril de corte 13.

En la forma de realización según la Fig. 3a, el acoplamiento magnético está formado por dos filas de imanes. El estator de acoplamiento 7 tiene una primera fila de imanes anulares 71, 72 dispuestos uno detrás del otro, que forman polos norte y sur orientados alternativamente hacia el interior. El rotor de acoplamiento 21 tiene una segunda fila de imanes 211, 212, que, sin embargo, están dispuestos en sentido inverso, de modo que se establece un comportamiento de acoplamiento y el mandril de corte 13 es arrastrado automáticamente por las dos filas de imanes hasta la posición de corte en la que los imanes de las dos filas de imanes asumen la menor distancia entre sí. Así pues, el acoplamiento magnético 6 es adecuado principalmente para cortar tubos no ferromagnéticos compuestos en su totalidad de acero inoxidable, latón, cobre y titanio o mezclas de los mismos; en principio, los tubos ferromagnéticos 3 también podrían cortarse si los imanes son suficientemente potentes.

La posición del acoplamiento magnético 6, es decir, del estator de acoplamiento 7, a una distancia del borde de corte de la matriz 1 se ajusta con respecto a las dimensiones del mandril de corte 13. En el transcurso de varias operaciones de corte sucesivas, pueden producirse ya ligeros desplazamientos debidos a las influencias de la temperatura que actúan sobre la máquina, que pueden provocar cambios de longitud en el rango de las dimensiones de décimas de milímetro mostradas en la Fig. 3b, pero que dificultan o incluso impiden la operación de cizallamiento. Para reajustar, por ejemplo, los cambios de longitud, la posición del mandril volante 13 con respecto a la matriz de corte fija 1, en particular la separación del mandril de corte 18 con respecto a la separación entre troqueles 17, se comprueba constante o regularmente con ayuda del sensor de posición 8.

El sensor de posición 8 de la Fig. 3a tiene los tres anillos sensores 9, 10, 11 con los seis sensores Hall 91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113114115, 116 en cada caso, tal como se muestra en la vista en sección de la Fig. 4, ilustrados en el primer anillo sensor 9. Los otros anillos sensores 10, 11 son idénticos en construcción al primer anillo sensor 9. También es concebible que cada uno de los anillos sensores 9, 10, 11 tenga dos o cuatro, o incluso un número mayor, de sensores Hall 91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113 114 115, 116. Sin embargo, se necesitan al menos dos, cada uno de los cuales se dispone desplazado 180°. En el ejemplo de realización, se muestran los seis sensores Hall 91, 92, 93, 94, 95, 96, cada uno de los cuales está desplazado 60°. Los seis sensores Hall 91, 92, 93, 94, 95, 96 del primer anillo sensor 9 están incrustados en un anillo de hierro circunferencial 23, los anillos sensores 9, 10, 11 están guiados en un manguito de guía 24, como se muestra en la Fig. 5. El manguito de guía 24 tiene una abertura cilíndrica 25 que corresponde al diámetro exterior de la tubería y a través de la cual se rosca el tubo 3.

Entre la pared exterior del tubo y el manguito de guía 24 del estator sensor 12 se ha previsto un pequeño espacio libre 26 del tamaño de una fracción de milímetro, de modo que el tubo 3 también pueda enroscarse a través de la abertura cilíndrica 25 del estator sensor 12. Además, entre el tubo 3 y el anillo del imán permanente 27 hay un espacio libre 26a igualmente pequeño. En el interior del tubo 3 se encuentra el rotor 19 del sensor. En la Fig. 4 se muestra un anillo magnético permanente 27 en sección, que representa un polo norte en el exterior. El anillo magnético permanente 27 se enrosca en una varilla de sujeción 22 no magnética, es decir, paramagnética o diamagnética. El diámetro exterior del anillo de imán permanente 27 corresponde al diámetro interior del tubo 3 menos también un pequeño juego de una fracción de milímetro.

La Fig. 5 muestra cinco anillos de imanes permanentes 27, 28, 29, 30, 31 como en la Fig. 4. La interacción de los anillos de imanes permanentes 27, 28, 29, 30, 31 del rotor del sensor 19 y los sensores Hall 91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113114115, 116 del estator del sensor 12 se muestra en las Fig. 5, 6 y 7 con las líneas de campo magnético asociadas. Cada uno de los sensores Hall 91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113114115, 116 mide la intensidad del campo magnético en el extremo radialmente exterior del anillo sensor 9, 10, 11 asociado a ellos, es decir, en el punto en el que los sensores Hall 91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113114115, 116 están dispuestos como se muestra en la Fig. 4.

La Fig. 5 muestra la formación de las líneas de campo magnético en la posición de corte, que es la posición en la que, según la Fig. 2 y la Fig. 3b, la separación del mandril de corte 18 está situada completamente dentro de la separación entre troqueles 17. Se puede observar que el sensor 101 no recibe ninguna señal, mientras que los sensores 91 y 111 reciben una señal relativamente fuerte.

Las lecturas correspondientes se muestran en la línea cero de la Fig. 8. De hecho, no son las lecturas de un solo sensor Hall las que se grafican en la Fig. 8 y se alimentan a una unidad de control. Puesto que los anillos magnéticos permanentes 27, 28, 29, 30, 31 del rotor sensor 19 también son móviles perpendicularmente a la dirección longitudinal L debido al juego y los sensores Hall 91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113114115, 116 reaccionan de manera extremadamente sensible a las variaciones de la intensidad del campo magnético, se forma ventajosamente un valor medio ponderado o simple, no ponderado, de los sensores Hall 91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113 114115, 116 de un anillo sensor 9, 10, 11. En principio, también pueden realizarse otros cálculos de los valores de medición de los sensores Hall individuales 91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113114115, 116 de un anillo de sensores 9, 10, 11. Sin embargo, los valores medios o los valores medios ponderados parecen especialmente adecuados. Estos valores medios ponderados se transmiten a la unidad de control como valor medido según la Fig. 8.

La Fig. 6 muestra las líneas del campo magnético cuando el mandril de corte volante 13 se desplaza en la dirección de la matriz de corte 1. El desplazamiento de los anillos magnéticos permanentes 27, 28, 29, 30, 31 crea un fuerte campo magnético en el anillo sensor 10, mientras que los campos magnéticos en los sensores Hall 91, 92, 93, 94, 95, 96, 111, 112, 113 114 115, 116 de los anillos sensores 9 y 11 disminuyen. Esto se muestra en la Fig. 8 en la posición "Fig. 6", que corresponde a la posición de la Fig. 6.

Por consiguiente, en la Fig. 7, que corresponde a la posición "Fig. 7" de la Fig. 8, el mandril de corte 13 se desplaza alejándose de la matriz de corte 1. También en este caso, el anillo sensor 10 recibe una señal de medición máxima, pero exactamente en sentido contrario, ya que las líneas de campo han invertido su dirección en comparación con la Fig. 6, mientras que los anillos sensores 9 y 11 experimentan de nuevo una señal débil, también en sentido contrario. También se muestran los valores de medición. En el caso de movimiento continuo, los tres anillos sensores 9, 10, 11 producirían una curva de valores de medición en forma sinusoidal, como se muestra en la Fig. 8.

A partir de la distancia de los valores de medición según la Fig. 8 entre sí en las posiciones "Fig. 6" y "Fig. 7" en comparación con la posición de los valores de medición en la posición de corte, es decir, la posición cero en la Fig. 8, se puede calcular en qué distancia se ha desplazado el mandril de corte 13 en relación con el estator del sensor 12 y, por lo tanto, se ha salido de la posición de corte. Para corregir esta distancia, la unidad de control (no representada) convierte los valores de medición correspondientes en valores de control y los transmite al acoplamiento magnético 6. El acoplamiento magnético 6 desplaza entonces el estator de acoplamiento 7 hacia el troquel de corte 1 para compensar exactamente la distancia medida. Alternativamente, un campo magnético generado en el estator de acoplamiento 7 se desplaza axialmente hacia adelante o hacia atrás.

Listado de signos de referencia

1 troquel de corte fijo

1a orificio

2 matriz de corte móvil

2a orificio

3 tubo

3a sección del tubo

6 acoplamiento magnético

7 estator de acoplamiento

8 sensor de posición

9 anillo sensor

10 anillo sensor

11 anillo sensor

12 estator sensor

13 mandril volante

14 mandril fijo

16 mandril móvil

17 separación entre troqueles

18 separación del mandril de corte

19 rotor del sensor

21 rotor de acoplamiento

22 varilla de sujeción

23 anillo de hierro

24 manguito guía

25 abertura cilíndrica

26 holgura

26a holgura

27 anillo magnético permanente

28 anillo magnético permanente

29 anillo magnético permanente

30 anillo magnético permanente

31 anillo magnético permanente

71 imán anular

72 imán anular

91 sensor Hall

92 sensor Hall

93 sensor Hall

94 sensor Hall

95 sensor Hall

96 sensor Hall

101 sensor Hall

102 sensor Hall

103 sensor Hall

104 sensor Hall

105 sensor Hall

106 sensor Hall

111 sensor Hall

112 sensor Hall

113 sensor Hall

114 sensor Hall

115 sensor Hall

116 sensor Hall

211 imán anular

212 imán anular

L dirección longitudinal

Claims

REIVINDICACIONES

1. Máquina cortadora de tubos con un tubo (3) con una dirección longitudinal (L), del que hay que cortar a medida una sección de tubo (3a), y con una matriz de corte fija (1) y una matriz de corte (2) móvil con relación a la matriz de corte fija (1) y un mandril de corte (13), que se introduce en el tubo (3), con un mandril estacionario (14) y un mandril móvil (16) con relación al mandril estacionario (14), estando el mandril de corte (13) dispuesto en una posición de corte durante la operación de corte,

caracterizada porque

el mandril de corte (13) está dispuesto en voladizo en el tubo (3) y

se prevé un acoplamiento magnético (6) con un estator de acoplamiento (7) dispuesto fuera del tubo (3) y un rotor de acoplamiento (21) dispuesto en el mandril estacionario (14) y un desplazamiento de un campo magnético del acoplamiento magnético (6) puede controlarse en una dirección longitudinal (L) mediante valores de control y un sensor de posición (8) presenta un estator sensor (12) conectado en una posición fija a un bastidor y un rotor sensor (19) conectado en una posición fija al mandril estacionario (14), con el que pueden medirse las desviaciones del mandril de corte (13) con respecto a la posición de corte, y una unidad de control convierte los valores de medición de desviación en los valores de control, mediante los cuales el mandril de corte (13) puede desplazarse de nuevo a la posición de corte.

2. Máquina cortadora de tubos de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizada por un accionamiento excéntrico para el mandril de corte móvil (2).

3. Máquina cortadora de tubos de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,

caracterizada porque el rotor sensor (19) presenta al menos dos polos magnéticos separados entre sí en la dirección longitudinal (L) y el estator sensor (12) presenta al menos dos anillos sensores (9, 10, 11) cada uno con al menos dos sensores Hall (91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113114115, 116).

4. Máquina cortadora de tubos de acuerdo con la reivindicación 3,

caracterizada porque los sensores Hall (91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113114115, 116) están conectados a la unidad de control, los valores de medición de los sensores Hall (91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113, 114, 115, 116) asignan a cada uno de los anillos sensores (9, 10, 11) respectivamente un valor de medición del anillo sensor y calculan una desviación del mandril de corte (13) de una posición de corte a partir de un cambio en las diferencias de valores de medición del anillo sensor y genera los valores de medición de la desviación.

5. Procedimiento para cortar secciones de tubo (3a) de un tubo (3) con una dirección longitudinal (L), en donde se inserta un mandril de corte volante (13) en el tubo (3),

el tubo (3) se inserta en una troqueladora (1, 2) con una separación entre troqueles (17) hasta que una superficie de corte se sitúa entre la sección de tubo (3a) y el tubo (3) en prolongación de la separación entre troqueles (17), el mandril de corte volante (13) se desplaza, alineado en una dirección longitudinal (L), a una posición de corte en la que una separación del mandril de corte (18) está dispuesto en la prolongación de la separación entre troqueles (17), caracterizado porque un sensor de posición (8) mide las desviaciones del mandril de corte (13) con respecto a una posición de corte, las alimenta a una unidad de control, convierte los valores de medición de las desviaciones en valores de control y los alimenta a un acoplamiento magnético (6) que vuelve a desplazar el mandril de corte (13) a su posición de corte.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5,

caracterizado porque los valores de medición de los sensores Hall (91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113114115, 116) dispuestos a lo largo de un anillo sensor (9, 10, 11) se miden y calculan para formar un valor de medición del anillo sensor y los valores de medición del anillo sensor de al menos dos anillos sensores (9, 10, 11) se determinan y comparan con los valores de medición del anillo sensor de la posición cero y los valores de medición de desviación se calculan a partir de la comparación.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6,

caracterizado porque se promedian los valores de medición de los sensores Hall (91, 92, 93, 94, 95, 96, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 113114115, 116) del anillo sensor (9, 10, 11).

8. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado porque las diferencias de los valores de medición promediados se calculan y se comparan con las diferencias de los valores de medición promediados de la posición de corte.