ES2205983A1

ES2205983A1 - Pleating machine producing tubular structural elements includes individual tube guides with pneumatic pistons, and controlled deformation

Info

Publication number: ES2205983A1
Application number: ES200101829A
Authority: ES
Inventors: Jose Luis Sanchez Del Toro
Original assignee: Talleres Joype S L; TALLERES JOYPE SL
Current assignee: Talleres Joype S L; TALLERES JOYPE SL
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2004-05-01
Anticipated expiration: 2021-08-03
Also published as: ES2205983B2

Abstract

The pleating machine producing tubular structural elements has its drive head (9) and its driven head (10) incorporating one guide (14) for each tube (3), with pneumatic pistons (21,22) controlled by pneumatic regulators (24). Also claimed is the product fabricated by the machine. CLAIMED PRODUCT - The product has controlled torsion and folding obtained via a programmable automatic system.

Description

Máquina para el trenzado de tubos para forja y producto obtenido con el mismoMachine for braiding pipes for forging and product obtained with it

Object of the invention

La presente invención se refiere a una máquina que ha sido especialmente concebida para el trenzado de tubos metálicos, concretamente para la obtención de barras tipo "salomónico" de las habitualmente utilizadas en forja.The present invention relates to a machine which has been specially designed for braiding tubes metallic, specifically to obtain type bars "Solomon" of those commonly used in forging.

De forma más concreta la máquina permite arrollar helicoidalmente varios tubos cilíndricos, preferentemente tres, sobre un imaginario eje, para conseguir un elemento de amplia utilización práctica en el ámbito de la carpintería metálica, la forja, etc., como puede ser en la confección de cabezales para camas, soportes o pies de lámpara, enrejados para vallas o puertas, etc.More specifically the machine allows to roll helically several cylindrical tubes, preferably three, on an imaginary axis, to get an element of wide practical use in the field of metalwork, the forging, etc., such as in the preparation of heads for beds, stands or lamp feet, lattices for fences or doors, etc.

La invención concierne también al producto obtenido con dicha máquina.The invention also concerns the product obtained with said machine.

Background of the invention

La utilización de barras salomónicas en los ejemplos de aplicación práctica anteriormente citados, está totalmente generalizada desde tiempo inmemorial. Una de las soluciones más habituales consiste en utilizar dos o más varillas siempre macizas, cilíndricas, de diámetro adecuado, soldadas entre sí y juntas que se someten a un efecto de torsión helicoidal determinante de una especie de trenzado que da lugar al objeto perseguido. En otros casos, se utiliza una barra prismático-rectangular también maciza y que se somete al mismo efecto de torsión helicoidal determinante del trenzado.The use of Solomon bars in the examples of practical application mentioned above, is totally widespread since time immemorial. One of the most common solutions is to use two or more rods always solid, cylindrical, of adequate diameter, welded between yes and joints that undergo a helical torsion effect determinant of a kind of braiding that gives rise to the object pursued. In other cases, a bar is used prismatic-rectangular also solid and that it undergoes the same helical torsion effect that determines the braided.

En la práctica y para la obtención mecanizada de cualquiera de los elementos antes citados, se utilizan máquinas trenzadoras provistas de un cabezal motriz porta-mordazas, de manera que en el mismo se fijan los extremos bien de las varillas macizas soldadas o de la barra maciza, mientras que en el otro extremo de las mismas se dispone de una mordaza fija. El cabezal motriz somete a dichas varillas o barra maciza a un movimiento giratorio, mientras el otro extremo de las mismas, al estar sujeto por una mordaza fija, impide que o bien las varillas o barra macizas rueden sin el retorcimiento helicoidal que da lugar al trenzado de las mismas.In practice and for the mechanized obtaining of any of the elements mentioned above, machines are used braiders equipped with a drive head jaw holders, so that they are fixed on it the well ends of the welded solid rods or the rod solid, while at the other end of them there is a fixed jaw. The drive head subjects said rods or solid bar to a rotating movement, while the other end of the same, being held by a fixed jaw, prevents that either solid rods or rod roll without helical twist which gives rise to the braiding of them.

Adicionalmente, para el uso de varias varillas macizas o inclusive de barras macizas en las máquinas convencionales, al estar previamente soldadas y por lo tanto juntas, conlleva que para su inserción y sujeción en el propio cabezal motriz se disponga de un único orificio dependiendo del diámetro de las mismas, lo que evidentemente imposibilita su trenzamiento entre varias varillas macizas o barras macizas separadas entre sí.Additionally, for the use of several rods solid or even solid bars in machines conventional, to be previously welded and therefore together, it implies that for its insertion and support in the own drive head has a single hole depending on the their diameter, which obviously makes it impossible to braiding between several solid rods or solid bars separated from each other.

Con este tipo de máquinas se consiguen unos óptimos resultados, pero sin embargo tales máquinas tan solo pueden ser utilizadas con varillas o barras siempre macizas e inclusive juntas o soldadas previamente, ya que de ser sustituidas por elementos huecos, como por ejemplo tubos cilíndricos, se produce una deformación indeseada de los mismos tanto a nivel de las zonas de amarre por parte de las mordazas como a lo largo de su trayectoria.With this type of machines you get some optimal results, but nevertheless such machines only they can be used with always solid rods or bars and even together or welded previously, since they are replaced by hollow elements, such as cylindrical tubes, produces an undesired deformation of them both at the level of the mooring areas by the jaws as along his trajectory

Sin embargo y como es evidente, sería deseable poder utilizar tubos, para obtención de estas barras salomónicas, por cuanto que ello traería consigo un considerable abaratamiento de costos por la reducción en la cantidad de material empleado, así como reducción de costes al evitar soldaduras previas, a lo que hay que añadir además una notable reducción de peso.However and as is evident, it would be desirable be able to use tubes, to obtain these salomonic bars, because that would bring considerable cheaper of costs for the reduction in the amount of material used, as well as cost reduction by avoiding previous welds, to what there is We also add a notable reduction in weight.

Description of the invention

La máquina trenzadora que la invención propone ha sido especialmente concebida para permitir precisamente el trenzado de elementos tubulares, con un nivel de prestaciones similar al que ofrece una máquina convencional utilizada para el trenzado de tubos macizos o varillas macizas.The braiding machine that the invention proposes has been specially designed to allow precisely the twisted tubular elements, with a level of performance similar to that offered by a conventional machine used for braided solid tubes or solid rods.

Para ello y de forma más concreta, partiendo de la estructura básica de dos prensas neumáticas (ajenas a la máquina de trenzado), con sus respectivas matrices, se ubican los elementos tubulares huecos de distanciamiento acorde con la longitud de los tubos a utilizar, en cada una de las cuales participa una mordaza de sujeción de la extremidad correspondiente del tubo, y un punzón capaz de efectuar una deformación radial e interior en dicha extremidad del tubo, a modo de chavetero, prevista como medio de posterior fijación en los cabezales de la máquina trenzadora propiamente dicha, con la colaboración de respectivas chavetas, para fijar uno de los extremos de los tubos y someter al otro extremo a un movimiento planetario alrededor del eje de la máquina y un paralelo y complementario movimiento de torsión del tubo sobre su propio eje, lo que va a asegurar que el trenzado de los tubos se produzca en ausencia de cualquier tipo de deformación anormal para los mismos, a pesar de su naturaleza hueca.For this and in a more concrete way, starting from the basic structure of two pneumatic presses (outside the braiding machine), with their respective matrices, are located hollow spacing elements in accordance with the length of the tubes to be used, in each of which a clamping jaw of the corresponding end of the tube, and a punch capable of effecting radial and internal deformation in said end of the tube, as a keyway, provided as a means of subsequent fixation on the heads of the braiding machine proper, with the collaboration of respective keys, to fix one end of the tubes and subject the other extreme to a planetary movement around the axis of the machine and a parallel and complementary torsion movement of the tube on its own axis, which will ensure that the braiding of the pipes is produce in the absence of any type of abnormal deformation to the same, despite their hollow nature.

Consecuentemente y de acuerdo con lo anteriormente expuesto, la máquina que se preconiza centra sus características en la incorporación a la misma de dos cabezales, tanto el cabezal motriz como el cabezal conducido, que estarán provistos de una pieza soporte, recambiable con la colaboración de tornillos, que incorporan un plato porta-chavetas, también desmontable, provisto de orificios separados y equidistantes entre sí dependiendo del diámetro de los tubos a utilizar, para paso de los citados tubos, en el que dichas chavetas emergerán hacia el interior de los citados orificios para acoplarse en los chaveteros de estos últimos y, en consecuencia, fijarlos al cabezal correspondiente.Consequently and in accordance with previously exposed, the machine that is recommended focuses its features in the incorporation of two heads, both the driving head and the driven head, which will be provided with a support part, replaceable with the collaboration of screws, which incorporate a key holder plate, also removable, provided with separate holes and equidistant from each other depending on the diameter of the tubes to use, for passage of said tubes, in which said keys they will emerge into said holes to engage in the keyways of the latter and, consequently, fix them to corresponding head.

Fijados los tubos correspondientes por uno de sus extremos al cabezal motriz, haciendo uso de los chaveteros precitados, se ajustarán sus otros extremos al cabezal móvil o conducido situado en un carro móvil neumático, acorde a la longitud de los tubos.Fixed the corresponding tubes by one of their ends to the drive head, using the keyways above, its other ends will be adjusted to the moving head or driven located in a pneumatic mobile car, according to the length of the tubes.

Dispuestos entre los cabezales, se cierran las bridas de seguridad por cuyo interior discurren los respectivos tubos, impidiendo posibles deformaciones u oscilaciones no deseadas.Arranged between the heads, the safety flanges whose inside run the respective tubes, preventing possible deformations or oscillations not desired.

El cabezal motriz será el encargado de la maniobra de torsión helicoidal de los tubos, como se viene utilizando convencionalmente, con la diferencia de que en nuestro caso se incorpora el plato recambiable porta-chavetas, con los orificios distanciados y equidistantes entre sí según el diámetro de los tubos a utilizar.The drive head will be in charge of the helical twisting of the tubes, as it comes using conventionally, with the difference that in our case the replaceable plate is incorporated key holder, with the holes spaced apart and equidistant from each other according to the diameter of the tubes a use.

A medida que los tubos se trenzan y por lo tanto reducen su longitud, a fin de evitar el chafamiento y posterior rotura de los tubos se dispone en nuestro caso, de un cabezal móvil o conducido situado en un carro móvil y gobernado por dos pistones neumáticos no utilizados convencionalmente en este tipo de máquinas, con la posibilidad de desplazar el carro móvil y que avance hacia el extremo en que se encuentra el cabezal motriz o retroceda en sentido inverso, permaneciendo en el punto más acorde o deseado, evitando que los tubos tengan más esfuerzo del permitido y evitando su chafamiento y posterior rotura.As the tubes are braided and therefore reduce its length, in order to avoid chamfering and subsequent pipe breakage is available in our case, a head mobile or driven located in a mobile car and governed by two pneumatic pistons not conventionally used in this type of machines, with the possibility of moving the mobile car and that move towards the end where the drive head is located or go back in the opposite direction, staying at the most appropriate point or desired, preventing the tubes from having more effort than allowed and avoiding its chafamiento and later breakage.

El primer movimiento de empuje lo efectúa el pistón neumático, mientras que el segundo pistón amortigua el empuje del primer pistón, permitiendo controlar de esta manera el carro móvil y por lo tanto el empuje necesario según las características de cada tubo (diámetro, espesor, etc.).The first thrust movement is made by the pneumatic piston, while the second piston dampens the thrust of the first piston, allowing to control the mobile car and therefore the necessary thrust according to the characteristics of each tube (diameter, thickness, etc.).

Para el control de estos, se dispone de los reguladores necesarios, entre ellos el regulador de escape, que evita que el pistón de empuje funcione con golpes bruscos y se desplacen los pistones a una velocidad más acorde.For the control of these, the necessary regulators, including the exhaust regulator, which prevents the thrust piston from working with sudden blows and move the pistons at a more consistent speed.

Adicionalmente se dispone de un autómata en el que se programan los parámetros correspondientes al número de vueltas y torsión, en función del diámetro y del espesor de pared de los tubos en orden a conseguir unas óptimas condiciones de trabajo de la máquina.Additionally, an automaton is available in the that the parameters corresponding to the number of turns and torsion, depending on the diameter and wall thickness of the tubes in order to achieve optimal conditions of machine work.

Se consigue de esta manera un cordón o barra salomónica que, con la apariencia de un cordón convencional, está estructurado a base de elementos tubulares, es decir huecos, con tan reducido espesor de pared como se estime conveniente, que se mantienen estables por su propio trenzado.In this way a cord or bar is achieved Solomon which, with the appearance of a conventional cord, is structured based on tubular elements, that is hollows, with as low wall thickness as deemed convenient, that They keep stable by their own braiding.

Description of the drawings

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being performing and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical realization of it, is accompanied as part member of that description, a set of drawings where with illustrative and non-limiting nature, what has been represented next:

La figura 1.- Muestra una vista en alzado de la pareja de matrices que, para conseguir los chaveteros previos de los tubos, participan en dos prensas neumáticas o hidráulicas convencionales.Figure 1.- Shows an elevation view of the couple of matrices that, to get the previous keyways of the tubes participate in two pneumatic or hydraulic presses conventional.

La figura 2.- Muestra un detalle en sección transversal de una de las matrices que participan en el conjunto de la figura anterior.Figure 2.- Shows a detail in section cross section of one of the matrices that participate in the set of the previous figure.

La figura 3.- Muestra una representación esquemática en alzado y en sección a un cuarto de los cabezales motriz y conducido que participan en la citada máquina trenzadora.Figure 3.- Shows a representation schematic elevation and section to a quarter of the heads motor and driven involved in the aforementioned machine braider

La figura 4.- Muestra una vista axial e inferior de uno de los cabezales de la figura anterior.Figure 4.- Shows an axial and bottom view. of one of the heads of the previous figure.

La figura 5.- Muestra una perspectiva general de la máquina trenzadora.Figure 5.- Shows a general perspective of The braiding machine.

La figura 6.- Muestra, finalmente y según una vista en perspectiva, el producto obtenido con la máquina de las figuras anteriores.Figure 6.- Shows, finally and according to a perspective view, the product obtained with the machine of the previous figures.

Preferred Embodiment of the Invention

A la vista de las figuras reseñadas, y más concretamente de las figuras 1 y 2, puede observarse como con la máquina que se preconiza colabora una pareja de matrices (1-1'), destinadas a configurar un chavetero (2) en los extremos de cada tubo (3) que ha de participar en el cordón o barra salomónica, a cuyo efecto dichos cabezales (1-1') estarán distanciados en consonancia con la longitud de los tubos (3), incorporando cada uno de ellos una mordaza en la que participa un componente fijo (4) y un componente móvil (5), separables en contra de la tensión de resortes (6) contando el elemento móvil (5) con una ranura (7) a través de la que accede al alojamiento para el tubo (3) un punzón (8), desplazable también en contra de la tensión de los resortes (6), de manera que en un golpe de prensa se obtienen en ambos extremos del tubo (3) una pareja de chaveteros de sección semicircular peraltada alineados sobre una de sus generatrices.In view of the figures outlined, and more specifically of figures 1 and 2, it can be observed as with the a recommended machine collaborates a couple of matrices (1-1 '), designed to configure a keyway (2) in the ends of each tube (3) to participate in the cord or Solomon bar, for which purpose said heads (1-1 ') will be distanced in line with the length of the tubes (3), each of them incorporating a gag in which a fixed component (4) and a component participate mobile (5), separable against spring tension (6) counting the moving element (5) with a slot (7) through the that accesses the housing for the tube (3) a punch (8), also movable against the tension of the springs (6), of so that in a press hit you get at both ends of the tube (3) a couple of keyways with a semicircular cross section aligned on one of its generatrices.

La máquina trenzadora propiamente dicha, básicamente convencional, incorpora un los clásicos cabezal motriz (9) y cabezal conducido (10), el primero provisto por ejemplo de un hexágono (11) para recibir el movimiento giratorio, y el segundo dotado de medios de amarre a los medios limitadores de avance, con la especial particularidad de que la pieza soporte (12) de cada uno de estos cabezales (9-10), acoplable con carácter recambiable con la colaboración de tornillos (13), incorpora un plato porta-chavetas (14), fijable igualmente mediante tornillos (15), de manera que tras la introducción de los tubos (3) en los citados cabezales (9) y (10), concretamente en orificios distanciados y equidistantes entre sí (16) de la pieza soporte (12), las chavetas (14) se alojan en los chaveteros (2) de los tubos (3), inmovilizando los cabezales en sentido angular.The braiding machine itself, basically conventional, incorporates a classic drive head (9) and driven head (10), the first provided for example with a hexagon (11) to receive the rotating movement, and the second endowed with means of mooring to the limiting means of advance, with the special feature that the support piece (12) of each of these heads (9-10), attachable with character replaceable with the collaboration of screws (13), incorporates a key holder plate (14), also attachable by screws (15), so that after the introduction of the tubes (3) in said heads (9) and (10), specifically in holes spaced apart and equidistant from each other (16) of the piece support (12), the keys (14) are housed in the keyways (2) of the tubes (3), immobilizing the heads angularly.

De esta manera y como se desprende de la observación de la citada figura 3, los tres tubos (3) se fijan por sus extremos tanto en sentido giratorio como en sentido planetario, de manera que cuando el cabezal motriz (9) inicia su movimiento giratorio, suministra a los tubos (3) un movimiento planetario, acompañado de un movimiento de giro sobre su propio eje, que al mantenerse estática en tal sentido la otra extremidad de los tubos (3), provoca en los mismos el trenzado helicoidal perseguido, paralelamente a una contracción axial de los tubos controlada por los pistones neumáticos que a su vez controlan la tensión de aproximación entre cabezales.In this way and as follows from the observation of the aforementioned figure 3, the three tubes (3) are fixed by its ends both in a rotating and planetary direction, so that when the driving head (9) starts its movement rotating, supplies the tubes (3) with a planetary movement, accompanied by a turning movement on its own axis, which at keep the other end of the tubes static in that direction (3), causes in them the persecuted helical braid, parallel to an axial contraction of the tubes controlled by the pneumatic pistons that in turn control the tension of approach between heads.

La estructura descrita está implantada, como se observa en la figura 5, en la bancada (17) de la máquina, a la que se fija directamente el cabezal motriz (9), concretamente a una caja (18) contenedora del correspondiente eje motriz, situada en uno de los extremos de la bancada (17), mientras que el cabezal móvil (10) se solidariza, con la colaboración de una mordaza (19), a un carro móvil (20) desplazable sobre la bancada (17) y asistido por un pistón de empuje (21) y un pistón de amortiguación (22), que trabajan en contraposición como se observa especialmente en el detalle ampliado de la figura 3, pistones (21) y (22) debidamente fijados a la bancada (21) con la colaboración de respectivos soportes (23) y contando el pistón de amortiguación (22) con un regulador de escape (24).The described structure is implanted, as see in figure 5, on the bench (17) of the machine, to which the drive head (9) is fixed directly, specifically to a box (18) container of the corresponding drive shaft, located in one of the ends of the bed (17), while the head mobile (10) is in solidarity, with the collaboration of a gag (19), to a mobile car (20) movable on the bench (17) and assisted by a thrust piston (21) and a damping piston (22), which they work in contrast as seen especially in the enlarged detail of figure 3, pistons (21) and (22) duly fixed to the bench (21) with the collaboration of respective supports (23) and counting the damping piston (22) with a exhaust regulator (24).

La bancada (17) constituye simultáneamente un armario con compartimentos (25) y (26) para el cuadro eléctrico y para el autómata programable.The bench (17) simultaneously constitutes a cabinet with compartments (25) and (26) for the electrical panel and for the programmable automaton.

Las bridas de seguridad (27), tantas como se estimen convenientes, debidamente solidarizadas a la plataforma superior de la bancada (17) con la colaboración de soportes (28), aseguran la estabilidad de los tubos (3) durante el trenzado de los mismos.Safety flanges (27), as many as deem convenient, duly in solidarity with the platform top of the bench (17) with the support of supports (28), ensure the stability of the tubes (3) during the braiding of the same.

En la figura 6 aparece representado con detalle el producto que se obtiene con la máquina de la invención, concretamente como el cordón o barra salomónica está estructurado a base de tres elementos tubulares, es decir de tres elementos huecos de reducido espesor de pared.In figure 6 it is represented in detail the product obtained with the machine of the invention, specifically how the salomonic cord or bar is structured to base of three tubular elements, that is to say three hollow elements of reduced wall thickness.

Claims

1. Machine for the braiding of forging pipes, of the type that incorporates two heads, one drive and the other driven, intended to fix at its ends the components of the cord or salomonic rod to be obtained, by turning the drive head and displacement axial and controlled of the driven head, whose aim is to achieve said cord or salomonic rod from tubular elements, specifically cylindrical tubes with reduced wall thickness, is characterized in that a pair of matrices collaborates with the machine itself (1-1 '), distanced in correspondence with the length of the tubes (3) that must participate in the salomonic cord or bar, each of which incorporates a formally and dimensionally suitable punch (8) to generate at the corresponding end of the tube (3) a keyway (2), in correspondence with one of its generatrices and preferably with a semicircular configuration cant, while both e The driving head (9) as the driven head (10) of the braid itself incorporates holes (16) spaced apart and equidistant from each other, with their respective keys (14), numerically coinciding with the tubes (3) that participate in the cord or helical bar, formally and dimensionally suitable for engaging in the keyways (2) and thus causing the immobilization of the ends of the tubes (3), to subject them to a planetary torsion movement.

2. Machine for braiding pipes for forging, according to claim 1, characterized in that the driven head (10) is assisted by two opposing pneumatic pistons, one of thrust (21) and another of damping (22) that control the approach movement to the driving head (9), during the twisting of the tubes (3), depending on the diameter and wall thickness of the latter, for which purpose said pneumatic pistons are controlled by pneumatic regulators (24).

3. Machine for braiding pipes for forging, according to previous claims, characterized in that the drive head (9) is in solidarity with the bed (17) of the machine, while the mobile or driven head (10) is fixed by means of a jaw (19) to a mobile carriage (20) movable on said bench with the collaboration of the thrust piston (21) and the damping piston (22), the latter provided with an exhaust regulator (24).

4. Machine for braiding pipes for forging, according to previous claims, characterized in that it has a programmable automaton (26) that controls the variable parameters corresponding to the number of turns and twists of the pipes.

5. Product obtained with the machine of the preceding claims, characterized in that it is constituted by several cylindrical tubes (3), of reduced wall thickness, preferably in number of three, wound helically forming a cord or salomonic rod in which the components of it is held together by the braiding of them.