ES2214124B1 - Maquina para deformacion de hierro en frio mediante procesos electromecanicos de torsion y enrollado. - Google Patents
Maquina para deformacion de hierro en frio mediante procesos electromecanicos de torsion y enrollado.Info
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Abstract
Máquina que está provista de un cabezal con un reductor (1) irreversible accionado por un motor eléctrico monofásico o trifásico que dispone de un variador de frecuencia que permite el funcionamiento a varias velocidades, cuenta además de un alojamiento para moldes (2) de tal forma que es posible trabajar por las dos caras, lo que permite la realización del torneado en la zona de la barra que se desee, la máquina se encuentra dispuesta sobre una bancada (3), dispone de un rodillo guía (4), de una luneta móvil (5) que se encarga de soportar la reacción del conjunto, estando todo el conjunto accionado a través de un panel de mandos (6), disponiendo además sobre el alojamiento o matriz (2) de un nonio o cabezal de calibración que permite seleccionar el número de vueltas a dar pudiendo obtener series de piezas iguales.
Description
Máquina para deformación de hierro en frío
mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado.
La presente invención, según se expresa en el
enunciado de esta Memoria descriptiva, se refiere a una máquina
para deformar el hierro en frío y otros metales maleables para la
realización de formas acabadas susceptibles de aplicación en forja,
cerrajería, carpintería metálica, bricolaje y similares. Se incluye
dentro del campo de las máquinas-herramienta que
actúan mediante deformación de materiales.
Independientemente de las técnicas tradicionales
para trabajar el hierro basadas en el calentamiento del material
en hornos o fraguas para su posterior deformación, existen en la
actualidad varios sistemas que permiten la deformación del hierro
sin tener que recurrir al calentamiento previo.
Los podemos agrupar en dos tipos generales,
manuales y mecánicos. En los primeros el funcionamiento se basa en
un sistema de enrollado manual accionado mediante una palanca que
permite la deformación de barras de hierro sobre una matriz fijada
a una bancada.
En el segundo caso los métodos de realización
combinan sistemas mecánicos e hidráulicos, controlados mediante
consolas digitales, que permiten la deformación del hierro mediante
torsión y/o conformado mediante la acción de una prensa hidráulica.
Estos sistemas precisan de unas instalaciones complejas y un amplio
espacio en el que instalar los distintos componentes, unidad de
torsión, prensa hidráulica, etc. por no hablar de una inversión
considerable, y su manejo requiere unos mínimos conocimientos
informáticos.
Dentro de los sistemas mecánicos podemos citar
también el documento de Patente WO92/09381 en el que se describe un
método para torsionar barras de acero por movimiento rotatorio que
incluye medios para calentar el material.
Otro documento de Patente (EP 0402024 A2)
describe un método para torsionar en frío pletinas mediante unos
rodillos angulares giratorios a través de los que se desplaza el
material.
La presente invención soluciona el problema
existente en los sistemas manuales de deformación del hierro, tanto
los que precisan el calentamiento del mismo como los que actúan en
frío, al incorporar un sistema electro-mecánico que
facilita la deformación del material de un modo sencillo,
permitiendo la fabricación de distintas formas terminadas con el
mismo procedimiento, aplicando únicamente un molde o matriz
determinado, fácilmente intercambiable.
Respecto a los sistemas
mecánico-hidráulicos la presente invención permite
una gran versatilidad en la realización de trabajos de torsión,
plegado, curvado y conformado sobre barras de hierro laminado,
calibrado o extrusionado de sección redonda, rectangular, cuadrada
o combinada sin calentamiento previo, con una misma unidad en la
que se disponen distintos moldes o matrices que son accionados por
movimiento rotativo en ambos sentidos de giro, de forma paralela,
transversal o longitudinal al eje de la bancada.
Máquina para deformación de hierro en frío
mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado permite
la consecución de formas terminadas a partir de barras de hierro
laminado, extrusionado o calibrado, y otros metales maleables, de
sección redonda, cuadrada, rectangular o combinada, tanto macizas
como tubulares. A diferencia de los sistemas manuales accionados
según el principio de la palanca, esta máquina está provista de un
motor eléctrico, monofásico o trifásico, con un variador de
frecuencia que permite el funcionamiento a varias velocidades. El
motor, transmite el movimiento a través de una correa de tracción a
un reductor irreversible, que multiplica el par final y posibilita
la deformación del hierro mediante la ubicación de distintos moldes
o matrices en su alojamiento interior.
Además la máquina para la deformación de hierro
en frío permite trabajar por las dos caras del reductor ya que el
alojamiento de la matriz es pasante, lo cual permite llevar a cabo
el torsionado en zonas intermedias de la barra a torsionar. Por
otra parte el conjunto dispone de un nonio o cabezal de calibración
que permite seleccionar con antelación el número de vueltas a dar
el cabezal reductor lo que permite obtener una gran precisión en
las operaciones, pudiendo obtener series de piezas idénticas.
Este conjunto electromecánico se sitúa en una
bancada en la que se dispone un rodillo-guía sobre
el que apoya el material en el modo de enrollado, y una luneta
móvil alineada que soporta la reacción del material en el modo de
torsión. El accionamiento de la máquina se realiza a través de un
cuadro de mandos o panel de control automático con dos pulsadores
que posibilitan el movimiento en ambos sentidos de giro. La
sencillez del mecanismo y su puesta en marcha son evidentes ya que
el movimiento se produce sólo cuando se mantiene presionado el
pulsador correspondiente, sin tener que realizar esfuerzo físico
alguno por parte del manipulador. Por su parte, el selector de
velocidad permite aumentar o disminuir el par, dependiendo de la
resistencia y el espesor del material con que se trabaje. El cuadro
de mandos se completa con un botón de parada de emergencia según
se recomienda en la normativa de seguridad de la Comunidad
Europea.
Respecto a los sistemas mecánicos mencionados la
presente invención se caracteriza por su gran robustez, la
sencillez de los mecanismos, una rápida instalación y una gran
versatilidad, lo que posibilita su manejo sin complicaciones ni
necesidad de un conocimiento previo específico y un período de
aprendizaje muy corto.
En el plano práctico es constatable la
versatilidad de la invención al posibilitar la realización de una
gran variedad de formas terminadas a partir de la deformación del
material, únicamente cambiando los moldes que se introducen en el
alojamiento del reductor mediante acoplamiento rápido, sin fijación
de tornillos.
Independientemente de la utilidad evidente de la
invención en el sector industrial, sea en el campo de la forja la
cerrajería, la carpintería metálica, o en el sector del bricolaje,
cabe destacar la facilidad de manejo e instalación lo que la hace
susceptible de ser utilizada por personas que presenten algún tipo
de anomalía que le impida realizar determinados tipos de
trabajo.
En cualquier caso, es preciso destacar el ahorro
en tiempo de trabajo al permitir la fabricación tanto de productos
en serie como de formas específicas más elaboradas para su
posterior ensamblaje, debido fundamentalmente al fácil manejo y a
la rapidez con que se realiza el cambio de los moldes.
Otras características y ventajas de la presente
invención serán más evidentes en la siguiente descripción detallada
de la realización preferida de la invención, con referencia a los
dibujos que se acompañan, en los que:
Figura 1.- Representa una representación en
perspectiva de la máquina objeto de la invención.
Figura 2.- Muestra de forma despiezada la luneta
móvil y las piezas que la conforman.
Figura 3.- Muestra en perspectiva los rodillos de
apoyo.
Figura 4.- Muestra el útil de curvado de radios
variables.
Figura 5.- Muestra los moldes o útiles empleados
para la realización de volutas ovaladas.
Figura 6.- Representar los útiles empleados para
el plegado.
Figura 7.- Muestra el útil empleado para hacer
nudos de jardín.
Figura 8.- Muestra el útil de curvado en tubo
Figura 9.- Muestra el útil necesario para
realizar el curvado en pletina.
Figura 10.- Muestra el útil de curvado para tubos
mayores que los de la figura 8.
De acuerdo con las figuras anteriormente
señaladas podemos observar en las distintas figuras que la máquina
para la deformación de hierro está formada de un cabezal (1) en
donde se aloja un reductor irreversible accionado por un motor
eléctrico que puede ser bien monofásico o trifásico, de modo que se
transmite el movimiento mediante una correa de tracción a un
reductor irreversible que multiplica el par final ya que el
movimiento se realiza a muy baja velocidad.
La deformación del hierro se realiza mediante la
ubicación del material en los distintos moldes o matrices, los
cuales van alojados en el alojamiento (2) del cabezal, pudiendo ser
colocados por ambas caras en el caso del torsionado. Todo el
conjunto se sitúa sobre una bancada (3) sobre la que se dispone un
rodillo guía (4) sobre el que se apoya el material cuando se va a
realizar un enrollado o plegado del mismo. Dicho rodillo guía (4)
se sitúa junto al cabezal reductor (1) sobre el soporte guía (8).
Además cuenta con una luneta móvil (5) que soporta la reacción del
material en el caso de torsionado y/u otros procesos.
En el caso de realizar la acción de torsionado y
gracias a que el alojamiento (2) del cabezal es pasante, las pinzas
de torsionado pueden ser colocadas por ambas caras, pudiendo
realizar el torsionado en zonas intermedias de la barra, ya que si
dicho alojamiento (2) no fuese pasante, el torsionado solamente se
podría hacer desde dicho extremo hasta el otro extremo enclavado en
la luneta móvil.
En el caso de realización en el modo de enrollado
se puede trabajar por ambos lados del cabezal, para aquellos casos
en que se quiera conseguir una pieza terminada de mayor diámetro
que la permitida por la distancia existente entre la bancada y el
útil o matriz empleado.
El accionamiento de todo el conjunto se lleva a
cabo por medio de una serie de mandos (6) que disponen de dos
pulsadores, uno para cada giro o también por medio de un panel de
control automático, en cuyo caso sobre uno de los laterales del
conjunto se ha dispuesto un conector (6.1) para dicho panel de
control. Además cuenta con un selector de velocidad que permite
aumentar el par de accionamiento en la medida en que se reduce la
velocidad.
El conjunto de la máquina dispone sobre el
alojamiento (2) del cabezal de un nonio o cabezal de calibración
(7) que permite de antemano preseleccionar el número de vueltas
que se van a dar, permitiendo realizar de este modo series
iguales.
La presente invención presenta dos modos de
realización básicos basados en el mismo principio descrito más
arriba. El primero consiste en la deformación del hierro en frío
mediante la torsión de barras de sección cuadrangular (pletina,
cuadrado), combinada o cuatro barras de sección cuadrada o redonda,
dos pletinas, etc. Para conseguir la torsión sobre estos materiales
se introducen las pinzas de torsionado correspondientes a la
sección del material elegido, en el alojamiento (2) del reductor (1)
a continuación se hace pasar por dicho alojamiento un extremo de
la barra de hierro hasta el punto donde se desea empezar el
torsionado, el otro punto donde se desee finalizar el torsionado se
situará sobre la luneta móvil (5), que soporta la reacción del
material, con la pinza correspondiente; el siguiente paso será la
puesta en marcha de la máquina que iniciará el torsionado en el
sentido de giro deseado. Dentro del modo de torsionado existe una
variante realizada con cuatro barras de sección redonda o cuadrada,
que previamente han sido soldadas, sobre las que se realiza la
torsión en un sentido determinado y, a continuación se invierte el
sentido de giro y la forma comienza a abrirse configurando una
forma conocida popularmente como "piña".
El segundo modo de realización aprovecha el
sentido giratorio del reductor para conseguir deformar el material
mediante el enrollado del mismo en torno al molde o matriz elegido
para poder realizar volutas circulares, ovaladas o cuadradas,
anillos continuos, curvados en radios fijos o variables, plegados
en ángulo, eslabones y ganchos, y cualquier otra forma susceptible
de ser conformada en torno a un molde o matriz, a partir de una
barra maciza o tubular. En este caso los moldes se introducen en el
alojamiento del reductor y el material se sitúa de forma
perpendicular al molde, apoyado sobre un rodillo guía ajustable (4)
situado sobre el soporte guía (8).
En la figura 2, apreciamos la luneta móvil (5) y
las piezas que la componen. La luneta va a ser la pieza que
colocada sobre el soporte guía (8) soporte la reacción del
torsionado, para lo cual dispone sobre la parte que reposa la barra
a torsionar de medios de sujeción (5.2), pudiendo servirse
opcionalmente de pinzas de torsionado para una mejor retención.
Sobre uno de sus extremos sobresale una barra horizontal sobre la
que desliza un tope (5.1) que puede fijarse a dicha barra. Dicho
tope (5.1) tiene la misión de facilitar la realización de trabajos
en serie iguales.
En la figura 3, se aprecia el rodillo guía (4),
que va colocado sobre el soporte guía (8) y pegado junto al cabezal
reductor, ya que es utilizado junto con una serie de moldes para
llevar a cabo el curvado y la realización de una serie de volutas.
Dicho rodillo guía (4), dispone de un soporte (4.3) que permite la
sujeción al soporte guía (8) en la posición representada o girada
90° ó 270° dependiendo del tamaño de las volutas a realizar. Sobre
el rodillo guía (4) hay dispuestos una serie de rodillos (4.1) que
favorecen dicho guiado. Sobre los rodillos (4.1) hay dispuesta una
canal angular (4.2) usada cuando se quieran realizar volutas o
curvas de cuadrado al canto, es decir sobre la arista de la barra
cuadrada.
En la figura 4, se muestra el útil usado para el
curvado en radios variables (9) para lo cual se dispone de un eje
de arrastre (9.1) pudiéndose usar una serie de anillos
intercambiables (9.2), para las distintas barras y perfiles
utilizados.
En la figura 5, se muestran los moldes o útiles
(10) empleados para la fabricación de volutas ovaladas, mientras
que en la figura 6 se muestran los útiles empleados para el
plegado, donde el útil (11) es el empleado para el plegado en barra
cuadrada, mientras que el útil (12) es el empleado para el plegado
en pletina. Todos estos útiles como ya se ha comentado
anteriormente se disponen sobre el alojamiento (2) del cabezal de
forma que conjuntamente con el rodillo guía (4) permiten realizar o
bien las volutas o bien el plegado.
En la figura 7 aparece representado el útil
empleado para hacer nudos de jardín, que consta de un elemento de
soporte y apoyo del material (13) sobre el que se acopla una pieza
que dispone de un tope y posicionador de la pieza (14). El elemento
de soporte y apoyo del material se dispone sobre un saliente (24)
que hay anexado al cabezal motorreductor (1) para poder llevar a
cabo los nudos de jardín.
En la figura 8, aparecen los útiles necesarios
para llevar a cabo el curvado de tubos (15), que se sirve de un
rodillo de apoyo (16). En la figura 9 se muestran los útiles
necesarios para realizar el curvado en pletina, que consta de un
plato principal (18), de uno ajustable (17) de una grapa (19) y de
un tornillo (20). En la figura 10, se muestran lo útiles necesarios
para el curvado de tubos de mayor diámetro y espesor, que constan
de útil (23) para el tubo sobre el que hay dispuesto una grapa de
sujeción (21), y se sirven de un rodillo de apoyo (22).
La invención, dentro de su esencialidad, puede
ser llevada a la práctica en otras formas de realización que
difieran en detalle de la indicada a título del ejemplo de la
descripción, y a la cual alcanzará igualmente la protección que se
recaba. Así mismo, podrá construirse en cualquier forma y tamaño
con los materiales más adecuados, por quedar todo ello comprendido
en el espíritu de las reivindicaciones.
Claims (8)
1. Máquina para la deformación de hierro en frío
mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado, que
permite la obtención de formas terminadas a partir de barras de
hierro laminado, extrusionado o calibrado y otros metales
maleables, de sección redonda, cuadrada rectangular o combinada,
tanto macizas como tubulares, que está compuesta de un cabezal con
un motorreductor irreversible (1), un alojamiento para moldes (2),
una bancada (3) un rodillo guía (4), una luneta móvil (5) que
soporta la reacción del conjunto, estando todo el conjunto
accionado a través de un panel de mandos (6) en donde la máquina se
encuentra caracterizada por permitir el trabajo por las dos
caras del cabezal (1), de forma que es posible llevar a cabo el
torsionado de las piezas en la zona que se desee, disponiendo
además sobre el alojamiento o matriz (2) de un nonio o cabezal de
calibración que permite preseleccionar las vueltas a dar,
obteniendo de este modo series de piezas idénticas, pudiendo estar
el conjunto actuado desde un panel de control, para lo cual sobre
el conjunto se ha dispuesto de un conector (6.1).
2. Máquina para la deformación de hierro en frío
mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado, según la
reivindicación 1, caracterizada porque el rodillo guía (4)
utilizado para la realización de las volutas y plegados se coloca
gracias al soporte (4.3) sobre el soporte guía (8). Dicho rodillo
guía (4) dispone de una serie de rodillos (4.1) que tienen una
canal angular (4.2) para el curvado de cuadrado al canto, y en
donde el rodillo guía (4) puede ser colocado sobre el soporte guía
(8) en otras posiciones dependiendo del tamaño de la voluta a
obtener.
3. Máquina para la deformación de hierro en frío
mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado según la
reivindicación 1, caracterizada porque para la obtención de
radios de curvatura variables se emplea un útil de curvado (9) de
radios variables, que dispone de un eje de arrastre (9.1) y sobre
el que es posible utilizar una serie de rodillos intercambiables
(9.2).
4. Máquina para la deformación de hierro en frío
mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado según la
reivindicación 1, caracterizada porque para la realización
de las volutas ovaladas se utilizan los útiles (10), los cuales son
acoplados sobre el alojamiento (2) del cabezal.
5. Máquina para la deformación de hierro en frío
mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado según la
reivindicación 1, caracterizada porque para la realización
del plegado de las barras cuadradas se utiliza el útil (11),
mientras que para la realización del plegado de la pletina se
utiliza el útil (12), donde ambos útiles se acoplan sobre el
alojamiento (2) del cabezal.
6. Máquina para la deformación de hierro en frío
mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado según la
reivindicación 1, caracterizada porque para la realización
del plegado de tubos se utiliza un útil de plegado (15) junto con
un rodillo (16) de apoyo, y para el caso de que los tubos sean de
mayor diámetro y espesor se utiliza un útil (23) sobre el que hay
dispuesta una grapa de sujeción (21), empleando además un rodillo
de apoyo (23).
7. Máquina para la deformación de hierro en frío
mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado según la
reivindicación 1, caracterizada porque para la realización
del curvado de pletina al canto se utiliza un plato principal (18)
junto con un plato ajustable (17), una grapa de sujeción (19) y un
tornillo (20).
8. Máquina para la deformación de hierro en frío
mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado según la
reivindicación 1, caracterizada porque para la realización
de los llamados nudos de jardín se emplea un soporte (13) que sirve
de apoyo del material sobre el que se dispone otra pieza que tiene
un tope y posicionador (14) de la pieza, de forma que el soporte
(13) tiene un hueco que encaja en el saliente (24) que hay junto al
motorreductor (1).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20040901 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2214124B1 Country of ref document: ES |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20190605 |