ES2241848T3 - Maquina de curvado de tubos que comprende un circuito hidraulico para accionar linealmente una corredera desplazable portadora de rodillos. - Google Patents

Abstract

Una máquina de curvado de tubos, que comprende una corredera desplazable portadora de rodillos y un circuito hidráulico para accionar linealmente la corredera desplazable portadora de rodillos, comprendiendo el circuito hidráulico un cilindro hidráulico (5) cuyo vástago (4) de émbolo está conectado a la corredera que porta un rodillo superior (3) desplazable que, en uso, se desplaza en su movimiento principal hasta una posición predeterminada, para cada pasada de una o más pasadas de funcionamiento de trabajo de una pieza de trabajo a curvar, y en su movimiento de retorno hasta una posición de reposo, teniendo el cilindro hidráulico (5) una cámara (6) a alta presión y una cámara (7) a baja presión, comunicando ambas cámaras con unos conductos (10, 11) respectivos de fluido a presión alimentado desde un depósito por una bomba (15), conductos (10, 11) sobre los que funcionan una válvula (18) de cuatro vías y tres posiciones y una válvula de retención (12, 13), caracterizada porque el circuitohidráulico comprende además, entre dichas válvulas, una válvula estranguladora (19), que es accionada por un electroimán para generar una presión aumentada en dicha cámara (7) a baja presión del cilindro hidráulico, a fin de ralentizar la corredera que porta el rodillo superior (3) en su movimiento principal cuando se alcanza un intervalo programable desde dicha posición predeterminada, para cada pasada de trabajo. --------------------

Description

Máquina de curvado de tubos que comprende un circuito hidráulico para accionar linealmente una corredera desplazable portadora de rodillos.

Campo técnico

Esta invención se refiere a una máquina de curvado de tubos, que comprende una corredera desplazable portadora de rodillos y un circuito hidráulico para accionar linealmente la corredera desplazable portadora de rodillos. La máquina de curvado de tubos puede ser de cualquier clase, tanto simétrica como asimétrica. Por simplificar y clarificar, se hace referencia en lo que sigue a una máquina de curvado de tubos piramidal y simétrica.

Una máquina de curvado de tubos según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce, por ejemplo, del documento US-B-6.173.598.

Antecedentes de la técnica

Un rodillo superior, entre tres rodillos de una máquina existente de curvado de tubos piramidal y simétrica, está montado generalmente en una corredera que es desplazable verticalmente mediante un cilindro hidráulico. El circuito hidráulico, que asegura que la corredera desplazable portadora de rodillos es accionada linealmente, comprende un cilindro hidráulico cuyo vástago está conectado a la corredera portadora de rodillos. El cilindro hidráulico tiene una cámara superior y una cámara inferior, comunicando ambas cámaras con unos conductos respectivos de fluido a presión que es alimentado desde un depósito por una bomba. Una válvula de cuatro vías y tres posiciones y una válvula de retención funcionan sobre ambos conductos. Estas válvulas, así como la bomba, son controladas por una unidad de control electró-
nico.

La corredera portadora de rodillos se desplaza hacia abajo, en un movimiento principal, hasta una posición de curvado y hacia arriba, en un movimiento de retorno, hasta una posición de reposo.

Como se conoce, tubos u otras barras en sección son curvados entre los tres rodillos de una máquina de curvado de tubos a través de una operación que incluye una pasada o más, con el resultado de la deformación deseada. A fin de obtener esta deformación, especialmente cuando una pieza de trabajo o más se tienen que curvar exactamente con el mismo radio de curvatura, se debe mantener para cada pieza de trabajo la misma posición del rodillo desplazable con respecto a los rodillos fijos, en la que se realiza la operación de curvado.

Las válvulas en el circuito hidráulico, controladas por la unidad de control electrónico, no aseguran un posicionamiento exacto del vástago de cilindro hidráulico en la posición vertical requerida en las diversas pasadas. Esto es debido a varias fuerzas en acción, entre las que están la fuerza de rozamiento en el movimiento hacia abajo, la resistencia del material de la pieza de trabajo a curvar, las fuerzas activas del émbolo del cilindro hidráulico, las fuerzas deflectoras del sellado, la fuerza elástica del segmento de émbolo, la fuerza termodinámica diferencial contrarrestante, la constante temporal de la respuesta de control de la válvula electromagnética, la viscosidad del fluido hidráulico y su no homogeneidad debido a la presencia de aire que tiene un coeficiente de compresibilidad diferente al del fluido hidráulico.

A fin de remediar la imprecisión del punto real de parada de la corredera desplazable portadora de rodillos, se han usado en el pasado topes mecánicos que podían asegurar, sin error comprobable, la posición exacta del rodillo desplazable en la que se tiene que realizar una pasada respectiva de curvado.

Sin embargo, establecer los puntos de parada mediante topes mecánicos es una operación problemática, que implica un esfuerzo y una pérdida de tiempo añadidos, en particular, cuando se tienen que realizar deformaciones con grandes radios de curvatura.

Además, en el pasado, a fin de resolver el problema, se han usado circuitos hidráulicos complicados provistos de válvulas proporcionales que implican costes aumentados.

Descripción de la invención

La presente invención tiene por objetivo superar los inconvenientes anteriormente mencionados.

En particular, un objeto de la presente invención es permitir que una máquina de curvado de tubos funcione, determinando con precisión la posición de curvado del tubo al tiempo que se puede establecer una posición de curvado sin requerir un dispositivo de topes mecánicos.

Por lo tanto, la presente invención proporciona una máquina de curvado de tubos que comprende una corredera desplazable portadora de rodillos y un circuito hidráulico para accionar linealmente la corredera desplazable portadora de rodillos, comprendiendo el circuito hidráulico un cilindro hidráulico cuyo vástago de émbolo está conectado a la corredera que porta un rodillo desplazable que, en uso, se desplaza en su movimiento principal hasta una posición predeterminada para cada pasada de una o más pasadas de funcionamiento de trabajo de una pieza de trabajo a curvar y en su movimiento de retorno hasta una posición de reposo, teniendo el cilindro hidráulico una cámara a alta presión y una cámara a baja presión, comunicando ambas cámaras con unos conductos respectivos de fluido a presión alimentado desde un depósito por una bomba, conductos sobre los que funcionan una válvula de cuatro vías y tres posiciones y una válvula de retención, que comprende además, entre dichas válvulas, una válvula estranguladora, que es accionada por un electroimán para generar una presión aumentada en dicha cámara a baja presión del cilindro hidráulico, a fin de ralentizar la corredera que porta el rodillo superior en su movimiento principal, cuando se alcanza un intervalo programable desde dicha posición predeterminada para cada pasada de trabajo.

La invención se describe ahora con referencia a su realización preferida, aunque se tiene que entender que se pueden hacer modificaciones a la invención sin salirse del alcance de la reivindicación adjunta, haciendo referencia a las figuras del dibujo que se acompaña, en el que:

la figura 1 muestra una vista lateral diagramática de una realización parcialmente abierta de una máquina de curvado de tubos según la invención, a la que se aplica un circuito hidráulico;

la figura 2 muestra un diagrama de un circuito hidráulico; y

las figuras 3 a 6 muestran diferentes posiciones operativas de dos válvulas del circuito hidráulico en su funcionamiento en la máquina de curvado de tubos.

Haciendo referencia al dibujo, el aspecto general de una máquina de curvado de tubos, indicada
generalmente como 1, se muestra en la figura 1. La
máquina 1 de curvado de tubos, según la invención, está equipada con un circuito hidráulico.

La máquina de curvado de tubos mostrada a modo de ejemplo es de una clase piramidal y simétrica. La misma tiene frontalmente (en el lado de la derecha en la figura 1) un par de rodillos inferiores fijos (sólo se muestra un rodillo, indicado como 2) y un rodillo superior 3. El rodillo superior 3 está montado usualmente en una corredera (no mostrada) que está conectada a un vástago 4 de émbolo representado diagramáticamente en la figura 2. El vástago 4 de émbolo es una parte de un cilindro hidráulico 5 que tiene una cámara superior 6 y una cámara inferior 7.

Debido al movimiento del vástago 4 de émbolo, la corredera que porta el rodillo superior 3 es desplazable hacia abajo durante un movimiento principal desde una posición general, indicada por un eje g, hasta una posición predeterminada, de eje l, como se muestra de modo explicativo en la figura 1. La operación de curvado de una pieza de trabajo (no mostrada) se realiza durante un desplazamiento que incluye una pasada o más. En cada pasada, dicha posición predeterminada de eje l se selecciona para cada pieza de trabajo. Si se pretende, por ejemplo, que se trabajen en dos pasadas dos piezas iguales de trabajo a curvar, y una misma posición extrema de curvado del tubo, pero se elige una posición intermedia diferente para cada pieza de trabajo a curvar, se obtendrán dos piezas de trabajo con características dimensionales diferentes.

Se apreciará la importancia de que se consigan las posiciones de curvado tan exactamente como sea posible.

Como se muestra constructiva y diagramáticamente en las figuras 1 y 2, respectivamente, la cámara superior 6 y la cámara inferior 7 del cilindro hidráulico 5 están en comunicación, a través de sus orificios 8 y 9, con unos conductos 10 y 11 respectivos de fluido a presión, y se proporciona un servomecanismo para cerrar una válvula de retención, que consiste en un par de válvulas 12 y 13 de simple efecto.

Se alimenta un fluido a presión, en general aceite para circuitos hidráulicos, desde un depósito 14 a través de una unidad de motor-bomba 15. Como se muestra mejor en la figura 2, al menos un filtro 16 y una válvula de seguridad 17 con servomecanismo están dispuestos en el circuito de la bomba. Más usualmente, una válvula 18 de cuatro vías y tres posiciones funciona sobre ambos conductos 10 y 11. Las válvulas, así como la bomba, están controladas por una unidad de control electrónico (no mostrada).

Según la invención, una válvula estranguladora 19, que está controlada por un electroimán, está unida a la válvula 18 sobre los mismo conductos 10 y 11.

También, la válvula estranguladora 19 es accionada por dicha unidad de control electrónico (no mostrada) para generar una contrapresión en la cámara inferior 7 del cilindro hidráulico 5. De hecho, en el movimiento principal, es decir, en el desplazamiento hacia abajo del rodillo 3 desplazable, cuando se está aproximando a la posición predeterminada de curvado, que está definida por el eje l del rodillo desplazable, es adecuado ralentizar la corredera que porta el rodillo superior 3, de manera que este último puede alcanzar exactamente la posición de curvado. Esta desaceleración, por ejemplo, desde la posición del eje h, se obtiene accionando, según se desee, la válvula estranguladora 19 a fin de ralentizar gradualmente el rodillo desplazable en movimiento hacia abajo, hasta el cierre completo de la válvula en la posición extrema deseada para la pasada de curvado que se realiza.

El intervalo h-l, dentro del que se realiza la ralentización, es programable según la precisión deseada, y así sucesivamente.

Esta desaceleración se obtiene a través del funcionamiento combinado de la válvula 18 de cuatro vías y tres posiciones y la válvula estranguladora 19, como se muestra en las figuras 3 a 6.

En estas figuras, una línea de corriente de fluido a alta presión que viene desde la unidad de bomba 15 se indica como A, y una línea de corriente de fluido a baja presión que vuelve desde el cilindro hidráulico 5 accionando la corredera que porta el rodillo superior 3 se indica como B.

Haciendo referencia a la figura 3, la válvula 18 de cuatro vías y tres posiciones y la válvula estranguladora 19 se muestran en una disposición en la que la línea de corriente A a alta presión va a la cámara 6 a alta presión del cilindro, y la línea de corriente B a baja presión indica el flujo de retorno que sale de la cámara 7 a baja presión. El dispositivo estrangulador, indicado como 20, de la válvula estranguladora 19 está en una disposición de no trabajo y se mantiene en esta posición hasta que se alcanza la posición predeterminada del eje h del rodillo 3 desplazable (figura 1). Desde esta posición, se acciona el dispositivo estrangulador 20, como se muestra en la figura 4. La línea de corriente B es desviada a una derivación 21, donde se reduce el caudal.

Por consiguiente, hay un aumento de presión en la cámara 7 a baja presión del cilindro 5. Como consecuencia, el desplazamiento hacia abajo del rodillo 3 desplazable se ralentiza hasta que se alcanza la posición del eje l en la que el flujo se detiene y ambas cámaras 6 y 7 están a la misma presión de funcionamiento. En el mismo momento, se absorbe todo lo estancado, incluyendo las bolas de aire, que son el factor decisivo de error, al tener una compresibilidad diferente a la del fluido hidráulico. Ahora, la válvula 18 de cuatro vías y tres posiciones y la válvula estranguladora 19 se llevan a una disposición de reposo mostrada en la figura 5.

A fin de devolver el rodillo 3 desplazable a su anterior posición del eje g, la válvula 18 de cuatro vías y tres posiciones y la válvula estranguladora 19 se llevan a una disposición mostrada en la figura 6, en la que el dispositivo estrangulador 20 no está trabajando. Ahora, como para la válvula estranguladora 19, la disposición de la figura 3 se repite, al tiempo que la válvula 18 de cuatro vías y tres posiciones realiza el reflujo. A través de esta operación, la cámara 7 del cilindro 5 se convierte en la cámara a alta presión, mientras que la cámara 6 se convierte en la cámara a baja presión.

La válvula estranguladora 19 puede ser una válvula unidireccional. Como alternativa, la válvula estranguladora 19 puede ser una válvula bidireccional, a fin de asegurar una ralentización en ambos movimientos principal y de retorno.

La presente invención se ha descrito con referencia a su realización específica, pero se entenderá expresamente que se pueden hacer modificaciones, adiciones y/u omisiones sin salirse del alcance de la invención, como se define en la reivindicación adjunta.

Claims (1)

1. Una máquina de curvado de tubos, que comprende una corredera desplazable portadora de rodillos y un circuito hidráulico para accionar linealmente la corredera desplazable portadora de rodillos, comprendiendo el circuito hidráulico un cilindro hidráulico (5) cuyo vástago (4) de émbolo está conectado a la corredera que porta un rodillo superior (3) desplazable que, en uso, se desplaza en su movimiento principal hasta una posición predeterminada, para cada pasada de una o más pasadas de funcionamiento de trabajo de una pieza de trabajo a curvar, y en su movimiento de retorno hasta una posición de reposo, teniendo el cilindro hidráulico (5) una cámara (6) a alta presión y una cámara (7) a baja presión, comunicando ambas cámaras con unos conductos (10, 11) respectivos de fluido a presión alimentado desde un depósito por una bomba (15), conductos (10, 11) sobre los que funcionan una válvula (18) de cuatro vías y tres posiciones y una válvula de retención (12, 13), caracterizada porque el circuito hidráulico comprende además, entre dichas válvulas, una válvula estranguladora (19), que es accionada por un electroimán para generar una presión aumentada en dicha cámara (7) a baja presión del cilindro hidráulico, a fin de ralentizar la corredera que porta el rodillo superior (3) en su movimiento principal cuando se alcanza un intervalo programable desde dicha posición predeterminada, para cada pasada de trabajo.