ES2283556T3 - Herramienta compresora con husillo para la compresion de elementos de acoplamiento. - Google Patents
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Abstract
Herramienta para moldeo por compresión (0) de accionamiento eléctrico con un husillo (14) para unión de piezas de trabajo tubulares con un bloque receptor (3) en forma de horquilla, unas pinzas de sujeción fijadas de modo amovible en este bloque receptor mediante un perno de unión (5) y un motor (10) de impulsión eléctrico gobernado para accionar las pinzas de sujeción (4), existiendo en ello un husillo (14) impulsado por el motor eléctrico (10) a través de un desmultiplicador (11), y que está en unión activa con las pinzas (4), caracterizada porque el árbol (14) está conectado por medio de un árbol (13) a la caja de cambios (11), en lo que el árbol (13) atraviesa por lo menos un cojinete radial (19) y un cojinete de empuje axial apoyado en la caja (21) de la herramienta para moldeo por compresión y porque entre el cojinete de empuje (18) y el apoyo en la caja (20, 21) se ha dispuesto un detector (25) de fuerza o presión que al alcanzar la fuerza de apriete un valor nominal predeterminado manda una señal (S) al control (22) del motor de impulsión (10).
Description
Herramienta compresora con husillo para la
compresión de elementos de acoplamiento.
La presente invención se refiere a una
herramienta accionada por electricidad para unir piezas de trabajo
tubulares que lleva un dispositivo receptor en forma de horquilla,
unas pinzas de sujeción fijadas de modo amovible para el recambio
en este receptor por medio de un perno de unión y un motor impulsor
eléctrico controlado para accionamiento de las pinzas existiendo en
ello un husillo impulsado por el motor eléctrico a través de un
desmultiplicador y que está en unión activa con las pinzas de
sujeción.
Herramientas de compresión eléctricas portátiles
del tipo referido al principio se emplean para la compresión de
elementos de acoplamiento como cápsulas y racores de presión,
manguitos de tubo, segmentos de tubo entrelazados y similares. Las
herramientas de compresión muestran unas pinzas de sujeción con unas
mordazas que forman un hueco de presión para recibir los elementos
de acoplamiento que deben comprimirse. La presión de apriete
necesaria para la compresión en un principio se generaba por un
motor eléctrico conectado a la vez a través de un husillo de
movimiento axial de avance y retroceso que actúa sobre una culata
equipada con dos rodillos moviendo en ello los rodillos las
mordazas de las pinzas de sujeción.
Estas herramientas de compresión dominan hoy en
día el mercado y se han extendido extraordinariamente. En la
evolución sin embargo en estos últimos tiempos cada vez se sale uno
más de las versiones impulsadas por husillo y se aplican
herramientas de compresión hidráulicas. En estas herramientas de
impulsión hidráulica se trabaja como siempre con una impulsión
electromotora la cual no obstante acciona solamente una bomba
mediante la cual se desplaza un pistón cuyo vástago actúa sobre la
culata en la que se alojan los dos mencionados rodillos. Estas
herramientas de compresión que trabajan de modo hidráulico se dejan
gobernar con extraordinaria exactitud mediante un control combinado
de la presión hidráulica a constituir, así como de un control de
recorrido que comprueba el cierre exacto de las pinzas de
sujeción.
Otra ventaja más de las herramientas de
actuación hidráulica reside en que también pueden emplearse motores
eléctricos impulsados por acumulador, con lo que uno puede trabajar
independientemente de la red eléctrica. Gracias a la impulsión
hidráulica también sería posible emplear motores de baterías que al
principio aún tenían un par de giro relativamente pequeño.
Para todas las herramientas de compresión
previamente nombradas se emplearon distintas pinzas de sujeción
correspondientemente a la gran cantidad de distintos elementos de
acoplamiento para un gran rango de los más variados diámetros. Los
diámetros de elementos de acoplamiento habituales se sitúan dentro
de un rango de entre 10 a 100 mm. La zona de aplicación más
frecuente no obstante se sitúa entre 10 y 30 mm. No obstante, todas
las herramientas de compresión en oferta hoy en día en el mercado
está destinadas a prácticamente todo el rango de aplicaciones. Esto
significa que deben de producirse las correspondientes presiones de
compresión. Correspondientemente, las herramientas hoy conocidas
son relativamente grandes y correspondientemente pesadas. Aunque
existe una demanda correspondiente de herramientas de compresión más
pequeñas y más ligeras, honor. Para el rango más habitual de entre
por ejemplo 10 y 50 milímetros de diámetro de los elementos de
acoplamiento, hasta hoy estos aparatos no están disponibles en el
mercado. Un motivo fundamental para esto está sobre todo en la
seguridad y el control de la presión que es generada por las
herramientas de compresión. Las presiones que se forman
constituidas con sistemas hidráulicos condicionan una configuración
de la herramienta para moldeo por compresión adecuadamente pesada y
segura, y una correspondiente reducción a escala no es posible sin
que se utilicen en ello pinzas de sujeción totalmente distintas.
Para en las herramientas de compresión impulsadas por husillo
obtener la seguridad requerida, se ha instalado un embrague
correspondientemente por razones de seguridad en el lado avanzado o
atrasado respecto al desmultiplicador entre el motor eléctrico y el
husillo. Esto ha hecho a los aparatos impulsados por husillo en
general más pesados, más caros y más grandes. Los aparatos del tipo
aquí descrito son distribuidos en el mercado por distintos
ofertantes.
De la
US-PS-6.035.775 se conoce una
herramienta para moldeo por compresión que trabaja con un husillo
en el que la presión a ser creada se supervisa por vía electrónica
controlando la velocidad de rotación del motor eléctrico y
guiándola y controlándola con un perfil predeterminado dentro de un
determinado ancho de banda. Esta característica de compresión está
esencialmente en función del tamaño, la forma la constitución del
material de los elementos de acoplamiento y permite con ello la
producción de un proceso de compresión que se desarrolla en función
de la presión y del tiempo.
La presente invención se ha propuesto como tarea
modificar la construcción de una herramienta para moldeo por
compresión de tal modo que éste pueda ser fabricado más pequeño más
económico y más ligero, sin que con ello se pierdan los aspectos de
seguridad.
Este problema lo soluciona una herramienta para
moldeo por compresión del tipo descrito al principio con las
características de la reivindicación de patente 1.
Otras formas de realización ventajosas se
desprenden de las reivindicaciones dependientes, y su significado y
modo de actuación se explica en la descripción siguiente haciéndose
referencia al dibujo anexo.
En el dibujo se ha representado una forma de
realización preferente. Se muestra:
Fig. 1 Una posible forma de realización de la
herramienta para moldeo por compresión en una proyección global
representada en perspectiva.
Fig. 2 Muestra una sección axial longitudinal a
través del impulsor de husillo en una representación
simplificada.
La herramienta para moldeo por compresión 0 es
un aparato electromecánico realizado aquí como aparato por batería.
La herramienta para moldeo por compresión 0 tiene una unidad
funcional 2 de la herramienta para moldeo por compresión, a la que
se ha formado por moldeo un empuñadura 1. En la prolongación trasera
se ha formado por moldeo en la unidad funcional 2 una caja 6 de
acumuladores como pieza desmontable. En la prolongación delantera
de la unidad funcional 2 de la herramienta para moldeo por
compresión se puede ver un bloque receptor 3 en forma de horquilla.
En el bloque receptor 3 en forma de horquilla se sujeta la pieza de
agarre 4. Esta se mantiene asegurada al bloque receptor 3 mediante
un perno de seguridad 5 controlado. Para el accionamiento del
aparato existe como siempre un disparador 8. Sobré una unidad de
pantalla 7 se indica el estado de funcionamiento de la herramienta
para moldeo por compresión mientras se informa al usuario por medio
de diodos luminosos 9 si se ha podido o no llevar a cabo
correctamente una compresión.
La constitución de la unidad funcional 2 se
desprende en detalle de la Fig. 2. Claramente se puede ver aquí de
izquierda a derecha en el dibujo el motor de impulsión eléctrica 10,
que actúa a través de un desmultiplicador 11 y su impulsor 12 sobre
un árbol 13. El árbol 13 impulsa un husillo roscado 14 sobre el que
rueda una tuerca 16 de husillo y que desplaza un elemento 15 de
avance sobre rodillos que es empujado en traslación al bloque
receptor 3 en forma de horquilla.
El motor eléctrico 10 puede disponerse según se
desee como motor de corriente alterna o de corriente continua. De
modo preferente se elegirá un motor eléctrico con reducida masa y un
par de giro elevado. Tales motores pueden obtenerse en el mercado
en las más distintas formas de realización. La toma de fuerza del
motor eléctrico 10 se realiza sobre un desmultiplicador 11. En ello
se trata de un mecanismo de transmisión totalmente tradicional,
unido a través de un dispersor 12 a un árbol 13. La conexión entre
el dispersor 12 y el árbol 13 puede haberse realizado como simple
unión por encaje libre de holguras. El árbol 13 se fabrica
preferentemente de una sola pieza y en alineación axial con un
husillo roscado 14. El husillo roscado 14 está provisto de una
rosca trapezoidal apropiada para la transmisión de grandes
esfuerzos. Contrariamente a las herramientas de compresión
conocidas en el mercado aquí no se trabaja por tanto con un husillo
de bolas, sino como se ha mencionado, con un sencillo y
correspondientemente económico husillo roscado 14. Sobre el husillo
roscado 14 se asienta una tuerca del husillo 16 la cual según la
impulsión avanza o retrocede sobre el husillo 14. Esta tuerca del
husillo 16 está fijamente unida a un elemento 15 de avance de
rodillos. El elemento 15 de avance por rodillos está alojado
igualmente que el husillo y una parte del árbol 13 en una caja 21
del husillo. A esa caja 21 del husillo se anexa a el bloque
receptor el 3 en forma de horquilla, en el que se mueve hacia
delante y hacia atrás el elemento 15 de avance por rodillos. El
elemento 15 de avance por rodillos es traspasado por unos ejes 31
en los que se alojan unos rodillos 30 que actúan conjuntamente con
las mordazas 40 de las pinzas de sujeción 4 y que cierran
correspondientemente las pinzas de sujeción 4.
Mientras que la caja 21 del husillo, que forma
parte de la caja de la unidad funcional 2, es limitada en la
dirección de las pinzas de sujeción 4 por el bloque receptor 3 en
forma del quilla por el lado del motor se cierra la caja 21 del
husillo por medio una placa 20 de la caja. El árbol 13 atraviesa la
placa 20 de la caja y está alojado en la propia placa 20 de la caja
en un cojinete radial 19. El árbol 13 es limitado hacia la el
husillo 14 por medio de una brida de apriete 17. Entre la brida de
apriete 17 y la placa 20 de la caja se sitúa un cojinete de empuje
axial 18, un anillo de presión que actúa directa- o indirectamente
sobre un detector 25 de presión o de fuerza. A nivel constructivo
lo más sencillo sería realizar esto con detectores de presión o de
fuerza anulares existentes en el mercado, que se podrían disponer
entre el anillo de presión 27 y la placa 20 de la caja. Tal es
detectores de presión o de fuerza son sin embargo aún o hoy en día
muy y costosos y en concordancia se mostró aquí una solución con la
que se puede trabajar con un detector 25 de presión o de fuerza
piezoeléctrico extremadamente económico. No obstante con una
adaptación constructiva cabría la posibilidad de emplear una banda
expansión como detector de fuerzas.
Para ello entre el anillo de presión 27 y la
placa 20 de la carcasa se ha previsto una palanca 26 y un anillo
contrafuerte 28. La ubicación relativa de la palanca 26, del anillo
de presión 27 así como del anillo contrafuerte 28 está asegurada
contra giro mediante un perno 29, encajándose el perno 29 en la
placa 20 de carcasa. Por un lado entre el anillo contrafuerte 28 y
la palanca 26, y por el otro lado entre la palanca 26 y el anillo
de presión 27 se han colocado unas las 24 que permiten un movimiento
oscilante de la palanca 26.
Si un usuario acciona el disparador 8, el motor
eléctrico 10 impulsa a través del desmultiplicador 11 al árbol 13 y
el husillo roscado 14, con lo que la tuerca de husillo 16 se desliza
hacia adelante en dirección al bloque receptor en forma de
horquilla y con ello mueve el elemento de avance por rodillos con
los rodillos 30 en la Fig. hacia la derecha. Los rodillos 30 corren
sobre los laterales de las pinzas de sujeción 4 y la cierran. La
fuerza de reacción conduce a una presión aumentada del husillo 14 y
de la brida de presión con el relacionado 17 sobre el cojinete de
empuje 18 que a su vez transmite esta presión al anillo de presión.
La presión en su totalidad se transmite seguidamente a la placa
rígida 20 de la caja. O bien como ya se ha dicho, conduce la fuerza
de reacción del anillo de presión 27 directamente a un detector 25
de fuerza o de presión o, como aquí se representa, se efectúa la
presión por medio del sistema de palancas con las bolas 24,
realizando en ello la palanca 26 un ligero movimiento de oscilación,
o bien una ligera deformación que lleva a una presión sobre el
detector 25 de fuerza o de presión. Si la presión alcanza un valor
limite predeterminado, en todo de se dispara una señal S desde el
detector han 25 de fuerza o de presión a un control 22 y el control
22 lleva a una conmutación del motor eléctrico 10 que ahora comienza
a girar en sentido contrario. Como consecuencia de esto él husillo
roscado 14 corre ahora en el sentido giratorio inverso y
correspondientemente se desplaza la tuerca 16 del husillo de vuelta
a su posición inicial.
Mediante el control de presión aquí realizado se
asegura que los elementos de unión sean comprimidos con la presión
adecuada. Esto solamente por supuesto no es suficiente.
Adicionalmente aunque aquí no está representado, también se
controla el cierre completo de las pinzas de sujeción. En lo que
respecta a esto, puede indicarse la extensa documentación de
patentes ya existente. Se puede realizar este tipo de supervisión
mediante los detectores adecuados en las pinzas de sujeción mismos,
o también se puede realizar un control de recorrido. En el control
de recorrido, en este caso, el recorrido de desplazamiento del
elemento de avance 15 por rodillos puede supervisarse por medio de
sus correspondientes detectores. Incluso este detector aquí no
representado transmite una información correspondiente al mando 22,
en lo que fallar el recorrido requerido conduce a la
correspondiente
señal de error.
señal de error.
\global\parskip0.500000\baselineskip
0
\tabulHerramienta para moldeo por compresión
1
\tabulEmpuñadura
2
\tabulUnidad funcional
3
\tabulBloque receptor
4
\tabulPinzas de sujeción
5
\tabulPerno de unión
6
\tabulCaja del acumulador
7
\tabulPantalla
8
\tabulDisparador
9
\tabulDiodos luminosos
10
\tabulMotor eléctrico
11
\tabulDesmultiplicador
12
\tabulDistribuidor
13
\tabulArbol
14
\tabulHusillo roscado
15
\tabulElemento de avance por rodillos
16
\tabulTuerca del husillo
17
\tabulBrida de presión
18
\tabulPlaca de la caja
19
\tabulCojinete de empuje
20
\tabulPlaca de la caja
21
\tabulCaja del husillo
22
\tabulMando
23
\tabul-
24
\tabulBolas
25
\tabulDetector de fuerza o de presión
26
\tabulPalanca
27
\tabulAnillo de presión
28
\tabulAnillo contrafuerte
29
\tabulPerno
30
\tabulRodillos
31
\tabulEjes.
\global\parskip0.000000\baselineskip
Claims (9)
1. Herramienta para moldeo por compresión (0) de
accionamiento eléctrico con un husillo (14) para unión de piezas de
trabajo tubulares con un bloque receptor (3) en forma de horquilla,
unas pinzas de sujeción fijadas de modo amovible en este bloque
receptor mediante un perno de unión (5) y un motor (10) de impulsión
eléctrico gobernado para accionar las pinzas de sujeción (4),
existiendo en ello un husillo (14) impulsado por el motor eléctrico
(10) a través de un desmultiplicador (11), y que está en unión
activa con las pinzas (4), caracterizada porque el árbol
(14) está conectado por medio de un árbol (13) a la caja de cambios
(11), en lo que el árbol (13) atraviesa por lo menos un cojinete
radial (19) y un cojinete de empuje axial apoyado en la caja (21)
de la herramienta para moldeo por compresión y porque entre el
cojinete de empuje (18) y el apoyo en la caja (20,21) se ha
dispuesto un detector (25) de fuerza o presión que al alcanzar la
fuerza de apriete un valor nominal predeterminado manda una señal
(S) al control (22) del motor de impulsión (10).
2. Herramienta para moldeo por compresión según
la reivindicación 1, caracterizada porque el husillo (14) y
el árbol (13) están unidos mutuamente alineados en una sola
pieza.
3. Herramienta para moldeo por compresión según
la reivindicación 1, caracterizada porque el husillo roscado
(14) es un husillo de tornillo de rosca trapezoidal y encaja en una
tuerca roscada alojada de modo axialmente corredizo que actúa sobre
las pinzas de sujeción (4) a través de un elemento (15) de avance
por rodillos.
4. Herramienta para moldeo por compresión según
la reivindicación 2, caracterizada porque en el árbol (13)
en la zona próxima al husillo se ha formado por moldeo una brida
fija de presión y el árbol (13) atraviesa una placa (20) de la caja
situándose en ello el cojinete de empuje (18) entre la brida de
presión (17) y la placa (20) de la caja, el cual se apoya por un
lado a la brida de presión (17) y mediante un detector (25) de
fuerza o de presión por el otro lado a la placa (20) de la caja.
5. Herramienta para moldeo por compresión según
la reivindicación 4, caracterizada porque el detector (25)
de fuerza o de presión es un elemento cilíndrico que rodea el
árbol.
6. Herramienta para moldeo por compresión según
la reivindicación 4, caracterizada porque el detector de
fuerza o depresión (25) está dispuesto entre la placa (20) de la
caja y una palanca (26).
7. Herramienta para moldeo por compresión según
la reivindicación 6, caracterizada porque el detector de
fuerza o de presión (25) es un detector piezoeléctrico.
8. Herramienta para moldeo por compresión según
la reivindicación 1, caracterizada porque el husillo roscada
o (14) es un husillo de transmisión por bolas.
9. Herramienta para moldeo por compresión según
la reivindicación 1, caracterizada porque el detector de
fuerza o de presión (25) es una banda extensométrica.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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