ES2289036T3 - Dispositivo de soldadura para tubos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de soldadura de tubos (1), con el que se suelda un tubo (2), formado a partir de una banda metálica plana, al punto de soldadura resultante (4), comprendiendo una placa base (5), un primer carro (6), dispuesto de manera desplazable respecto a la placa base (5) en un plano perpendicular al eje longitudinal (3) del tubo (2), disponiéndose en el primer carro (6) un primer rodillo de presión (7) rotatoriamente, que conduce la banda metálica formada en tubo (2) cerca del punto de soldadura (4), y un segundo carro (8) dispuesto de manera desplazable respecto al primer carro (6) en un plano perpendicular al eje longitudinal (3) del tubo (2), disponiéndose en el segundo carro (8) un segundo rodillo de presión (9) rotatoriamente, que conduce la banda metálica formada en tubo (2) cerca del punto de soldadura (4), caracterizado porque al primer carro (6) y al segundo carro (8) se les asocia al menos una guía horizontal (18) y por lo menos una guía vertical (19).
Description
Dispositivo de soldadura para tubos.
La presente invención hace referencia a un
dispositivo de soldadura de tubos, con las características indicadas
en el término genérico de la reivindicación independiente, tal y
como se conoce gracias a la JP 60231526 A.
Una gran parte de los tubos de metal se elabora
por soldadura continua de cordón longitudinal. A tal efecto se
desenrolla una banda de una bobina, se moldea en varias estructuras
de rodillos para obtener un tubo ranurado redondo y se suelda. Con
el fin de unirlos, los bordes de la banda se calientan a la
temperatura de soldadura y se aprietan en una estructura de
rodillos de soldadura, de forma que se suelden conjunta-
mente.
mente.
La estructura de rodillos de soldadura ha de
satisfacer una serie de requisitos para la fabricación de un tubo
de alta calidad.
Primero el propio tubo se tiene que guiar de
manera muy precisa, para evitar desviaciones del eje longitudinal
ideal del tubo. También sólo una pequeña desviación puede ocasionar
una asimetría de los bordes de la banda en la zona de la soldadura,
lo que conlleva considerables pérdidas de calidad.
Además los bordes de la banda pueden apretarse,
es decir, comprimirse, sólo a tal extremo, que sólo se salga una
cantidad de material lo menor posible del cordón de soldadura. Si
esta cantidad fuera demasiado grande, se originaría una pérdida
grande de material correspondientemente, porque la llamada arista
originada tiene que extraerse de nuevo del cordón de soldadura en
un paso operacional adicional. Por otro lado, se tiene que
garantizar, que el cordón de soldadura se elabore sin fallos a lo
largo de toda la sección transversal, o sea, el material se corta
por soldadura.
Para la guía libre de asimetrías de los bordes
de la banda, resulta agravante que los diferentes materiales tengan
diferentes propiedades de resiliencia, para diámetros exteriores
iguales del tubo tienen que moldearse diferentes espesores de pared
y el material en fleje puede tener, además, desviaciones de las
dimensiones nominales (por ejemplo, oscilaciones del espesor de
pared o una forma de sable en dirección longitudinal).
Un dispositivo de soldadura de tubos del tipo
citado inicialmente tiene que presentar, por tanto, diferentes
posibilidades para el ajuste y guía de los rodillos de presión, para
la elaboración de un tubo de alta calidad.
Gracias a la DE-OS 19 23 241 se
conoce un mecanismo de soldadura continua de cordón longitudinal de
tubos. La disposición allí mostrada no precisa de medidas
especiales para el cumplimiento de los requisitos citados
anteriormente; por tanto, la calidad de los tubos producibles en
este dispositivo.
La DE 32 12 365 C2 muestra una disposición de
tres rodillos, con los que el tubo formado por una banda metálica
puede conducirse rápidamente a lo largo de todo el perímetro. Los
dos rodillos inferiores se colocan aquí diagonalmente, el rodillo
superior está estructurado dividido. Los dos discos de rodillo
resultantes del rodillo superior se pueden bascular unos respecto a
otros en un ángulo ajustable. Por tanto, el ancho de la ranura
central puede ajustarse sin escalones entre los dos discos de
rodillo del rodillo superior, en función del espesor de pared del
tubo formado. Sin embargo, con una disposición de este tipo no
pueden satisfacerse tampoco completamente los requisitos arriba
indicados.
En un dispositivo de soldadura de tubos conocido
gracias a la DE-AS 12 89 814, la estructura de
rodillos de soldadura presenta dos rodillos laterales de presión
dispuestos horizontalmente, así como un par de rodillos superiores
de presión. Todos los ejes de los rodillos se encuentran en un
plano. Los rodillos superiores de presión se pueden desplazar
verticalmente, tanto individual como también sincronizadamente, y/o
horizontalmente, de manera sincronizada, en el mismo sentido y en
sentido contrario, para llevar a los rodillos superiores de presión
a la posición necesaria. Los rodillos superiores de presión se
alojan, para esto, en carros con guías verticales y horizontales, y
el ajuste se lleva a cabo mediante husillos roscados.
Todos estos dispositivos de soldadura de tubos
conocidos preliminarmente no pueden regularse de una manera
suficiente tal que puedan cumplirse completamente los requisitos
citados anteriormente. Además, en las ejecuciones conocidas sólo
puede realizarse un ajuste de manera verdaderamente compleja,
sirviendo los elementos de accionamiento a mano y tras aflojar los
acoplamientos. De este modo no es posible reaccionar rápidamente
frente a las condiciones variables del tubo continuo.
La presente invención se basa, por consiguiente,
en el objetivo de desarrollar un dispositivo de soldadura de tubos
del tipo citado inicialmente, de forma que puedan cumplirse los
citados requisitos de elaboración de tubos de soldadura
longitudinal con mayor calidad.
Este objetivo se resuelve conforme a la presente
invención por el hecho de que al primer carro y al segundo carro se
les asocia, al menos, una guía horizontal y, por lo menos, una guía
vertical. De este modo resulta una estructura simple para el
desplazamiento horizontal y vertical de ambos carros.
El desplazamiento de los carros se lleva a cabo
con actuadores lineales, previéndose ventajosamente para el ajuste
vertical del primer carro dos sistemas husillo
roscado-tuerca dispuestos en paralelo, lo que
garantiza una guía sin torcimiento de grandes elementos, cuyo
accionamiento se lleva a cabo mediante dos mecanismos, impulsados
por un motor. Entre los dos mecanismos, preferentemente engranajes
helicoidales, puede disponerse además un acoplamiento.
Entre la placa base y el primer carro y/o entre
el primer carro y el segundo carro se pueden prever medios de
ajuste y de bloqueo, con los que los respectivos elementos se
ajustan y se fijan, unos respecto de otros, en su posición. Esta
ordenación se contempla, preferentemente, sólo entre el primer carro
y el segundo carro, ajustando y fijando el medio de ajuste y de
bloqueo los dos carros en dirección vertical en su posición. Como
el medio de ajuste posicional y de bloqueo resulta apropiado para,
por ejemplo, una cuña regulable; ésta puede estar conectada con
medios de desplazamiento, de forma que sea posible un simple
posicionamiento de la cuña. Los medios de desplazamiento pueden
tener además un tornillo.
En el diseño se representa un ejemplo de
ejecución de la invención. La única Figura muestra esquemáticamente
un dispositivo de soldadura de tubos visto en la dirección del eje
longitudinal del tubo fabricado.
En un dispositivo de soldadura de tubos 1 se ha
configurado un tubo 2 a partir de una banda metálica plana,
originándose un punto de soldadura 4 en el tubo 2, que se suelda
sobre el dispositivo 1. El tubo 2 discurre de manera continua a
través del dispositivo 1, durante el procedimiento de soldadura, en
la dirección del eje longitudinal 3 del tubo 2.
El dispositivo de soldadura de tubos 1 presenta
una placa base 5 dispuesta fija. Sobre la placa base 5 se dispone
un primer carro 6. Éste puede desplazarse a lo largo de dos guías
lineales horizontales 16 y dos vertical guías lineales 17 en dos
direcciones ortogonales (horizontal y vertical) respecto a la placa
base 5.
Para ello se prevén elementos lineales de
desplazamiento (actuadores lineales), o sea, un sistema husillo
roscado-tuerca 20 para el desplazamiento horizontal
del primer carro 6 respecto a la placa base 5, así como un sistema
husillo roscado-tuerca 21 para el desplazamiento
vertical correspondiente. Estos actuadores lineales 20, 21 sólo se
representan muy esquemáticamente, porque, en este contexto, se trata
de elementos suficientemente conocidos en el estado actual de la
técnica. Sólo se bosqueja de manera algo más detallada respecto al
sistema husillo roscado- tuerca 21, que aquí se prevén dos husillos
roscados 21 paralelos, que desplazan el carro 6 verticalmente
respecto a la placa base 5. De este modo se evita que el primer
carro 6 se tuerza. El accionamiento de los husillos 21 se lleva a
cabo mediante dos mecanismos 24 y 25, unidos a través de un
acoplamiento 26. El propio accionamiento se lleva a cabo mediante
un motor 23, que impulsa ambos mecanismos 24 y 25.
En la zona inferior del primer carro 6 se
dispone un primer rodillo de presión 7, cuyo eje 10 se dispone
girado un ángulo de giro \alpha frente a la horizontal. Por
tanto, el primer rodillo de presión 7 rueda en la zona del punto de
soldadura 4 del tubo 2 a la izquierda del punto de soldadura 4 del
tubo 2, garantizándose una guía precisa de este segmento angular
del tubo 2.
Dos guías horizontales 18 y dos guías verticales
19, a lo largo de las cuales puede desplazarse un segundo carro 8
respecto al primer carro 6, están conectadas al primer carro 6. En
el segundo carro 8 se dispone - de manera análoga al primer rodillo
de presión 7 - un segundo rodillo de presión 9, que conduce
exactamente a la derecha junto al punto de soldadura 4 de este
segmento angular adyacente del tubo 2. El eje 11 del segundo
rodillo de presión 9 se gira el ángulo \alpha simétricamente al
eje 10 del primer rodillo de presión 7.
Con dos rodillos de presión adicionales 12 y 13
se obtiene una guía globalmente exacta y óptima de todo el
perímetro del tubo, guiándose, por último, el tubo, en el ejemplo de
ejecución, en cada caso, a lo largo de una sección perimetral de
aprox. 150º. Los rodillos de presión adicionales 12 y 13 presentan
ejes 14 y/o 15, orientados verticalmente. Por tanto, el tubo 2
queda considerablemente cubierto - hasta el mismo punto de
soldadura 4 - y se conduce exactamente. Los ejes 10 y 11 del primer
y/o segundo rodillo de presión 7 y/o 9, así como los ejes 14 y 15
de los rodillos de presión adicionales 12 y 13 se encuentran, en
este contexto, en un plano común.
El desplazamiento del segundo carro 8 respecto
al primer carro 6 se efectúa - lo que concierne al desplazamiento
horizontal - a través de un sistema husillo
roscado-tuerca 22, aplicándose lo mismo que se
implementó anteriormente en relación con los sistemas 20 y 21. El
ajuste vertical y el bloqueo del segundo carro 8 respecto al primer
carro 6 se lleva a cabo por medio de una cuña 27, conectada con los
medios de desplazamiento 28 bosquejados sólo muy esquemáticamente.
Mediante el desplazamiento horizontal de la cuña (por ejemplo,
mediante un tornillo no representado) puede ajustarse y bloquearse
la posición vertical relativa entre el primer y el segundo carro 6
y/u 8.
Con la ayuda del dispositivo propuesto es
posible, en base a los valores determinados sensorialmente en el
tubo continuo 2, llevar el primer y el segundo rodillo de presión 7
y/o 9 de manera fiel al proceso, rápida y directa, a cualquier
posición respecto al tubo 2 y uno respecto al otro, pudiéndose
compensar las desviaciones en la geometría del tubo. De este modo
se mejora sustancialmente la calidad del tubo.
\global\parskip0.500000\baselineskip
1
\tabuldispositivo de soldadura de tubos
2
\tabultubo
3
\tabuleje longitudinal
4
\tabulpunto de soldadura
5
\tabulplaca base
6
\tabulprimer carro
7
\tabulprimer rodillo de presión
8
\tabulsegundo carro
9
\tabulsegundo rodillo de presión
10
\tabuleje del primer rodillo de presión 7
11
\tabuleje del segundo rodillo de presión 9
12
\tabulrodillo de presión adicional
13
\tabulrodillo de presión adicional
14
\tabuleje del rodillo de presión adicional 12
15
\tabuleje del rodillo de presión adicional 13
16
\tabulguía horizontal
17
\tabulguía vertical
18
\tabulguía horizontal
19
\tabulguía vertical
20
\tabulactuador lineal (sistema husillo roscado-tuerca)
21
\tabulactuador lineal (sistema husillo roscado-tuerca)
22
\tabulactuador lineal (sistema husillo roscado-tuerca)
23
\tabulmotor
24
\tabulmecanismo
25
\tabulmecanismo
26
\tabulacoplamiento
27
\tabulmedio de ajuste y de bloqueo (cuña)
28
\tabulmedio de desplazamiento
\alpha
\tabulángulo.
\global\parskip0.000000\baselineskip
Claims (5)
1. Dispositivo de soldadura de tubos (1), con el
que se suelda un tubo (2), formado a partir de una banda metálica
plana, al punto de soldadura resultante (4), comprendiendo una placa
base (5), un primer carro (6), dispuesto de manera desplazable
respecto a la placa base (5) en un plano perpendicular al eje
longitudinal (3) del tubo (2), disponiéndose en el primer carro (6)
un primer rodillo de presión (7) rotatoriamente, que conduce la
banda metálica formada en tubo (2) cerca del punto de soldadura (4),
y un segundo carro (8) dispuesto de manera desplazable respecto al
primer carro (6) en un plano perpendicular al eje longitudinal (3)
del tubo (2), disponiéndose en el segundo carro (8) un segundo
rodillo de presión (9) rotatoriamente, que conduce la banda
metálica formada en tubo (2) cerca del punto de soldadura (4),
caracterizado porque al primer carro (6) y al segundo carro
(8) se les asocia al menos una guía horizontal (18) y por lo menos
una guía vertical (19).
2. Dispositivo de soldadura de tubos acorde a la
Reivindicación 1, caracterizado porque para el ajuste
vertical del primer carro (6) se prevén dos dispuestos en paralelo
sistemas husillo roscado-tuerca (21), cuyo
accionamiento se lleva a cabo mediante dos mecanismos (24, 25)
impulsados por un motor común (23).
3. Dispositivo de soldadura de tubos acorde a la
Reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque entre la placa
base (5) y el primer carro (6) y/o entre el primer carro (6) y el
segundo carro (8) se disponen medios de ajuste posicional y de
bloqueo (27).
4. Dispositivo de soldadura de tubos acorde a la
Reivindicación 3, caracterizado porque los medios de ajuste
posicional y de bloqueo (27) sólo se disponen entre el primer carro
(6) y el segundo carro (8), que ajustan y fijan la posición de ambos
carros (6, 8) en dirección vertical, uno respecto a otro.
5. Dispositivo de soldadura de tubos acorde a la
Reivindicación 3 ó 4, caracterizado por una cuña regulable
como medios de ajuste y de bloqueo (27).
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