ES2292088T3 - Prensa de hilado de tubos. - Google Patents
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Abstract
Prensa de hilado de tubos por el procedimiento directo a partir de una palanquilla de metal (5) que comprende, a lo largo de un eje de hilado (x''x), un travesaño trasero fijo (10) y una viga delantera (20) separados entre sí a una distancia constante, una hilera (2) montada en la viga (20) y centrada sobre el eje de hilado (x''x), un contenedor (3) provisto de un alojamiento cilíndrico (31) centrado sobre el eje de hilado (x''x) y que presenta un diámetro y una longitud (L) que corresponden al diámetro y a la longitud máxima de una palanquilla a hilar, un pisón de hilado (4) centrado sobre el eje de hilado y constituido por un vástago que presenta una cara delantera (41) de diámetro correspondiente al del alojamiento (31) del contenedor, un gato principal (1) que presenta un cuerpo (12) y un pistón (11) que se apoya, respectivamente, hacia la parte trasera sobre el travesaño fijo (10) y hacia la parte delantera sobre el pisón (4) para el desplazamiento axial del pisón (4) entre una posición trasera de introducción de una palanquilla de metal (5) en el alojamiento (31) del contenedor (3).
Description
Prensa de hilado de tubos.
La invención se refiere a una prensa de hilado
por extrusión de un cuerpo hueco, tal como un tubo, y tiene por
objetivo, en particular, asegurar una perfecta concentricidad de los
perfiles exterior e interior del tubo extruido.
Se sabe que una prensa de hilado por extrusión
comprende, de forma general, una viga delantera y un travesaño
trasero fijos, mantenidos separados en una distancia constante por
columnas, una hilera montada en un portahileras fijado a la viga y
que define un eje de hilado, un contenedor provisto de un
alojamiento centrado sobre el eje de hilado y en el cual se ensarta
una palanquilla cilíndrica de metal a hilar, y un pisón alargado
susceptible de penetrar en el alojamiento del contenedor, de forma
que el metal de la palanquilla comprimido entre la cara delantera
del pisón y la hilera, pase a ésta formando, por extrusión, un
producto alargado.
En el procedimiento denominado directo, la cara
delantera del contenedor se apoya sobre la viga que soporta la
hilera, y el pisón está montado en un travesaño móvil que se
desplaza, bajo la acción del gato principal, entre el travesaño fijo
y la viga.
En el procedimiento denominado inverso, la
hilera está montada en el extremo de un pisón tubular que se apoya
sobre la viga fija y el contenedor se apoya, por su cara trasera
sobre el travesaño móvil a fin de ensartarse sobre el pisón tubular,
provocando la extrusión del metal de la palanquilla.
Para el hilado de un tubo, la palanquilla de
metal introducida en el alojamiento del contenedor es atravesada
axialmente por una aguja constituida por un vástago rígido que tiene
un extremo que presenta un diámetro un poco inferior al de la
hilera y está situado sustancialmente al nivel de ésta, a fin de
limitar un espacio anular en el cual es extruido el metal de la
palanquilla, formando así un producto hueco tubular que presenta
una cara externa y una cara interna cuyas dimensiones son
determinadas, respectivamente, por la hilera y por el extremo
delantero de la
aguja.
aguja.
Esta técnica de hilado de tubos es muy antigua y
se describe, por ejemplo, en el documento
DE-A-167 392, publicado en 1903,
que muestra una prensa de hilado de tubos que comprende una aguja
montada de forma axialmente deslizante en un mandrilado del pisón y
unida por un vástago de control al pistón de un gato montado en la
parte trasera del gato principal de hilado. De este modo, la aguja
puede retraerse completamente dentro del pisón para el hilado de
perfiles o extenderse en voladizo a partir del pisón, atravesado la
palanquilla, para el hilado de tubos. Para ello, la palanquilla es
introducida en primer lugar en el alojamiento del contenedor y
después es perforada por avance de la aguja bajo la acción del gato
auxiliar situado en la parte trasera de la prensa, hasta que el
pico de la aguja llegue al nivel de la hilera. El gato principal
controla entonces el avance del pisón para realizar el hilado de un
tubo en el espacio anular entre la hilera y el pico de la aguja.
En la técnica del documento
DE-A-167 392 se utiliza el
procedimiento denominado de la aguja detenida, en el cual se
mantiene el extremo delantero o pico de la aguja, durante el hilado,
al nivel de la hilera. No obstante, se puede utilizar también el
procedimiento de la aguja acompañada, en el cual la aguja es hecha
avanzar con el pisón y penetra progresivamente en la hilera en el
curso del hilado.
Para realizar un producto tubular que tenga el
espesor deseado en todas las direcciones, es necesario que el
extremo delantero de la aguja esté perfectamente centrado con
respecto a la hilera.
Por otra parte, el perfil externo de una
palanquilla bruta de metal a hilar no es siempre regular y sus
dimensiones deben ser necesariamente un poco inferiores a las del
alojamiento del contenedor para permitir su introducción en éste.
Dado que la longitud de la palanquilla puede variar, la longitud del
alojamiento debe corresponder a la longitud máxima de la
palanquilla.
Por tanto, es necesario proceder, antes del
hilado, al asentamiento de la palanquilla en el alojamiento por
avance del pisón, que penetra en el alojamiento aplastando
ligeramente la palanquilla comprimida entre la hilera y el pisón.
Resulta de esto una expansión transversal de la palanquilla, que se
aplica fuertemente sobre la pared lateral del alojamiento.
Durante esta operación de asentamiento, la aguja
es introducida completamente dentro del pisón.
A continuación, se procede a la perforación de
la palanquilla haciendo avanzar la aguja por delante del pisón
hasta que su extremo delantero llegue al nivel de la hilera en la
posición deseada para el hilado.
Dado que la aguja se extiende en voladizo a
partir del pisón y que su diámetro es necesariamente pequeño, puede
tener tendencia a desviarse y, por tanto, debe ser guiada.
En la disposición del documento
DE-A-167 392, la aguja está montada
deslizante en el interior del pisón, es decir, sobre una longitud
del mismo orden que la de una palanquilla. Además, el vástago de
control está articulado en sus extremos, respectivamente sobre la
aguja y sobre el vástago del pistón, y es guiado axialmente, sobre
su longitud de desplazamiento, en un tubo fijo que penetra en el
interior del pistón del gato principal. Por tanto, éste debe
montarse deslizante, de manera estanca, a lo largo de este tubo.
Dicha disposición se ha utilizando durante largo
tiempo para el hilado de tubos, pero adolece del inconveniente de
aumentar la longitud de la prensa.
No obstante, actualmente, una prensa de
extrusión debe ser capaz de hilar perfiles muy diversos y la
longitud de palanquilla necesaria puede ser bastante grande para
ciertos productos. Ahora bien, la carrera del gato principal y de
la aguja debe corresponder a la longitud máxima de la palanquilla, y
la disposición del documento
DE-A-167 392, con el gato de
perforación situado por detrás del gato principal, puede conducir a
una longitud de prensa excesiva, del orden de 10 u 11 veces la
longitud máxima de la palanquilla.
Es la razón por la cual, en las prensas más
recientes, el gato de empuje de la aguja está situado habitualmente
en el interior del pistón del gato principal, que constituye así el
cuerpo de este gato de perforación. La aguja debe entonces ser
soportada por un travesaño auxiliar montado deslizante en el
interior de una parte delantera del travesaño móvil. Este travesaño
es guiado por dos dispositivos laterales montados a ambos lados del
gato principal para asegurar, por una parte, el guiado de la aguja
y, por otra parte, la parada de ésta en la posición de hilado por
medio de dos topes que deben estar relativamente separados uno de
otro, a ambos lados del gato principal. Ahora bien, puede
producirse un ligero desplazamiento entre estos dos topes laterales,
susceptible de generar un esfuerzo parásito perpendicular a la
dirección de hilado, que puede provocar un descentrado de la aguja
con respecto al contenedor y a la hilera.
Además, pueden deformarse las diferentes partes
de la máquina.
Resulta de ello un riesgo de desalineación de la
aguja en el curso de la perforación y durante el hilado, que puede
entrañar un defecto de concentricidad entre el perfil interno y el
perfil externo del producto extruido, pero, hasta el momento, tales
defectos se consideraban aceptables.
No obstante, desde hace algún tiempo, la
clientela exige una tolerancia de concentricidad muy pequeña entre
los perfiles, respectivamente interno y externo, del producto y
parece que las prensas de hilado de tubos utilizadas en la
actualidad no permitirían responder correctamente a esta nueva
necesidad.
La invención tiene por objetivo resolver dichos
problemas gracias a una prensa que utiliza un conjunto de
características que cooperan entre ellas a fin de asegurar, en todas
las fases del procedimiento, una perfecta alineación de los
diferentes órganos sobre el eje de hilado. Se obtiene así una
excelente concentricidad de la cara interna y de la cara externa
del producto extruido, que permite controlar el espesor de la pared
tubular con una tolerancia muy pequeña.
Para resolver estos problemas de centrado, el
solicitante ha pensado en primer lugar que podía ser preferible
regresar a la técnica antigua en la cual el gato de perforación está
situado en el exterior de la prensa, en la parte trasera de ésta.
Resulta de ello, como se ha visto, un alargamiento de la prensa,
pero este inconveniente puede compensarse con la utilización de una
técnica particular de carga de la palanquilla, en la cual el
contenedor es introducido en primer lugar hacia atrás sobre le
pisón a fin de liberar, entre la cara delantera de éste y la
hilera, un espacio de longitud justamente necesaria para la
introducción de una nueva palanquilla, que puede centrarse
perfectamente sobre el eje de hilado y, a continuación, mantenerse
apretada entre la hilera y el pisón mediante el avance de éste para
la compenetración de las holguras. El contenedor puede hacerse
avanzar entonces de tal modo que su alojamiento se ensarte sobre la
palanquilla así mantenida centrada sobre su eje. Esta técnica de
carga permite reducir la longitud de la prensa y resulta de ello que
el gato de control de la aguja puede situarse en la parte trasera
de la prensa, sin aumentar exageradamente el volumen global de
ésta.
Ahora bien, se ha visto que, gracias a la
utilización de dicha técnica, era posible, durante el asentamiento,
realizar una expansión regular de la palanquilla en todas las
direcciones y que se disminuía así el riesgo de desalineación de la
aguja durante la perforación, de la forma que se describirá con más
detalle a continuación.
Por tanto, de forma general, la invención se
aplica a una prensa de hilado de tubos por el procedimiento directo,
del tipo descrito en el preámbulo de la reivindicación 1 (véase, por
ejemplo, el documento
US-A-3345851).
De acuerdo con la invención, la aguja está
montada de forma axialmente deslizante en el pisón entre una
posición trasera, para la cual la aguja está completamente
introducida dentro del pisón, y una posición delantera para la cual
la aguja se extiende en voladizo sobre una longitud correspondiente
a la del alojamiento, atravesando axialmente la palanquilla, dicha
aguja forma con el vástago de control un conjunto deslizante que es
guiado axialmente, al menos por la parte delantera en el pisón y
por la parte trasera sobre la prolongación trasera del pistón,
sobre una longitud de guiado al menos igual a tres veces la longitud
del alojamiento del contenedor, y, en la posición trasera del
pisón, la cara delantera de este último está separada de la hilera
por un espacio de carga de longitud al menos igual a la del
alojamiento, siendo el contenedor axialmente desplazable entre una
posición trasera de carga de una palanquilla en dicho espacio, para
la cual el alojamiento está ensartado sobre el pisón, y una
posición delantera de apoyo sobre la hilera después de ensartar el
alojamiento sobre la palanquilla mantenida apretada entre la hilera
y la cara delantera del pisón.
\newpage
Gracias a esta disposición y a este modo de
carga, la palanquilla está siempre perfectamente centrada con
respecto a la pared lateral del alojamiento y es sometida, durante
el asentamiento por avance del pisón, a una expansión en todas las
direcciones apoyándose regularmente sobre toda la periferia del
alojamiento, de tal modo que, durante la perforación de la
palanquilla por avance de la aguja, ésta no es sometida a ningún
esfuerzo parásito susceptible de provocar una desalineación.
Según otra característica particularmente
ventajosa, el vástago de control está asociado a un tope centrado
sobre el eje de hilado y que se apoya, en la posición delantera de
la aguja, sobre una cuña fija situada en la parte trasera del
travesaño fijo y que proporciona al menos dos puntos de apoyo
separados a ambos lados del eje de hilado, a escasa distancia de
éste.
Preferentemente, este tope se apoya sobre una
cuña eclipsable que tiene dos posiciones, respectivamente una
posición cerrada de parada del tope y una posición abierta de paso
del tope, permitiendo el avance de la aguja con el pisón, a medida
que se produce el hilado de la palanquilla. Según otra
característica preferida, esta cuña está fijada en una parte
trasera del cuerpo del gato principal, a una distancia del orden de
una vez la longitud del alojamiento del contenedor.
En el caso en que la prensa esté prevista
solamente para el hilado con aguja detenida, la carrera del gato de
control de la aguja es del orden de una vez la longitud del
alojamiento.
Si la prensa es de tipo compacto, el gato
principal presenta asimismo una carrera del orden de una vez la
longitud del alojamiento y el conjunto de la prensa, incluido el
gato de control de la aguja, se extiende entonces sobre una longitud
total del orden de 6 veces dicha longitud del alojamiento.
En otro modo de realización particularmente
ventajoso, la cuña fija sobre la cual se apoya el tope del vástago
de control, es eclipsable y puede adoptar dos posiciones,
respectivamente una posición cerrada de parada del tope y una
posición abierta de paso del tope, permitiendo el avance de la aguja
con el pisón, a medida que se produce el hilado de la
palanquilla.
La prensa según la invención puede funcionar
entonces por el procedimiento de la aguja acompañada, siendo la
carrera del gato de control de la aguja del orden de dos veces la
longitud del alojamiento, respectivamente una vez para la
perforación y una vez para el hilado.
En este caso, el gato principal presenta
asimismo una carrera del orden de una vez la longitud del
alojamiento y el conjunto de la prensa, incluido el gato de control
de la aguja, se extiende entonces sobre una longitud total del orden
de 7 veces esta longitud.
En un modo de realización preferido, la cuña
eclipsable está constituida por una placa en forma de horquilla
provista de una escotadura de anchura igual a la del vástago de
control de la aguja y asociada a un medio de control de su
deslizamiento entre dos posiciones, respectivamente una posición de
apertura separada del vástago de control y que permite el
deslizamiento axial de éste, y una posición de cierre para la cual
la placa en forma de horquilla corona el vástago de control a fin
de oponerse al deslizamiento del vástago de control en una posición
de parada del tope.
De forma particularmente ventajosa, la posición
de apoyo del tope sobre la cuña fija es regulable axialmente a fin
de permitir la regulación del nivel del extremo delantero de la
aguja con respecto a la hilera.
A este efecto, el tope de parada de la aguja
puede estar constituido por una tuerca atornillada sobre un roscado
externo del vástago de control y cuya posición a lo largo de éste
puede regularse por rotación de la tuerca con respecto al vástago de
control.
Por otra parte, según otra característica
ventajosa, la prensa comprende un medio de control de la rotación
del vástago de control con la aguja alrededor del eje de hilado para
la regulación de la orientación del extremo delantero de la aguja
con respecto a la hilera.
Otras características ventajosas que entran en
el ámbito de protección de la invención se pondrán más claramente de
manifiesto a partir de la descripción siguiente de ciertos modos de
realización dados a título de ejemplo, no limitativos e ilustrados
por los dibujos adjuntos.
La figura 1 es un esquema de conjunto de una
prensa de hilado de tubos según la invención.
La figura 2 muestra esquemáticamente la
operación de asentamiento, respectivamente en una prensa
convencional y en una prensa según la invención.
La figura 3 muestra esquemáticamente la
colocación de una nueva palanquilla en el eje de hilado.
La figura 4 muestra la introducción de la
palanquilla en el interior del contenedor.
La figura 5 muestra el asentamiento de la
palanquilla en el alojamiento.
La figura 6 muestra la colocación del grano de
empuje.
La figura 7 es una vista en perspectiva, con
arrancado parcial, del conjunto de una prensa según la
invención.
La figura 8 es una vista en sección longitudinal
del conjunto de control del desplazamiento axial de la aguja.
La figura 9 es una vista de detalle, en sección
axial, del dispositivo de regulación del tope.
La figura 10 es una vista frontal según
A-A de la figura 8.
La figura 11 es una vista trasera según
B-B de la figura 8.
En la figura 1, que muestra esquemáticamente el
conjunto de una prensa de hilado de tubos por el procedimiento
directo, se han representado solamente los órganos esenciales de la
prensa que comprende, como es habitual, un gato principal 1 montado
sobre un travesaño trasero fijo 10, una hilera 2 montada sobre un
portahileras 21 fijado sobre una viga delantera fija 20, un
contenedor 3 y un pisón de hilado 4 soportado por un travesaño
móvil 40. Todos estos órganos están centrados sobre un eje de hilado
x'x que pasa por el centro de la hilera 2, la cual se prolonga por
un conducto axial 22 dispuesto en la viga 20 para la evacuación del
producto hilado.
El travesaño trasero 10 y la viga delantera 20
están fijos sobre un macizo de fundación y se mantienen separados
uno de otro a una distancia constante por columnas no representadas
en el esquema.
Asimismo, la prensa comprende, como es habitual,
diversos órganos auxiliares, tales como dos pares de gatos
laterales que actúan respectivamente sobre una cuna
portacontenedores 30 para el desplazamiento independiente de ésta y
sobre el travesaño móvil 40 para controlar eventualmente el
desplazamiento del pisón 4 sin puesta a presión del gato principal
1.
Como es habitual, el contenedor 3 está provisto
de un alojamiento cilíndrico 31 centrado sobre el eje de hilado x'x
y en el cual se introduce una palanquilla 5 de metal a hilar. Como
muestra la figura 1, para una operación de hilado, el contenedor 3
es aplicado contra la hilera 2 y el pisón 4, rechazado por el gato
principal 1, penetra en el alojamiento 31 a fin de obligar al metal
de la palanquilla 5 a pasar por la hilera 2 para formar un producto
extruido 5'.
Para ello, el pisón 4 está constituido por una
pieza en forma de husillo de longitud l_{1} y que tiene una cara
delantera de diámetro un poco inferior al del alojamiento 31 del
contenedor 3.
La holgura existente necesariamente entre la
cara delantera del pisón y el alojamiento implica la formación de
una camisa de pequeño espesor a lo largo de la pared lateral del
alojamiento. Por tanto, habitualmente, la cara delantera del pisón
está constituida por una pieza 42 en forma de disco, denominada
grano de empuje, que está montada de manera desmontable en el
extremo delantero de un vástago 4' que se extiende en voladizo a
partir del travesaño móvil.
Al final del hilado, este grano de empuje 42 es
englobado dentro de la camisa, que es evacuada por rascado con
retirada del grano. Por tanto, éste debe limpiarse antes de que se
pueda reutilizar y, mientras tanto, es sustituido por un nuevo grano
para el hilado de la palanquilla siguiente.
Para el hilado de tubos, el vástago 4' y el
grano 42 que constituyen el pisón 4 están perforados por un conducto
axial en el cual está montado de forma deslizante un vástago
alargado 6 que forma una aguja susceptible de atravesar axialmente
la palanquilla 5 de metal a hilar, hasta la posición representada en
la figura 1, para la cual el extremo delantero 61 de la aguja 6,
que tiene un diámetro inferior al de la hilera 2, se encuentra
sustancialmente al nivel de ésta, a fin de limitar un espacio anular
de paso del metal, teniendo el producto hilado 5' la forma de un
tubo con una cara externa 51 y una cara interna 52 cuyas dimensiones
son determinadas por las de la hilera 2 y el extremo delantero 61 de
la aguja 6.
Por las razones indicadas anteriormente, la
aguja está montada de forma axialmente deslizante en el pisón y su
posición puede regularse por medio de un gato 7 situado en la parte
trasera de la prensa y unido a la aguja por un vástago de control 62
que atraviesa el fondo 14 y el pistón 11 del gato principal de
hilado 1.
Como se ha visto, los perfiles de las dos caras,
respectivamente, externa 51 e interna 52, del tubo extruido 5'
dependen de los de la hilera 2 y del extremo delantero 61 de la
aguja 6, cuya posición puede ser regulada, para el hilado, por
medio del gato de control 7. Por otra parte, esta posición depende
de la técnica de hilado puesta en práctica y debe regularse con
precisión. Por ejemplo, es preferible, en ciertos casos, mantener el
extremo 61 de la aguja 6 ligeramente retrasado con respecto de la
hilera 2.
A continuación, se describirá el hilado de un
tubo que tiene una cara interna y una cara externa cilíndricas,
utilizando, por consiguiente, una hilera y una aguja de sección
circular.
En este caso, la regularidad del espesor de la
pared tubular 5' depende de la concentricidad de la aguja 6 y de la
hilera 2. Ahora bien, en las prensas clásicas, pueden producirse
defectos de concentricidad debido, por una parte, a la existencia
de holgura en los sistemas de guiado y de alineación de los
diferentes órganos y, por otra parte, a las deformaciones de la
máquina, que pueden generar esfuerzos parásitos que se traducen en
una desalineación de la aguja.
No obstante, desde hace algún tiempo, la
clientela exige, para ciertos productos, una tolerancia muy pequeña
de concentricidad entre los perfiles interno 52 y externo 51 del
producto extruido 5'.
La invención tiene por objeto resolver este
problema gracias a un conjunto de características que combinan sus
efectos a fin de evitar las holguras y los esfuerzos parásitos y
mantener así la aguja perfectamente centrada sobre el eje de hilado
durante las operaciones de perforación y de hilado, con el objeto de
asegurar una perfecta concentricidad de las caras interna 52 y
externa 51 del tubo extruido 5'.
En primer lugar, el inventor ha observado que
los efectos parásitos que tienden a desviar la aguja podrían
deberse al descentrado inicial de la palanquilla en las prensas
convencionales y que era particularmente ventajoso, para evitar
este defecto, utilizar el modo de carga descrito más arriba, que
permite garantizar el centrado de la palanquilla en todas las fases
del procedimiento.
Esto aparece en el esquema comparativo de la
figura 2, que ilustra el proceso de compresión de la palanquilla en
el alojamiento del contenedor, respectivamente a la izquierda para
una prensa convencional y a la derecha para una prensa según la
invención.
En el proceso convencional representado en el
esquema de la izquierda, el contenedor 3 es aplicado sobre la viga
20 que soporta la hilera 2 y la palanquilla 5 es situada por medio
de un cargador en un espacio dejado entre la cara trasera del
contenedor 3 y la cara delantera del pisón 4, y después es rechazado
por el pisón, deslizándose axialmente sobre la cargadora, a fin de
introducirse en el alojamiento 31 del contenedor. Reposa entonces a
lo largo de una generatriz sobre la cara inferior del alojamiento
31, y, por tanto, la holgura entre la cara lateral 53 de la
palanquilla y la cara interna del alojamiento 31 no es regular.
Cuando se hace avanzar el pisón 4 para comprimir
la palanquilla 5, ésta se expande hacia arriba a fin de aplicarse
sobre la parte superior de la cara interna del alojamiento 31. Por
tanto, ésta no se llena de forma simétrica.
Por el contrario, para la carga de una
palanquilla en una prensa según la invención, el contenedor es
introducido en primer lugar sobre el pisón y aplicado sobre el
travesaño móvil. Por tanto, la palanquilla se introduce en el
espacio comprendido entre la hilera y el pisón y puede ser centrada
perfectamente sobre el eje de hilado por medio de la cargadora.
Se hace avanzar entonces el pisón para pinzar la
palanquilla entre su cara delantera y la hilera, lo que permite
retirar la cargadora y rechazar hacia delante el contenedor para
aplicarlo sobre la viga, ensartando el alojamiento 31 sobre la
palanquilla mantenida así apretada entre la hilera y el pisón.
Durante todas estas operaciones, la palanquilla
5 permanece bien centrada sobre el eje de hilado y, por tanto, está
rodeada en toda su periferia por una holgura de espesor
aproximadamente constante entre su cara lateral 53 y la cara interna
del alojamiento 31.
Por tanto, como muestra el esquema de la derecha
de la figura 2, cuando se hace avanzar el pisón 4 para comprimir la
palanquilla, ésta se expande en todas las direcciones y llena el
espacio interno del alojamiento 31 de forma sustancialmente
simétrica. Se evita así que aparezca, como en las prensas
convencionales, un defecto de llenado disimétrico susceptible de
generar, durante la perforación y el hilado, un desplazamiento de
material con la creación de esfuerzos parásitos que pueden provocar
una desalineación de la aguja.
En efecto, como se indica en la figura 2,
después de la fase de compresión, el metal llena el alojamiento de
forma simétrica, ejerciendo sobre su cara interna una presión
regularmente repartida en todas las direcciones.
Esta regularidad de las tensiones internas en la
palanquilla permite asegurar el centrado de la aguja 6 durante su
avance en el interior de la palanquilla y hasta su posición de
hilado al nivel de la hilera 2. Asimismo, la expansión simétrica de
la palanquilla permite evitar cualquier desplazamiento vertical
parásito susceptible de descentrar la aguja 6.
Por otra parte, como se indica más arriba,
debido al modo de carga elegido, por apriete de la palanquilla
entre el pisón y la hilera, la longitud de la prensa entre la viga y
el travesaño fijo es relativamente reducida y, por tanto, sin
aumentar exageradamente el volumen de la prensa, es posible
controlar el deslizamiento de la aguja para la perforación y
regular su posición axial por medio de un gato centrado sobre el eje
de hilado x'x y situado sobre la parte trasera del travesaño fijo.
Por tanto, el cuerpo 72 del gato de perforación 7 puede fijarse
directamente sobre el macizo de fundación y/o unirse por unas
columnas 81 al cuerpo 12 del gato principal 1. Por consiguiente, el
pistón 71 del gato de perforación 7 ejerce sobre el vástago de
control 62 un esfuerzo que permanece siempre bien centrado sobre el
eje de hilado x'x.
Por otra parte, en esta disposición, el vástago
de control 62 se prolonga hacia atrás hasta el gato de perforación
7 y, por tanto, debe atravesar axialmente el fondo 14 del gato
principal 1. Ventajosamente, para asegurar la estanqueidad y, al
mismo tiempo, guiar los desplazamientos axiales del vástago de
control y de la aguja 6, el pistón 1 del gato principal se prolonga
hacia atrás por una parte 13 en forma de un forro cilíndrico que
atraviesa el fondo 14 del cuerpo 12 del gato, asegurando una junta
de estanqueidad anular de tipo conocido la estanqueidad a la
presión en el gato principal. Esta prolongación trasera 13 del
pistón 11 se extiende en una longitud l_{2} al menos igual a la
carrera C del gato, que, como se verá más adelante, puede ser
simplemente del orden de la longitud L del alojamiento 31
correspondiente a la longitud máxima de una palanquilla a hilar.
Además, la longitud l_{1} del pisón debe ser
también al menos igual a la longitud máxima L de una
palanquilla.
Así, el vástago de control 62 y la aguja 6 son
guiados en un conducto central perforado axialmente en el pistón
del gato principal prolongado hacia delante por el pisón 4 y hacia
atrás por el forro de estanqueidad 13. Por tanto, la longitud de
guiado es en todo momento al menos igual a tres veces la longitud L
del alojamiento 31 del contenedor.
En efecto, la aguja 6 debe poder sustituirse y
está atornillada normalmente por su parte trasera sobre el extremo
delantero del vástago de control 62 a fin de formar un conjunto
deslizante que es guiado axialmente al menos en la parte delantera
sobre el pisón 4 y en la parte trasera sobre la prolongación 13 del
pistón 11. Estas dos zonas de guiado, que, por otra parte, pueden
estar formadas por cojinetes axiales, están separadas a una
distancia al menos igual a 3L y se desplazan con el gato principal
durante el hilado.
Por otra parte, el vástago de control 62 puede
estar dimensionado de modo que resista al pandeo durante la
perforación, así como a los esfuerzos transversales eventualmente
aplicados por la aguja 6 sobre su extremo delantero.
Por tanto, este guiado en una gran longitud del
conjunto de la aguja 6 y de su vástago de control 62 permite
asegurar en todo momento el centrado de la aguja sobre el eje de
hilado y evitar los riesgos de desalineación durante la perforación
y el hilado.
Además, como se indica más arriba, el avance de
la aguja 6 para la perforación de la palanquilla debe detenerse en
la posición de hilado representada en la figura 1, para la cual el
extremo delantero o pico 61 de la aguja 6 se encuentra
sustancialmente al nivel de la hilera 2. Ahora bien, esta posición
debe regularse con precisión según el procedimiento de hilado, ya
que influye en el proceso de extrusión y, por consiguiente, en el
perfil del tubo hilado 5'.
Según otra característica particular de la
invención, el avance del pistón 71 del gato de perforación 7 puede
ser detenido en una posición precisa por un tope 74 montado sobre el
vástago de control 62 de la aguja 6, apoyándose este tope 74 sobre
una cuña fija 8 solidaria de la parte trasera del cuerpo 12 del gato
principal 1.
En el ejemplo representado esquemáticamente en
la figura 1, el tope 74 está situado al nivel de la unión 62b con
el vástago 73 del pistón y presentan una forma anular, estando
constituida la cuña 8 por una superficie circular dispuesta en el
extremo de una prolongación trasera 15 del cuerpo 12 del gato 1, que
rodea al forro de estanqueidad 13 a una pequeña distancia de éste y
se extiende en una longitud l_{3} que es asimismo del orden de la
longitud máxima L de una palanquilla a hilar.
El conjunto de estas características asegura un
excelente centrado de la aguja 6 sobre el eje de hilado x'x, ya que
el guiado de la aguja se efectúa únicamente por delante del tope 74
y en una longitud muy grande igual a al menos 3L, estando situada
además la cuña de parada 8 a una pequeña distancia del eje x'x y
centrada sobre éste.
Por el contrario, cuando el gato de perforación
está situado en el interior del pistón principal, la longitud de
guiado es bastante reducida y los topes de parada del avance actúan
entonces sobre un travesaño situado al nivel del pisón, por delante
del sistema de guiado, y deben separarse uno de otro en una
distancia al menos igual a la anchura del gato principal. Una
ligera desalineación de las cuñas de parada puede provocar entonces
un par de desviación sobre el pico de la aguja. Dicho riesgo es
evitado gracias a las disposiciones según la invención.
Además, como se indica más arriba, el centro de
la aguja es favorecido también según la invención por la
utilización de la técnica de carga por pinzado de la palanquilla,
que permite realizar prensas compactas que tengan una longitud
reducida.
Las etapas sucesivas de la carga se han
representado esquemáticamente en las figuras 3 a 6.
La figura 3 muestra la etapa de colocación, en
el eje de hilado, de una palanquilla 5 de metal a hilar que tiene
un diámetro d y una longitud que puede variar ligeramente, pero que
como máximo es de L.
Para permitir la carga de una palanquilla, la
longitud del alojamiento 31 del contenedor 3 debe ser al menos
igual a esta longitud máxima L y su diámetro d1 debe ser un poco
superior al diámetro d de la palanquilla bruta 5, cuyo perfil no
siempre es regular. El pisón 4 que penetra en el interior del
alojamiento 31 del contenedor 3 debe tener una longitud l_{1} un
poco superior a L y lleva un grano de empuje de diámetro un poco
inferior al diámetro d_{1} del alojamiento 31 a fin de dejar una
holgura que permita simplemente la penetración del pisón 4 en el
alojamiento 31, reduciendo hasta donde sea posible el espesor de la
camisa que se forma, en el curso del hilado, a lo largo de la pared
del alojamiento 31.
Como se indica más arriba, este grano de empuje
es retirado con la camisa al final de la operación de hilado
anterior. El pisón está constituido entonces solamente por el
vástago 4' de soporte del grano.
En la posición de colocación de una nueva
palanquilla representada en la figura 3, se puede hacer que el
travesaño móvil 40 retroceda al máximo, retrayéndose completamente
el pistón principal 11. El contenedor 3 es llevado asimismo hacia
atrás hasta hacer tope en el travesaño móvil a fin de que su
alojamiento 31 sea ensartado sobre el vástago de pisón 4'.
Esta disposición permite dejar, entre el extremo
delantero del vástago 4' y la hilera, un espacio libre 50 cuya
longitud debe ser solamente suficiente para permitir la colocación
de la nueva palanquilla 5 por medio de un dispositivo de carga 55,
por ejemplo una pala. Por tanto, en esta posición trasera del
travesaño móvil 40, el extremo delantero 41 del vástago de pisón 4'
debe separarse de la hilera 2 en una distancia un poco superior a
la longitud máxima L de la palanquilla 5 a fin de dejar, por delante
y por detrás, las holguras necesarias para la colocación de
ésta.
Por tanto, en esta posición de carga, la
distancia entre la hilera 2 y el travesaño móvil 40 debe ser
solamente un poco superior a dos veces la longitud máxima L de una
palanquilla. La separación entre la viga 20 que soporta la hilera 2
y el travesaño fijo 10 que soporta el gato principal 1 puede
reducirse al máximo, lo que permite reducir asimismo las
posibilidades de deformación y de desalineación de los diferentes
órganos y, por consiguiente, favorecer su perfecto centrado sobre el
eje de hilado x'x.
La figura 4 ilustra la etapa de introducción de
la nueva palanquilla 5 en el interior del contenedor 3. Se hace
avanzar en primer lugar el travesaño móvil 40 para compensar las
holguras pinzando la palanquilla 5 entre la hilera 2 y el extremo
delantero 41 del vástago de pisón 4'. Para ello, se puede utilizar
el gato principal 1 o los gatos auxiliares no representados de
maniobra del travesaño móvil 40, siguiendo el pistón principal 11
simplemente los movimientos de éste.
La palanquilla 5 así mantenida apretada entre el
vástago 4' y la hilera 2 permanece perfectamente centrada sobre el
eje de hilado x'x y se puede retirar el dispositivo de carga y
después avanzar el contenedor 3 por medio de sus gatos auxiliares a
fin de introducirlo sobre la palanquilla 5.
Para permitir esta introducción, debe existir
una cierta holgura entre la cara lateral 53 de la palanquilla 5 y la
cara interna del alojamiento 31. El hilado únicamente comienza
después de la supresión de esta holgura.
Es por esto por lo que, antes de proceder al
hilado, se necesita en primer lugar comprimir la palanquilla entre
la cara delantera 41 del vástago de pisón 4' y la hilera a fin de
llenar completamente el alojamiento del contenedor.
Por otra parte, es necesario también, antes del
hilado, situar el grano de empuje sobre el vástago de pisón 4' sin
riesgo de descentrar la palanquilla.
Por tanto, la compresión de ésta se efectúa en
dos tiempos.
En primer lugar, estando pinzada la palanquilla
entre el extremo 41 del vástago 4' y la hilera 2, se realiza un
primer asentamiento haciendo avanzar el travesaño móvil 40 de la
forma representada en la figura 5.
El empuje ejercido debe ser simplemente
suficiente para realizar una expansión de la palanquilla que pueda
ejercerse simétricamente en todas las direcciones, como se indica en
la figura 5. Por tanto, después de este primer tiempo de
compresión, la pared lateral 53 de la palanquilla se aplica de forma
regular sobre toda la cara interna del alojamiento 31.
La palanquilla, que ha permanecido siempre
perfectamente centrada sobre el eje de hilado, es mantenida entonces
por la pared interna del alojamiento 31 y, por tanto, es posible
suprimir el esfuerzo de apriete haciendo que retroceda el travesaño
móvil a la posición representada en la figura 6 a fin de retirar el
vástago 4' del alojamiento 31, dejando entre su extremo 41 y la
cara trasera 32 del contenedor 3 un espacio suficiente para la
colocación del grano de empuje 42.
Se hace avanzar el travesaño móvil 40 nuevamente
a continuación para aplicar el grano de empuje 42 sobre la
palanquilla y realizar el segundo tiempo de la fase de compresión.
Gracias al grano de empuje, el esfuerzo de compresión ejercido por
el gato principal 1 puede ser del mismo orden que el necesario para
la extrusión.
Después de esta compresión, se hace que el pisón
4 retroceda ligeramente para dejar, por detrás de la palanquilla,
un espacio necesario para su alojamiento durante la perforación, la
cual es efectuada a continuación por medio de la aguja 6 rechazada
por el gato 7. A continuación, se puede proceder al hilado, siendo
detenida la aguja al nivel deseado por el tope 74.
Además, estando el gato de perforación 7 situado
por detrás del gato principal 1, la aguja 6 y su vástago de control
62 forman un conjunto guiado en una gran longitud de al menos 3L en
el conducto central 60 y sometido únicamente a esfuerzos aplicados
por detrás del conducto de guiado y en el eje de éste.
Finalmente, como se ha visto, el avance de la
aguja 6 es detenido por el tope 74, y la cuña de parada 8 comprende
al menos dos partes situadas simétricamente y cerca del eje de
hilado x'x, lo que permite evitar cualquier esfuerzo parásito sobre
la aguja en el momento de la parada.
Así, la prensa según la invención reúne un
conjunto de características que cooperan entre ellas para asegurar
el centrado de la aguja sobre el eje de la hilera 2 durante la
perforación y durante el hilado y obtener así una perfecta
concentricidad de las caras interna 52 y externa 51 del producto
hilado 5'.
Por supuesto, las disposiciones que se acaban de
describir esquemáticamente pueden ser objeto de modificaciones o de
variantes sin apartarse por ello del ámbito de protección de la
invención, en particular para adaptarse al tipo de prensa o al
procedimiento de hilado utilizado.
Así, en el modo de realización representado en
la figura 1, el vástago de control 62 de la aguja hace tope, en
posición delantera, en una superficie de apoyo 15 que puede estar
dispuesta en una parte solidaria del cuerpo del gato principal o
bien fijada directamente al macizo de fundación.
Como se ha visto, es importante esencialmente
disponer una cara de apoyo ortogonal al eje x'x a una distancia tan
pequeña como sea posible de éste, y, por tanto, esta superficie de
apoyo podría estar constituida simplemente por dos cuñas 8 separadas
simétricamente a ambos lados del eje x'x.
Por otra parte, la posición de parada del tope
con respecto a la viga fija 20 y a la hilera 2 podría ser modificada
por medios fáciles de concebir a fin de regular la posición exacta
del pico 61 de la aguja con respecto a la hilera 2.
No obstante, en este caso, se utiliza la técnica
denominada de la aguja detenida, puesto que el extremo delantero 61
de ésta permanece al nivel de la hilera 2 durante el hilado. Ahora
bien, a veces es necesario utilizar la técnica denominada de la
aguja acompañada, en la que se controla un avance de la aguja, la
cual penetra en la hilera a medida que se produce el avance del
pisón 4 y el flujo del metal de la palanquilla 5. Para permitir
este avance, las cuñas 8 pueden ser eclipsables a fin de presentar
dos posiciones, respectivamente una posición cerrada de parada de
la aguja 6 en la posición de inicio de hilado representada en la
figura 1 y una posición abierta que permite el paso del tope 74
para hacer avanzar la aguja 6 en el curso del hilado. Por ejemplo,
el tope 74 y la superficie de apoyo 8 podrían estar provistos de
escotaduras que permitan, por rotación alrededor del eje de hilado
x'x, pasar de una posición cerrada de parada del tope 74 a una
posición abierta de paso de éste.
Debe observarse que dicha disposición es
particularmente ventajosa, ya que permite hacer que una misma prensa
funcione en aguja detenida o en aguja acompañada.
Por otra parte, permitiendo en el curso del
hilado un avance de la aguja 6 empujada por el gato de perforación
7, se añade el esfuerzo ejercido por éste al esfuerzo de extrusión
ejercido por el gato principal 1. Dicho efecto no es despreciable,
ya que el esfuerzo necesario para la perforación puede ser del orden
de 500 toneladas, lo que puede representar del 10 al 15% del
esfuerzo de extrusión.
Para permitir el avance de la aguja en el curso
del hilado, el gato de perforación 7 debe tener una carrera del
orden de 2 veces la longitud de la palanquilla después del
asentamiento, puesto que debe controlar primero la perforación de
la palanquilla con un avance de la misma longitud de la aguja 6 con
respecto al pisón 4, que está detenido, y después un avance
simultáneo del pisón 4 y de la aguja 6 sustancialmente sobre la
misma longitud.
Por supuesto, debido a que el gato de
perforación 7 está situado por detrás del gato principal 12, que a
su vez se prolonga hacia atrás, se aumenta la longitud de la
prensa, pero, en la medida en que se utiliza una prensa compacta
con carga por pinzado de la palanquilla, el volumen global de la
prensa sigue siendo del orden de 7 veces la longitud máxima L de
una palanquilla, ya que es necesario contar, a partir de la hilera
2, una longitud L para el espacio de carga 50, 3L para el conjunto
del pisón 4, el gato principal 1 y su prolongación trasera 13, una
vez L para el desplazamiento del tope 74 durante la perforación y
dos veces L para la carrera del gato de perforación 7.
Por otra parte, si se utiliza únicamente el
procedimiento de hilado con aguja detenida, la carrera del gato de
perforación 7 puede reducirse a una vez la longitud del alojamiento
31 y el volumen de la prensa a partir de la viga es entonces del
orden de 6 veces esta longitud.
A título de ejemplo, se ha representado en la
figura 7 el conjunto de una prensa de hilado capaz de funcionar,
según las necesidades, en aguja detenida o en aguja acompañada y
provista, a este efecto, de unos medios de regulación de la
posición de parada y de unos medios de eclipsamiento del tope
representados con más detalle en las figuras 8, 9 y 10.
La figura 7 muestra en perspectiva, con
arrancado parcial, el conjunto de una prensa según la invención, que
comprende de forma clásica un gato principal 1 montado en un
travesaño trasero fijo 10, una hilera 2 montada en una viga
delantera 20, un contenedor 3 montado en un travesaño 30 cuya
posición puede ser regulada por unos gatos 35, y un travesaño móvil
40 que soporta un pisón de hilado 4 y que es accionado por unos
gatos auxiliares 45.
\newpage
El pistón 11 del gato principal 1 se prolonga
hacia atrás por un forro cilíndrico 13 que atraviesa de forma
estanca el fondo 14 del cuerpo 12 del gato.
En el interior del conjunto formado por el pisón
4, el travesaño móvil 40, el pistón 11 y su prolongación trasera 13
está dispuesto un conducto de paso centrado sobre el eje de hilado y
en el cual está montado de forma deslizante un vástago de control
62 fijado, por su extremo delantero 62a, sobre una aguja 6 de hilado
de tubo y, por su extremo trasero 62b, sobre el vástago 73 del gato
7 de control del deslizamiento axial de la aguja 6.
En el modo de realización representado en la
figura 7, el vástago de control comprende una parte trasera fijada
sobre el vástago 73 del gato 7 y una parte delantera que forma un
mandril sobre el cual está atornillada la aguja 6, guiándose el
conjunto axialmente, por la parte delantera en el pisón 4 y por la
parte trasera en la prolongación 13 del pistón 11.
Según la invención, el gato de control 7 está
situado por detrás del gato principal 1 en el eje de hilado y, como
muestra la figura 8, puede montarse sobre la parte trasera de un
chasis de soporte 80 que comprende dos montantes verticales fijos
en el macizo de fundación, pero además, unidos al cuerpo del gato
principal 1 por unos tirantes pretensados 81. El cuerpo 72 del gato
de perforación 7 es mantenido así a una distancia rigurosamente
constante de la hilera 2 por detrás del gato principal 1.
Como se ha indicado, la prensa representada en
la figura 7 está prevista para funcionar en aguja detenida o en
aguja acompañada. Por tanto, la carrera del gato de perforación 7
debe ser de aproximadamente 2L y el tope 74 montado en el vástago
de control 62 debe poder desplazarse en al menos la longitud L en el
interior del chasis 80, antes de ser detenido por la cuña 8, que,
en esta disposición, esta montada en la parte delantera del chasis
80.
En el modo de realización preferido representado
en las figuras 7 a 11, el tope 74 tiene la forma de un manguito
tubular roscado interiormente a fin de constituir una tuerca que,
por rotación alrededor del eje x'x, se atornilla sobre un roscado
conjugado 63 dispuesto en la cara externa del vástago de control 62.
Por tanto, una rotación de la tuerca 74 alrededor de su eje permite
que ésta se desplace axialmente a lo largo del vástago 62, que está
bloqueado en rotación.
A este efecto, la cara externa 75 de la tuerca
74 está provista en toda su longitud de un dentado 75 paralelo al
eje x'x, sobre el cual engrana un piñón 82 accionado en rotación, en
un sentido o en otro, por un motor 83 fijado sobre una plataforma
correspondiente del chasis auxiliar 9, y este último está montado de
forma deslizante, paralelamente al eje de hilado x'x, en el
interior del chasis fijo 80 y está unido al vástago de control 62 a
fin de desplazarse con éste bajo la acción del gato 7.
Así, la rotación del piñón 82, que engrana con
el dentado 75 con posibilidad de deslizamiento axial, controla la
rotación de la tuerca 74 alrededor de su eje, la cual se desplaza
axialmente, en un sentido o en otro, a lo largo del vástago 62
bloqueado en rotación.
Por supuesto, podrían imaginarse otros medios de
control de regulación axial del tope 74.
Las figuras 7 y 8 muestran las posiciones
relativas de los diferentes órganos antes de la perforación. El
gato de perforación 7 está completamente introducido. La palanquilla
5 se encuentra en el interior del alojamiento del contenedor 3 y ha
sufrido un primer asentamiento para permitir el retroceso del
travesaño móvil 40 y la colocación del nuevo grano de empuje 42.
Se puede proceder entonces a la perforación de
la palanquilla por avance de la aguja 6 por medio del gato 7 hasta
que el tope 74 se apoye sobre la cuña 8 montada en la parte
delantera del chasis 81 y mantenida, por consiguiente, a una
distancia constante del fondo 14 del gato principal 1 por los
tirantes 81.
En el modo de realización representado en las
figuras 8 a 11, esta cuña está constituida por una placa en forma
de horquilla 8 montada de manera verticalmente deslizante a lo largo
del montante delante del chasis 80 y provista de una escotadura 84
vuelta hacia abajo y que tiene una anchura igual al diámetro del
vástago de control 62. Por el desplazamiento vertical de la
horquilla 8 por medio de un gato 85, la escotadura 84 viene a
coronar el vástago de control 62 y se opone entonces al paso del
tope 74, cuya posición axial a lo largo del vástago 62 puede
regularse por medio del motor 83, de la forma indicada más arriba.
Por tanto, esta posición de parada sobre la cuña 8 determina el
nivel del extremo 61 de la aguja 6 con respecto a la hilera 2 en el
momento de la parada.
El hilado puede comenzar entonces accionando el
gato principal 1, que rechaza al pisón 4.
En la técnica denominada de la aguja detenida,
la aguja 6 es mantenida en esta posición por la cuña 8, bloqueándose
el gato 7 a fin de mantener la posición del tope 74 y, por tanto,
del pico 61 de la aguja 6 con respecto a la hilera 2.
Por el contrario, en la técnica denominada de la
aguja acompañada, la cuña 8 es elevada por el gato 85 y permite el
paso del tope en forma de tuerca 74. El gato 7 es alimentado
entonces para hacer avanzar la aguja 6 al mismo tiempo que el pisón
4 y su efecto se añade así al del gato principal 1.
\newpage
Por supuesto, la invención no se limita a los
detalles del modo de realización que acaba de ser descrito
únicamente a título de ejemplo, sino que cubre asimismo las
modificaciones y variantes que quedan comprendidas dentro del mismo
ámbito de protección.
En particular, la prensa puede estar provista de
ciertos dispositivos auxiliares como, por ejemplo, un circuito de
refrigeración 64 dispuesto en el eje de aguja 6 y del vástago de
control 62 y, llegado el caso, un dispositivo de rotación de la
aguja alrededor de su eje para la extrusión de productos que tengan
una sección particular.
En efecto, como se indica más arriba, la hilera
2 y la aguja 6 presentan habitualmente unos perfiles circulares
concéntricos, pero es posible asimismo hilar productos que tengan un
perfil externo y/o un perfil interno no circulares. En este caso,
es necesario frecuentemente tener la posibilidad de regular la
orientación del perfil interno con respecto al perfil externo. Es
por esto por lo que, en el ejemplo de realización representado en
las figuras 6 a 9, el carro deslizante 9 de soporte del motor 83 de
regulación del tope 74 soporta un cojinete 90 de centrado del
extremo delantero del vástago del pistón 73 del gato de perforación
17, permitiendo la rotación, alrededor del eje x'x, del conjunto
del pistón 73, el vástago 62 y la aguja 6.
El carro 9 soporta, por una parte, un motor 91
de control de la orientación del pistón 73 y de la aguja 6 por
intermedio de un piñón 92 unido por una cadena 93 a una rueda
dentada 94 solidaria en rotación del vástago del pistón 73.
El motor 91 permite así regular con precisión,
antes de la perforación, la orientación de la aguja 6 alrededor del
eje de hilado x'x.
Además, al estar montado el dispositivo de
orientación sobre el carro deslizante 9, es posible, llegado el
caso, modificar la orientación de la aguja 6 en el curso del
hilado.
Por otra parte, podrían utilizarse otros medios
para la regulación de la posición axial del tope.
Por ejemplo, la rotación de éste podría ser
controlada por un dedo axialmente desplazable bajo la acción de un
gato y que encaja en una ranura helicoidal practicada en la cara
externa de la tuerca.
Los signos de referencia insertados después de
las características técnicas mencionadas en las reivindicaciones
tienen por único objeto facilitar la comprensión de estas últimas y
no limitan de ningún modo su alcance.
Claims (18)
1. Prensa de hilado de tubos por el
procedimiento directo a partir de una palanquilla de metal (5) que
comprende, a lo largo de un eje de hilado (x'x), un travesaño
trasero fijo (10) y una viga delantera (20) separados entre sí a una
distancia constante, una hilera (2) montada en la viga (20) y
centrada sobre el eje de hilado (x'x), un contenedor (3) provisto de
un alojamiento cilíndrico (31) centrado sobre el eje de hilado (x'x)
y que presenta un diámetro y una longitud (L) que corresponden al
diámetro y a la longitud máxima de una palanquilla a hilar, un pisón
de hilado (4) centrado sobre el eje de hilado y constituido por un
vástago que presenta una cara delantera (41) de diámetro
correspondiente al del alojamiento (31) del contenedor, un gato
principal (1) que presenta un cuerpo (12) y un pistón (11) que se
apoya, respectivamente, hacia la parte trasera sobre el travesaño
fijo (10) y hacia la parte delantera sobre el pisón (4) para el
desplazamiento axial del pisón (4) entre una posición trasera de
introducción de una palanquilla de metal (5) en el alojamiento (31)
del contenedor (3) y una posición delantera de fin de hilado,
después de la introducción del pisón (4) en dicho alojamiento, una
aguja (6) de hilado de tubo centrada sobre el eje de hilado (x',
x'), y un gato de control (7) situado por detrás del gato principal
(1) y centrado sobre el eje de hilado (x', x), con un cuerpo fijo
(72) y un pistón (71) unido a la aguja (6) por un vástago de control
(62) que atraviesa axialmente el cuerpo (12) y el pistón (11) del
gato principal (1), prolongándose dicho pistón (11) hacia atrás, en
una longitud al menos igual a su carrera, por una parte tubular (13)
que atraviesa de forma estanca el fondo (14) del cuerpo (12) del
gato principal (1), caracterizada porque la aguja (6) está
montada deslizante axialmente en el pisón (4) entre una posición
trasera, para la cual la aguja (6) está completamente introducida
dentro del pisón (4) y una posición delantera para la cual la aguja
(6) se extiende en voladizo sobre una longitud correspondiente a la
del alojamiento (31), atravesando axialmente la palanquilla (5),
porque dicha aguja (6) forma con el vástago de control (62) un
conjunto deslizante que es guiado axialmente, al menos en la parte
delantera del pisón (4) y en la parte trasera sobre la prolongación
trasera del pistón (11), sobre una longitud de guiado al menos
igual a tres veces la longitud del alojamiento (31) del contenedor
(3), y porque, en la posición trasera del pisón (4), la cara
delantera (41) de este último está separada de la hilera (2) por un
espacio de carga (50) de longitud al menos igual a la del
alojamiento (31), siendo el contenedor (3) axialmente desplazable
entre una posición trasera de carga de una palanquilla en dicho
espacio (50), para la cual el alojamiento (31) está ensartado sobre
el pisón (4), y una posición delantera de apoyo sobre la hilera (2)
después de la introducción del alojamiento (31) sobre la
palanquilla (5) mantenida apretada entre la hilera (2) y la cara
delantera (41) del pisón (4).
2. Prensa de hilado según la reivindicación 1,
caracterizada porque el cuerpo (72) del gato (7) de control
de la aguja (6) presenta una longitud correspondiente a una carrera
del gato principal (1) del orden de una vez la longitud (L) del
alojamiento (31) del contenedor (3).
3. Prensa de hilado según la reivindicación 2,
caracterizada porque el conjunto de la prensa, incluido el
gato (7) de control de la aguja (6), se extiende sobre una longitud
total del orden de seis veces la longitud (L) del alojamiento
(31).
4. Prensa de hilado según la reivindicación 1,
caracterizada porque el cuerpo (72) del gato (7) de control
de la aguja (6) presenta una longitud correspondiente a una carrera
del gato principal (1) del orden de dos veces la longitud (L) del
alojamiento (31) del contenedor (3).
5. Prensa de hilado según la reivindicación 4,
caracterizado porque el conjunto de la prensa, incluido el
gato (7) de control de la aguja (6), se extiende sobre una longitud
total del orden de siete veces la longitud (L) del alojamiento
(31).
6. Prensa de hilado según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el vástago
de control (62) está asociado a un tope (74) centrado sobre el eje
de hilado (x', x) y que se apoya, en la posición delantera de la
aguja (6), sobre una cuña fija (8) situada en la parte trasera del
travesaño fijo (1) y que proporciona al menos dos puntos de apoyo
separados a ambos lados del eje de hilado (x', x) a escasa distancia
de éste.
7. Prensa de hilado según la reivindicación 6,
caracterizada porque el tope (74) asociado al vástago de
control (62) de la aguja (6) se apoya, en la posición delantera de
la aguja (6), sobre una cuña fija (8) situada a una distancia del
orden de una vez la longitud (L) del alojamiento (31) del contenedor
(3), por detrás del cuerpo (12) del gato principal (1).
8. Prensa de hilado según una de las
reivindicaciones 6 y 7, caracterizada porque el tope (74)
asociado al vástago (62) de control de la aguja (6) tiene una forma
anular y se apoya sobre una cuña fija (8) constituida por una
superficie circular que rodea al menos parcialmente el eje de hilado
(x', x) en una pequeña distancia de éste.
9. Prensa de hilado según una de las
reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque el tope (74)
asociado al vástago de control (62) de la aguja (6) se apoya sobre
una cuña eclipsable (8) que tiene dos posiciones, respectivamente
una posición cerrada de parada del tope (74) y una posición abierta
de paso del tope (74), permitiendo el avance de la aguja (6) con el
pisón (4) a medida que se produce el hilado de la palanquilla
(5).
10. Prensa de hilado según la reivindicación 9,
caracterizada porque la cuña eclipsable está constituida por
una placa (8) en forma de horquilla provista de una escotadura (84)
de la misma anchura que la del vástago de control (62) de la aguja
(6) y asociada a un medio (85) de control de su deslizamiento entre
dos posiciones, respectivamente una posición de apertura separada
del vástago de control (62) y que permite el deslizamiento axial de
éste, y una posición de cierre para la cual la placa (8) en forma de
horquilla corona el vástago de control (62) de manera que se oponga
al deslizamiento de éste en una posición de parada del tope
(74).
11. Prensa de hilado según una de las
reivindicaciones 6 a 10, caracterizada porque el gato (7) de
control de la aguja (6) y la cuña (8) de parada de ésta están
montados sobre un chasis fijo (80) situado por detrás del cuerpo
(12) del gato principal (1) y solidario axialmente de éste.
12. Prensa de hilado según una de las
reivindicaciones 6 a 11, caracterizada porque la posición de
apoyo del tope (74) sobre la cuña fija (8) es regulable axialmente
de manera que permita la regulación del nivel del extremo delantero
(61) de la aguja (6) con respecto a la hilera (2).
13. Prensa de hilado según la reivindicación 12,
caracterizada porque el tope de parada (74) está constituido
por una tuerca atornillada sobre un roscado externo (63) del vástago
de control (62) y cuya posición a lo largo de éste puede regularse
por rotación de la tuerca (75) con respecto al vástago de control
(62) bloqueado en rotación.
14. Prensa de hilado según la reivindicación 13,
caracterizada porque el tope de parada está constituido por
una tuerca (74) en forma de forro tubular que presenta una longitud
al menos igual a la posibilidad de regulación axial del tope
(74).
15. Prensa de hilado según la reivindicación 14,
caracterizada porque el tope (74) en forma de tuerca está
provisto de un dentado externo (75) con dientes paralelos al eje
(x'x) del vástago de control, engranado con un piñón dentado (82)
accionado en rotación por un motor (83) soportado por un chasis
auxiliar (9) montado deslizante paralelamente al eje de hilado (x'x)
y unido al vástago de control (62) a fin de desplazarse axialmente
con éste bajo la acción del gato de perforación (7).
16. Prensa de hilado según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende
un medio (94) de control de la rotación del vástago de control (62)
con la aguja (6) alrededor del eje de hilado (x'x) para la
regulación de la orientación del extremo delantero (61) de la aguja
con respecto a la hilera (2).
17. Procedimiento de hilado de tubos por el
procedimiento directo a partir de una palanquilla de metal (5), en
una prensa de hilado que comprende, a lo largo de un eje de hilado
(x'x), un travesaño trasero fijo (10) y una viga delantera (20)
separados entre sí en una distancia constante, una hilera (2)
montada sobre la viga (20) y centrada sobre el eje de hilado (x'x),
un contenedor (3) provisto de un alojamiento cilíndrico (31)
centrado sobre el eje de hilado (x'x) y que presenta un diámetro y
una longitud (L) que corresponden al diámetro y a la longitud máxima
de una palanquilla a hilar, un pisón de hilado (4) centrado sobre el
eje de hilado y constituido por un vástago que presenta una cara
delantera (41) de diámetro correspondiente al del alojamiento (31)
del contenedor, un gato principal (1) que presenta un cuerpo (12) y
un pistón (11) que se apoya, respectivamente, en la parte trasera
sobre el travesaño fijo (10) y en la parte delantera sobre el pisón
(4) para el desplazamiento axial de este último entre una posición
trasera de introducción de una palanquilla de metal (5) en el
alojamiento (31) del contenedor (3) y una posición delantera de
final de hilado, después de la introducción del pisón (4) en dicho
alojamiento, una aguja (6) de hilado de tubo, centrada sobre el eje
de hilado (x'x) y montada de manera axialmente deslizante en el
pisón (4), y un gato (7) de control del deslizamiento de la aguja
(6) entre una posición trasera, para la cual la aguja (6) está
completamente introducida dentro del pisón (4), y una posición
delantera para la cual la aguja (6) se extiende en voladizo sobre
una longitud correspondiente a la del alojamiento, atravesando
axialmente la palanquilla (5), estando situado dicho gato de control
(7) por detrás del gato principal (1) y centrado sobre el eje de
hilado (x'x), con un cuerpo fijo (72) y un pistón (71) unido a la
aguja (6) por un vástago de control (62) que atraviesa axialmente el
cuerpo (12) y el pistón (11) del gato principal (1), prolongándose
dicho pistón (11) hacia atrás por una parte tubular (13) que
atraviesa de forma estanca el fondo (14) del cuerpo (12) del gato
principal (1), caracterizado porque el vástago de control
(62) es guiado axialmente, sobre una longitud al menos igual a dos
veces la longitud (L) del alojamiento (31), en un conducto
practicado en el interior del pistón principal (11) y de su
prolongación tubular (13), porque, en la posición trasera del pisón
(4) para la introducción de una palanquilla (5), la cara delantera
(41) del pisón (4) está separada de la hilera (2) por un espacio de
carga (50), de longitud al menos igual a la de una palanquilla (5),
siendo el contenedor (3) axialmente desplazable entre una posición
trasera de carga de una palanquilla en dicho espacio (50), para la
cual el alojamiento (31) está introducido sobre el pisón (4), y una
posición delantera de apoyo sobre la hilera (2) después de la
introducción del alojamiento (31) sobre la palanquilla (5) mantenida
apretada entre la hilera (2) y la cara delantera (41) del pisón (4)
por avance de este último, y porque, en dicha posición delantera del
contenedor (5), se hace avanzar el pisón (4) a fin de provocar un
asentamiento de la palanquilla (5) con expansión en todas las
direcciones que llena totalmente el alojamiento (31) apoyándose
regularmente sobre toda su periferia, de tal modo que, durante la
perforación de la palanquilla (5) por avance de la aguja (6) hasta
hacer tope en su posición delantera de hilado, la aguja (6) sea
guiada axialmente, al menos en la parte delantera por el pisón (4) y
en la parte trasera por la prolongación (13) del pistón (11), sobre
una longitud de al menos tres veces la longitud (L) del alojamiento
(31) y permanece así perfectamente centrada sobre el eje de hilado
(x'x).
18. Procedimiento de hilado de tubos según la
reivindicación 17, en el que el pisón (4) comprende un vástago (4')
que soporta un grano de empuje (42) que se coloca antes del hilado
de una palanquilla, caracterizado porque comprende las etapas
siguientes:
- -
- colocar una palanquilla (5) entre la hilera (2) y la cara delantera del vástago (4') del pisón sobre el cual se introduce el contenedor (3), y centrar la palanquilla (5) sobre el eje de hilado (x'x);
- -
- apretar la palanquilla (5) entre la hilera (2) y el vástago (4') del pisón;
- -
- avanzar el contenedor (3) para introducir el alojamiento (31) sobre la palanquilla (5);
- -
- primera fase de compresión de la palanquilla (5) con expansión y aplicación simétrica de su cara lateral (53) sobre la pared interna del alojamiento (31);
- -
- retirar el vástago (4') del pisón fuera del alojamiento (31) y colocar un grano de empuje (42);
- -
- avanzar el pisón (4) para una segunda fase de compresión de la palanquilla (5) entre la hilera (2) y el grano de empuje (42);
- -
- retroceder el pisón (4) para dejar un espacio de alargamiento entre el grano de empuje (42) y la cara trasera de la palanquilla (5);
- -
- avanzar la aguja (6) para la perforación de la palanquilla;
- -
- avanzar el pisón (4) para el hilado por extrusión de la palanquilla (5).
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