ES2340440T3 - DEVICE FOR CURVING A METAL TUBE BY WINDING ON A ROLLER OF FORM. - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositivo para curvar un tubo metálico por enrollamiento sobre un rodillo de forma.Device for curving a metal tube through curl on a roller shape.
La presente invención se refiere a un dispositivo para curvar un tubo metálico por enrollamiento sobre un rodillo de forma.The present invention relates to a device for curving a metal tube by winding over a shape roller.
El dispositivo según la invención se aplica, en particular, al curvado de tubos metálicos de escape para vehículos automóviles.The device according to the invention is applied, in in particular, when bending metal exhaust pipes for vehicles cars
Se han descrito dispositivos de curvado de este tipo en particular en las patentes US 6309588, EP 0484155, FR 2382997 y EP-B-1389 149 (preámbulo de la reivindicación 1).Bending devices of this have been described particular type in patents US 6309588, EP 0484155, FR 2382997 and EP-B-1389 149 (preamble of claim 1).
Actualmente, la solicitante realiza el curvado de los tubos para líneas de escape con ayuda del dispositivo representado en la figura 1.Currently, the applicant performs the curving of the pipes for exhaust lines using the device represented in figure 1.
En esta figura, el dispositivo comprende un rodillo de forma 1 para obtener el radio de curvado deseado que incluye una garganta periférica adaptada para recibir el tubo 2, un mandril 3 adaptado para ser introducido en el tubo a curvar 2, un eliminador de pliegues 4 que coopera con el tubo a curvar y el rodillo de forma 1 para evitar la formación de pliegues en el intradós de la parte curvada del tubo 2, unos medios para situar el tubo 2 apoyado contra el rodillo de forma 1 y el eliminador de pliegues 4 y unos medios para enrollar el tubo 2 sobre el rodillo de forma 1 según el ángulo de curvado deseado.In this figure, the device comprises a shape roller 1 to obtain the desired bending radius that includes a peripheral throat adapted to receive tube 2, a mandrel 3 adapted to be introduced in the tube to bend 2, a fold eliminator 4 that cooperates with the tube to bend and the 1 shape roller to prevent the formation of folds in the intrados of the curved part of the tube 2, means for positioning the tube 2 resting against the roller of form 1 and the eliminator of folds 4 and means for winding the tube 2 on the roller of shape 1 according to the desired bending angle.
El mandril 3 sirve para evitar el aplastamiento del tubo 2 durante su curvado.The mandrel 3 serves to prevent crushing of tube 2 during its bending.
En el ejemplo representado, los medios para colocar el tubo 2 apoyado contra el rodillo 1 incluyen una zapata de sujeción 5 que puede colocarse bajo el tubo 2 y apoyarse en uno en un inserto de forma 6 solidario en rotación con el rodillo 1.In the example shown, the means for place the tube 2 resting against the roller 1 include a shoe clamping 5 that can be placed under tube 2 and supported by one in a 6-way insert in rotation with the roller one.
En la posición representada en la figura 1, el dispositivo de curvado está en reposo, el tubo 2 está en posición bajo el rodillo 1 y el inserto de forma 6 y el mandril 3 está encajado en el tubo 2. La zapata de sujeción 5 está separada del tubo 2 y del inserto de forma 6.In the position represented in Figure 1, the bending device is at rest, tube 2 is in position under the roller 1 and the insert of form 6 and the mandrel 3 is embedded in the tube 2. The clamping shoe 5 is separated from the tube 2 and insert 6.
En la posición de la figura 2, el mandril 3 ha sido empujado hacia adelante y la zapata de sujeción 5 está apoyada contra el tubo 2 y el inserto de forma 6.In the position of figure 2, the mandrel 3 has been pushed forward and the clamping shoe 5 is supported against tube 2 and insert 6.
En la figura 3, el rodillo 1 ha sido puesto en rotación en torno a su eje siendo accionado con el mismo, el inserto de forma 6 y la zapata de sujeción 5 realizando así el curvado del tubo 2 alrededor del rodillo 1. El eliminador de pliegues 4 impide la formación de pliegues en el intradós de la parte curvada del tubo 2.In Figure 3, the roller 1 has been placed in rotation around its axis being driven with it, the shape insert 6 and clamp shoe 5 thus performing the curved tube 2 around roller 1. The eliminator of folds 4 prevents the formation of folds in the intrados of the curved part of the tube 2.
En la figura 4, el mandril 3 ha retrocedido hacia la posición de reposo.In figure 4, the mandrel 3 has receded towards the rest position.
En la figura 5, la zapata de sujeción 5 se ha separado parcialmente del inserto de forma 6 y en la figura 6 la zapata de sujeción 5 y el inserto 6 se han separado completamente y se ha colocado un nuevo tubo 2.In figure 5, the clamping shoe 5 has been partially separated from the insert of form 6 and in figure 6 the clamping shoe 5 and insert 6 have been completely separated and a new tube 2 has been placed.
En la descripción en este documento de las figuras 1 a 6, se ha limitado a describir los elementos esenciales para la comprensión de la invención que se describirá más adelante.In the description in this document of the Figures 1 to 6, has simply described the essential elements for the understanding of the invention that will be described more ahead.
El dispositivo de curvado anterior permite obtener una excelente calidad de curvado de los tubos.The previous bending device allows Get excellent tube bending quality.
En particular, el eliminador de pliegues permite evitar la formación de pliegues en el intradós de la parte curvada de los tubos. Sin embargo, los elevados ritmos de producción exigidos en la fabricación de automóviles generan un desgaste rápido de las piezas y en particular la del eliminador de pliegues debido al rozamiento de éste con el rodillo de forma.In particular, the fold eliminator allows avoid the formation of folds in the intrados of the curved part of the tubes. However, high production rates required in the manufacture of cars generate wear fast parts and in particular the fold eliminator due to the friction of the latter with the form roller.
Así pues, se ve la necesidad de sustituir frecuentemente el eliminador de pliegues por una nueva pieza, lo que provoca costos elevados, tanto más elevados cuanto esta pieza es de aleación de cobre cuyo costo es a su vez relativamente elevado.So, you see the need to replace frequently the fold eliminator for a new piece, what which causes high costs, all the more high as this piece is copper alloy whose cost is in turn relatively high.
El objetivo de la presente invención es, en particular, poner remedio a este inconveniente.The objective of the present invention is, in In particular, remedy this problem.
Este objetivo se alcanza según la invención, gracias a un dispositivo para curvar un tubo metálico por enrollamiento que incluye un rodillo de forma para obtener el radio de curvado deseado que incluye una garganta periférica adaptada para recibir el tubo, un mandril adaptado para introducirse en el tubo a curvar, un eliminador de pliegues que coopera con el tubo a curvar y el rodillo de forma para evitar la formación de pliegues en el intradós de la parte curvada del tubo, unos medios para poner el tubo apoyado contra el rodillo de forma y el eliminador de pliegues y unos medios para enrollar el tubo sobre el rodillo de forma según el ángulo de curvado deseado, caracterizado porque el rodillo de forma incluye un anillo colocado concéntricamente en el rodillo, en rotación libre con respecto a éste, estando situado este anillo en el fondo de la garganta periférica del rodillo y tomando soporte un extremo del eliminador de pliegues sobre la superficie exterior de dicho anillo.This objective is achieved according to the invention, thanks to a device to bend a metal tube by curl that includes a form roller to obtain the radius of desired bending including an adapted peripheral throat to receive the tube, a mandrel adapted to be introduced into the tube to bend, a fold eliminator that cooperates with the tube to Bend and roll form to avoid the formation of folds in the intrados of the curved part of the tube, means for putting the tube resting against the form roller and the fold eliminator and means for winding the tube over the roller in a manner according to the desired bending angle, characterized in that the roller shape includes a ring placed concentrically on the roller, in free rotation with respect to this, this ring being located in the bottom of the peripheral throat of the roller and taking support a end of the fold eliminator on the outer surface of said ring.
Así pues, el eliminador de pliegues está apoyado en un anillo que está a su vez montado libre en rotación con respecto al rodillo, de modo que, durante la rotación del rodillo, el anillo sigue estando inmóvil y no existe rozamiento entre éste y el eliminador de pliegues.Thus, the fold eliminator is supported in a ring that is in turn mounted free in rotation with with respect to the roller, so that, during the rotation of the roller, the ring is still and there is no friction between it and the fold eliminator.
Se evita así tener que sustituir frecuentemente este eliminador de pliegues.This avoids having to replace frequently This fold eliminator.
Según una disposición preferida de la invención, el rodillo tiene dos partes conectadas axialmente la una a la otra, estando situado el anillo entre estas dos partes de rodillo.According to a preferred arrangement of the invention, The roller has two parts axially connected to each other, the ring being located between these two roller parts.
Esta disposición en dos partes del rodillo permite un montaje fácil del anillo.This arrangement in two parts of the roller It allows easy mounting of the ring.
Preferiblemente, la cara interior de una primera parte de rodillo incluyen un resalto anular en el cual está encajado libremente el anillo, presentando la segunda parte de rodillo una cara interior plana apoyada contra una superficie plana de la primera parte de rodillo.Preferably, the inner face of a first roller part include an annular shoulder in which it is freely fitted the ring, presenting the second part of roller a flat inner face resting against a flat surface of the first roller part.
Dicho de otra manera, el resalto anterior de una de las partes de rodillo sirve de asiento para el rodillo y este asiento puede girar libremente con respecto al anillo.In other words, the previous highlight of a of the roller parts serves as a seat for the roller and this seat can rotate freely with respect to the ring.
El anillo puede permanecer así inmóvil con respecto al eliminador de pliegues en soporte sobre el mismo.The ring can remain so still with regarding the eliminator of folds in support on it.
Según una disposición ventajosa de la invención, las dos partes de rodillo se hacen solidarias en rotación por medio de una chaveta y se aprietan la una contra la otra por medio de tornillos.According to an advantageous arrangement of the invention, the two roller parts become solidarity in rotation by means of a key and are pressed against each other by means of screws
Preferiblemente también, el eliminador de pliegues es una pieza con forma de barra rectilínea cuyo extremo se apoya tangencialmente en el anillo y cuyo extremo opuesto se fija de manera amovible en un soporte de eliminador de pliegues.Preferably also, the eliminator of folds is a piece in the shape of a straight bar whose end is rests tangentially on the ring and whose opposite end is fixed from removable way in a fold eliminator support.
Esta pieza es así simple de mecanizar y de sustituir.This piece is thus simple to machine and to replace.
En un modo de realización, el eliminador de pliegues presenta una cara plana destinada a apoyarse sobre el anillo y una cara opuesta curvada adaptada a la curvatura del tubo a curvar.In one embodiment, the eliminator of folds features a flat face intended to rest on the ring and a curved opposite face adapted to the curvature of the tube a Bend.
En otro modo de realización, el eliminador de pliegues presenta una cara curvada destinada a apoyarse sobre una superficie exterior de forma complementaria del anillo y una cara opuesta curvada de la misma forma que la primera cara adaptada a la curvatura del tubo a curvar.In another embodiment, the eliminator of folds features a curved face intended to rest on a outer surface complementary to the ring and a face opposite curved in the same way as the first face adapted to the curvature of the tube to bend.
En este modo de realización, el eliminador de pliegues puede ser obtenido por recortes de un tubo según generatrices de éste.In this embodiment, the eliminator of folds can be obtained by cuts of a tube according to generatrices of this one.
En una versión ventajosa de la invención, el perfil periférico de las dos partes de rodillo que definen la garganta de recepción del tubo a curvar presenta dos superficies anulares planas que tienen ángulos de inclinación diferentes y que están conectadas la una a la otra por un escalón anular.In an advantageous version of the invention, the peripheral profile of the two roller parts that define the throat of reception of the tube to bend presents two surfaces flat annulars that have different angles of inclination and that they are connected to each other by an annular step.
Este modo de realización es menos costoso que el mecanizado de forma toroidal de la garganta periférica de los rodillos.This embodiment is less expensive than the toroidal machining of the peripheral throat of the rollers
Según otra particularidad de la invención, cada parte de rodillo presente en su periferia una ranura para recibir un inserto de forma que presenta una garganta de recepción del tubo que se extiende tangencialmente a la del rodillo, incluyendo dicha ranura una corredera de guiado del inserto de forma que se extiende perpendicularmente al eje del rodillo.According to another particularity of the invention, each roller part present in its periphery a slot to receive an insert so that it has a tube receiving throat which extends tangentially to that of the roller, including said Slot a guide slide of the insert so that it extends perpendicular to the axis of the roller.
Todavía aparecerán otras particularidades y ventajas de la invención a lo largo de la descripción siguiente.Other features will still appear and advantages of the invention throughout the following description.
En los dibujos anexos, que se dan a título de ejemplos,In the attached drawings, which are given as examples,
las figuras 1 a 6 son vistas esquemáticas en alzado lateral de un dispositivo de curvado de tubos conocido, mostrando las diferentes etapas de funcionamiento de este dispositivo,Figures 1 to 6 are schematic views in side elevation of a known tube bending device, showing the different stages of operation of this device,
las figuras 7, 8 y 9 son vistas en perspectiva que muestran el conjunto del rodillo, eliminador de pliegues e inserto de forma de un dispositivo de curvado según la invención,Figures 7, 8 and 9 are perspective views showing the roller assembly, fold eliminator and shape insert of a bending device according to the invention,
La figura 10 es una vista esquemática en corte radial del tubo, de las dos partes de rodillo, de un eliminador de pliegues y del anillo del dispositivo según la invención,Figure 10 is a schematic sectional view. radial of the tube, of the two roller parts, of an eliminator of folds and ring of the device according to the invention,
la figura 11 es una vista en corte de un eliminador de pliegues,Figure 11 is a sectional view of a fold eliminator,
\global\parskip0.900000\baselineskip\ global \ parskip0.900000 \ baselineskip
la figura 12 es una vista en corte de una variante de realización de un eliminador de pliegues,Figure 12 is a sectional view of a variant embodiment of a fold eliminator,
la figura 13 es una vista en corte que ilustra un modo de fabricación económica del eliminador de pliegues representado en la figura 12,Figure 13 is a sectional view illustrating an economical manufacturing mode of the fold eliminator represented in figure 12,
la figura 14 es una vista en corte radial parcial de una parte de rodillo modificado según la invención,Figure 14 is a radial sectional view. partial of a modified roller part according to the invention,
la figura 15 es una vista en perspectiva de una parte de rodillo que incluye otra particularidad de la invención.Figure 15 is a perspective view of a roller part that includes another particularity of the invention.
Las figuras 7, 8, 9 y 10 ilustran las principales ventajas de la invención.Figures 7, 8, 9 and 10 illustrate the main advantages of the invention.
De acuerdo con la invención, el rodillo de forma 1 incluye un anillo 7 colocado concéntricamente en el rodillo l, en rotación libre con respecto a éste. Este anillo 7 está situado en el fondo de la garganta periférica 8 (véase figura 10) del rodillo 1 y un extremo del eliminador de pliegues 9 se apoya sobre la superficie exterior del anillo 7.According to the invention, the form roller 1 includes a ring 7 concentrically placed on the roller l, in free rotation with respect to it. This ring 7 is located in the bottom of peripheral throat 8 (see figure 10) of roller 1 and one end of the fold eliminator 9 rests on the surface outer ring 7.
Por otra parte, el rodillo 1 está hecho en dos partes 1a, 1b conectadas axialmente la una a la otra, estando situado el anillo 7 entre estas dos partes de rodillo 1a, 1b.On the other hand, roller 1 is made in two parts 1a, 1b axially connected to each other, being ring 7 located between these two roller parts 1a, 1b.
La figura 10 muestra además que la cara interior de una primera parte 1a de rodillo incluye un resalto anular 1c en el cual se encaja libremente el anillo 7, presentando la segunda parte de rodillo 1b una cara interior plana 1d apoyada contra una superficie plana de la primera parte de rodillo 1a.Figure 10 also shows that the inner face of a first roller part 1a includes an annular shoulder 1c in which fits ring 7 freely, presenting the second roller part 1b a flat inner face 1d resting against a flat surface of the first part of roller 1a.
Las dos partes de rodillo, 1a, 1b se hacen solidarias en rotación por medio de una chaveta (no representada) y son apretadas la una contra la otra por medio de tornillos.The two roller parts, 1a, 1b are made solidarity in rotation by means of a key (not shown) and they are pressed against each other by means of screws.
Las figuras 7 a 9 muestran que el eliminador de pliegues 9 es una pieza en forma de barra rectilínea cuyo extremo se apoya tangencialmente sobre el anillo 7 y cuyo extremo opuesto se fija de manera amovible en un soporte 10 del eliminador de pliegues.Figures 7 to 9 show that the eliminator of folds 9 is a piece in the form of a straight bar whose end rests tangentially on ring 7 and whose opposite end is removably fixed on a support 10 of the eliminator of folds
En el ejemplo representado sobre las figuras 10 y 11, el eliminador de pliegues 9 presenta una cara plana 9a destinada a apoyarse en el anillo 7 y una cara opuesta 9b curvada adaptada a la curvatura del tubo 2 a curvar.In the example depicted on figures 10 and 11, the fold eliminator 9 has a flat face 9a intended to rest on ring 7 and an opposite face 9b curved adapted to the curvature of the tube 2 to bend.
En la alternativa representada en la figura 12, el eliminador de pliegues presenta una cara curvada 9c destinada a apoyarse en una superficie exterior de forma complementaria del anillo 7 y una cara opuesta 9d curvada de la misma forma que la primera cara 9c adaptada a la curvatura del tubo 2 a curvar.In the alternative represented in Figure 12, The fold eliminator has a curved face 9c intended for lean on an outer surface in a complementary way to the ring 7 and an opposite face 9d curved in the same way as the first face 9c adapted to the curvature of the tube 2 to bend.
El eliminador de pliegues representado en la figura 12 puede ser obtenido por cortes de un tubo siguiendo las generatrices 12 de éste, tal como se ha mostrado en la figura 13, lo que permite reducir los costes de fabricación.The fold eliminator represented in the Figure 12 can be obtained by cutting a tube following the generatrices 12 thereof, as shown in Figure 13, what which allows to reduce manufacturing costs.
La garganta 8 definida por las dos partes de rodillo 1a, 1b destinada a recibir el tubo 2 puede presentar un perfil toroidal adaptado al diámetro del tubo.The throat 8 defined by the two parts of roller 1a, 1b intended to receive tube 2 may have a toroidal profile adapted to the diameter of the tube.
La figura 14 muestra una parte de rodillo 1b cuyo perfil periférico que define una parte de la garganta, presenta dos superficies anulares planas 8a, 8b que tienen ángulos de inclinación diferentes y que están conectadas la una a la otra por un escalón anular 8c. Un perfil de garganta de este tipo es más económico de mecanizar que un perfil toroidal.Figure 14 shows a roller part 1b whose peripheral profile that defines a part of the throat, presents two flat annular surfaces 8a, 8b having angles of different inclination and that are connected to each other by an annular step 8c. A throat profile of this type is more Economical to machine than a toroidal profile.
La figura 15 muestra que cada parte de rodillo tal como 1b presenta en su periferia una ranura 13 para recibir un inserto de forma 6 (véase figuras 7 a 9) que presenta una garganta 14 de recepción del tubo 2 que se extiende tangencialmente a la del rodillo 1.Figure 15 shows that each roller part just as 1b has on its periphery a slot 13 to receive a shape insert 6 (see figures 7 to 9) presenting a throat 14 receiving the tube 2 extending tangentially to that of the roller 1.
En el ejemplo mostrado en la figura 15, dicha ranura 13 incluye una corredera 15 de guiado del inserto de forma 6 que se extiende perpendicularmente al eje del rodillo 1. Esta corredera 15 permite guiar el tubo 2 encajado en la garganta del inserto 6 en el eje del rodillo 1 agarrando al mismo tiempo las dos partes de rodillo 1a, 1b la una contra la otra.In the example shown in Figure 15, said slot 13 includes a slide 15 for guiding the insert of shape 6 extending perpendicularly to the axis of roller 1. This slide 15 allows guiding the tube 2 embedded in the throat of the insert 6 on the axis of the roller 1 while grasping the two roller parts 1a, 1b against each other.
Las principales ventajas de la invención se ilustran en las figuras 7, 8, 9 y 10.The main advantages of the invention are illustrated in figures 7, 8, 9 and 10.
En la rotación del rodillo 1, el extremo del eliminador de pliegues 9 está soportado en el anillo 7. Dado que este anillo 7 está montado en rotación libre sobre la resalto anular 1c de la parte 1a del rodillo, durante la rotación de esta última, el anillo 7 permanece inmóvil, de modo que no tendrá lugar rozamiento alguno entre el eliminador de pliegues 9 y el anillo 7.In the rotation of roller 1, the end of the fold eliminator 9 is supported on ring 7. Since this ring 7 is mounted in free rotation on the annular shoulder 1c of part 1a of the roller, during the rotation of the latter, ring 7 remains motionless, so it will not take place any friction between the fold eliminator 9 and the ring 7.
El desgaste del eliminador de pliegues 9 es así considerablemente reducido. Por consiguiente, el eliminador de pliegues 9 puede utilizarse durante un número de operaciones de curvado de tubos muy grande antes ser sustituido.The wear of the fold eliminator 9 is like this considerably reduced. Therefore, the eliminator of folds 9 can be used during a number of operations of Tube bending very large before being replaced.
El dispositivo que se acaba de describir está especialmente bien adaptado al curvado de tubos de escape de automóviles.The device just described is especially well adapted to the bending of exhaust pipes of cars
Sin embargo, este dispositivo puede también aplicarse, por supuesto, al curvado de tubos metálicos de acero u otros en otras aplicaciones diferentes al automóvil.However, this device can also apply, of course, to the bending of metallic steel tubes or others in applications other than the car.
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