ES2354700T3

ES2354700T3 - Cabezal fresador multifuncional para tubos y procedimiento.

Info

Publication number: ES2354700T3
Application number: ES05738606T
Authority: ES
Inventors: J. Randall Hall
Original assignee: H&S Tool Inc
Current assignee: H&S Tool Inc
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2005-05-04
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2025-05-04
Also published as: US20060018726A1; DE602005025219D1; US7140816B2; US20060018728A1; ATE490833T1; US7360975B2

Abstract

Un cabezal fresador (10) para una herramienta rotativa (90), que comprende: a) un cuerpo (12) sustancialmente cilíndrico que tiene un eje central (20) y un taladro adaptado para recibir una porción extrema de un tubo (100; 300), teniendo dicho cuerpo (12) un conector (18) para el montaje a una herramienta adaptado para ser conectado a la herramienta rotativa (90), en el cual el taladro se extiende a través de los extremos axiales del cuerpo (12) y está adaptado para que un árbol de la herramienta rotativa (90) se extienda a través del mismo; b) un elemento de fresado interior (30) para tubos para fresar una superficie interior (108) del tubo (100; 300) hasta una profundidad desde el extremo del tubo (100), estando conectado dicho elemento de fresado interior (30) para tubos al cuerpo (12) y teniendo una superficie de corte (34) situada en el taladro; y c) al menos dos elementos de fresado exteriores (40) para tubos para fresar una superficie exterior (102) del tubo (100; 300) hasta una profundidad desde el extremo del tubo (100), estando conectados los mencionados al menos dos elementos de fresado exteriores (40) para tubos a un soporte (46) para el elemento de fresado del cuerpo (12) y teniendo cada uno de los mismos una superficie de corte (44) situada a una distancia radial mayor con respecto al eje central (20) que la superficie de corte (34) del elemento de fresado interior (30) para tubos, en el cual la superficie de corte (44) de al menos uno de los elementos de fresado exteriores (40) para tubos se extiende más allá de uno de los extremos axiales del cuerpo (12); y d) un elemento (50) de fresado en bisel para fresar un bisel en el extremo del tubo (100; 300), estando conectado dicho elemento (50) de fresado en bisel al cuerpo (12) y teniendo una superficie de corte (54) situada en la superficie interior, estando una porción de la superficie de corte (54) del elemento (50) de fresado en bisel situada a una distancia radial mayor con respecto al eje central que la superficie de corte (34) del elemento de fresado interior (30) para tubos.

Description

La presente solicitud es una continuación en parte de la solicitud Estadounidense con Nº de Serie 10/894.831, presentada el 20 de Julio de 2004 y titulada “Cabezal Fresador Multifuncional para Tubos”.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un cabezal fresador para una herramienta rotativa, que se utiliza preferiblemente para procesar, preparar, o de otra forma dar un acabado deseado a una pieza de trabajo, 5 preferiblemente una porción extrema de un tubo. El cabezal fresador incluye al menos tres diferentes superficies de recorte o fresado, pudiendo cada una de las mismas llevar a cabo una operación distinta sobre una pieza de trabajo. El cabezal fresador incluye a) un elemento fresador de membranas y/o un elemento de eliminación de una película de la cara exterior de un tubo; b) un elemento de biselado capaz de dar un biselado al extremo del tubo; y c) un elemento de eliminación de una película de la cara interior de un tubo. Las superficies de fresado del cabezal 10 fresador son preferiblemente ajustables para alojar tubos con diferentes caras y grosores de pared. El cabezal fresador está preferiblemente sujeto a una maquina fresadora rotativa, es decir, un taladro. En una realización, se proporcionan los elementos o cuchillas de eliminación de la película de la cara exterior de un tubo con un borde de corte o fresado curvado o redondeado, que puede utilizarse especialmente en operaciones de fresado sobre regiones cerradas. En una realización adicional, se proporcionan unas cuchillas de corte para cara exterior del 15 cabezal fresador que son ajustables. En una realización preferida, se proporcionan unas cuchillas de corte para la cara exterior del cabezal fresador que son alargadas y tienen un taladro ranurado. Se describen procedimientos para llevar a cabo operaciones en piezas de trabajo con el cabezal fresador.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las plantas generadoras de energía, o de otro tipo, hacen circular fluidos, tales como agua o vapor, a través de 20 tubos o grupos de tubos. A menudo se calienta y se usa el fluido, por ejemplo, para accionar turbinas que generan electricidad.

Los tubos están generalmente situados en extensos paneles o grupos de tubos paralelos que a menudo están conectados entre sí por medio de una membrana o alma metálica que está interpuesta de manera continua entre cada par de tubos adyacentes del grupo para formar una pared tubular. El alma o membrana que conecta los tubos 25 adyacentes entre sí generalmente tiene un grosor más o menos igual al grosor de la pared de los tubos, oscilando generalmente la anchura del alma desde unos 0,63 cm (0,25 pulgadas) hasta unos 1,90 cm (0,75 pulgadas). Las almas o membranas están generalmente soldadas a las paredes exteriores de los tubos adyacentes para formar los grupos de tubos. En algunos casos existe un recrecimiento con soldadura que comprende un metal o una aleación en algunas porciones del grupo de tubos para intentar evitar la corrosión o el deterioro. En algunas realizaciones, el 30 recrecimiento con soldadura está presente en ambos lados de un grupo de tubos. Debido a el deterioro causada por la corrosión y similares, ocasionalmente los tubos requieren ser reemplazados. Normalmente, la reparación de tubos dañados o desgastados implica el corte y la retirada de secciones relativamente grandes de los grupos de tubos, y el reemplazo por un nuevo panel de tubos. Las secciones de los grupos generalmente se reemplazan en amplias secciones rectangulares que típicamente tienen un tamaño que oscila desde aproximadamente un metro hasta 3,04, 35 6,09, 30,48 o incluso 60,96 metros (10, 20, 100, 200 pies) de longitud.

Las secciones de grupos de tubos que han de ser reemplazadas generalmente se cortan usando una sierra mecánica o un soplete de corte.

El documento US-A-2 253 028 da a conocer un cabezal fresador para una herramienta rotativa que comprende:

a) un cuerpo que tiene un eje central, teniendo dicho cuerpo una conexión para el montaje de una herramienta 40 adaptada para ser conectada a la herramienta rotativa;

b) un elemento de fresado interior de tubos para fresar la superficie de la cara interior de un tubo hasta una profundidad desde el extremo del tubo, estando dicho elemento de fresado interior de tubos conectado al cuerpo y teniendo una superficie de corte;

y 45

c) un elemento de fresado exterior de tubos para fresar la superficie de la cara exterior de un tubo hasta una profundidad desde el extremo del tubo, estando conectado dicho elemento de fresado exterior de tubos a un soporte del elemento de fresado del cuerpo y teniendo una superficie de corte situada a una distancia radial mayor que la distancia desde el eje central hasta la superficie de corte del elemento de fresado interior de tubos; y 50

d) un elemento de fresado en bisel para fresar un bisel en el extremo del tubo, estando dicho elemento de fresado en bisel conectado al cuerpo y teniendo una superficie de corte con una porción de una superficie de corte del elemento de fresado en bisel situada a una distancia radial mayor que la distancia desde el eje central hasta la superficie de corte del elemento de fresado interior de tubos.

El documento US-A-2 253 028 da a conocer adicionalmente un procedimiento para preparar un tubo que 5 comprende las etapas de:

proporcionar un cabezal fresador para una herramienta rotativa de fresado; comprendiendo el cabezal fresador

un cuerpo que tiene un eje central, teniendo dicho cuerpo una conexión para el montaje de una herramienta adaptada para ser conectada a la herramienta rotativa;

un elemento de fresado interior de tubos, para fresar la superficie de la cara interior de un tubo hasta una 10 profundidad desde el extremo del tubo, el cual está conectado al cuerpo y tiene una superficie de corte;

un elemento de fresado exterior de tubos, para fresar la superficie de la cara exterior de un tubo hasta una profundidad desde el extremo del tubo, el cual está conectado a un soporte para el elemento de fresado en el cuerpo y tiene una superficie de corte situada a una distancia radial mayor que la distancia desde el eje central hasta la superficie de corte del elemento de fresado interior de tubos; 15

y

un elemento de fresado en bisel para fresar un bisel en el extremo del tubo, el cual está conectado al cuerpo y tiene una superficie de corte con una porción de la superficie de corte situada a una distancia radial mayor que la distancia desde el eje central hasta la superficie de corte del elemento de fresado interior de tubos; y;

fresar un porción extrema de un tubo con el cabezal fresador, eliminar de esta manera material del interior del 20 tubo hasta una profundidad desde el extremo del tubo, eliminar material del exterior del tubo hasta una profundidad desde el extremo del tubo, y fresar un bisel en el extremo del tubo.

En la Patente Estadounidense Nº 5.033.347 se ilustra y se describe un procedimiento y un aparato para cortar una sección de una pared tubular de caldera.

Una vez que se ha cortado y eliminado la sección dañada o desgastada de la pared tubular que ha de 25 reemplazarse, es necesario preparar de manera apropiada los extremos de tubo expuestos por la retirada de la sección anterior antes de colocar la nueva sección del banco de tubos en la abertura de la pared tubular. La preparación apropiada de los extremos expuestos de tubo de la pared tubular de caldera existente requiere achaflanar o biselar los extremos de tubo expuestos para facilitar una buena soldadura entre la nueva sección de pared tubular y la pared tubular de caldera existente. Más específicamente, los extremos de tubo adyacentes de la 30 pared tubular existente y de la sección de pared tubular nueva o de reemplazo deberán estar provistos de un bisel troncocónico de manera que cuando se coloquen alineados los extremos de tubo adyacentes, se forme un surco circunferencial para recibir el metal fundido de la varilla de soldar. La sección de reemplazo de la pared tubular es normalmente fabricada, y preparada para la soldadura, en unas instalaciones exteriores antes de retirar la sección dañada o desgastada de la pared tubular existente. Sin embargo, los extremos de tubo expuestos de la pared 35 tubular existente deben se preparados para la soldadura en las propias instalaciones, a menudo en un espacio confinado. Es altamente deseable que todo el trabajo realizado en la pared tubular existente sea llevado a cabo de la manera más rápida y eficaz posible, para poder minimizar el periodo durante el cual el generador de vapor está fuera de servicio para su reparación. Por consiguiente, la preparación para la soldadura de los extremos de tubo expuestos de la pared tubular existente generalmente se lleva a cabo usando herramientas fresadoras manuales 40 tales como las dadas a conocer en las Patentes Estadounidenses Nº 4.449.871 y 4.889.454.

Para facilitar un biselado o achaflanado rápido y eficaz de los extremos de tubo expuestos de la pared tubular existente usando máquinas fresadoras convencionales, y para proporcionar un amplio espacio entre los tubos verticalmente adyacentes para poder soldar alrededor de toda la circunferencia de los extremos de tubo, es altamente deseable y generalmente necesario retirar una porción de membrana entre cada pareja de extremos de 45 tubo de la pared tubular existente. Típicamente, es deseable retirar la membrana entre extremos de tubo adyacentes, que están expuestos por la retirada de la sección de pared dañada, desde el borde cortado horizontalmente de la pared tubular de caldera hasta una profundidad al menos igual a la profundidad del bisel troncocónico que ha de ser fresado en el extremo de tubo. Típicamente, se retira material de membrana desde el borde cortado horizontalmente entre dos tubos adyacentes hasta una profundidad de unos 0,95 cm (3/8 de pulgada), 50 unos 1,90 cm (3/4 de pulgada), o unos 2,54 cm (1 pulgada) o más desde el borde de corte.

Los cabezales de eliminación de membranas de la técnica anterior se atascan, se traban y/o dejan de cortar

cuando son expuestos a un recrecimiento con soldadura o al material del tubo. Tras la retirada del material de membrana y/o del material de recrecimiento con soldadura, se fresa un bisel troncocónico en el tubo alrededor de toda la circunferencia del mismo. Posteriormente, se hace coincidir con el primer tubo biselado un segundo tubo con un correspondiente bisel y se sueldan los tubos entre sí por medio de metal fundido o soldadura colocados entre los tubos unidos, especialmente en el surco circunferencial formado por la unión de los extremos de tubo biselados. Se 5 ha observado que los tubos biselados unidos de la manera anterior sin una limpieza diametral o retirada de la película a menudo tienen debilidades en la resistencia de la soldadura, ocasionalmente debidas a picaduras que provocan bolsas de aire o intersticios en la zona de soldeo. Sería beneficioso formar una soldadura fuerte y duradera entre tubos unidos que tengan extremos biselados o achaflanados.

En el documento EP-A-0 653 263 se da a conocer un aparato y un procedimiento similares. 10

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un aparato y un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 y la reivindicación 18, respectivamente, para preparar una pieza de trabajo tal como un tubo, tubería, o similar para una subsiguiente operación tal como una soldadura. El tubo puede ser un tubo individual tal como un tubo de economizador, un tubo de sobrecalentador, o un tubo de recalentador, un tubo de un elemento, o similares, o incluso 15 ser parte de un grupo de tubos que a menudo están conectados por una membrana. El aparato es un cabezal fresador o broca que tiene al menos un elemento de eliminación para una película diametral interior, y tres tipos diferentes de elementos de fresado.

El cabezal fresador comprende una pluralidad de tipos de elementos de fresado, que pueden efectuar cada uno una operación diferente en un tubo, simultáneamente o sustancialmente de manera simultánea. Se utiliza un primer 20 tipo de elemento de fresado para fresar la superficie interior del tubo, y alrededor de la circunferencia interior que se extiende desde la porción extrema del tubo hasta una profundidad predeterminada. Se utiliza un segundo tipo de elemento de fresado para fresar la superficie exterior del tubo, o una porción de una membrana o recrecimiento con soldadura, de estar presentes en el tubo en la zona en la que la operación de fresado ha de llevarse a cabo, o una combinación de las mismas. Un tercer tipo de elemento de fresado está adaptado para fresar un bisel troncocónico 25 en la porción extrema de un tubo. Después de esto, un segundo extremo de tubo, preferiblemente fresado o acabado de manera similar, puede ser alineado con el primer extremo y pueden soldarse los tubos entre sí alrededor de sus circunferencias.

El primer tipo de elemento de fresado se utiliza para eliminar una película o un material de tubo, con un grosor radial predeterminado, de la superficie interior o de una porción del tubo, preferiblemente alrededor de la 30 circunferencia interior del mismo hasta una profundidad o distancia predeterminadas del extremo del tubo. El elemento de fresado de la superficie interior comprende al menos una cuchilla de corte. La superficie de corte de la cuchilla generalmente está encarada en la dirección opuesta al eje central de manera que el elemento de fresado de la superficie interior del tubo pueda fresar la superficie interior del tubo. En una realización preferida, el elemento de fresado puede ajustarse en una dirección radial con respecto al eje central del cabezal fresador. Por lo tanto, puede 35 ajustarse el elemento de fresado para eliminar del interior del tubo un grosor o una cantidad de material predeterminados. La cuchilla o superficie de corte del elemento de fresado para eliminación de la película del interior de un tubo puede colocarse o fijarse en un ángulo predeterminado con respecto a un eje paralelo al eje central del cabezal fresador. Por lo tanto puede eliminarse una mayor cantidad de material en una u otra sección interior de un tubo, creando por ejemplo una pared interior inclinada, como para crear espacio para un anillo cubrejuntas interior o 40 crear un cambio gradual en la cara interior de la zona de la porción extrema del tubo, preferiblemente que coincida con la cara interior de un segundo tubo. Además, la ajustabilidad del primer tipo de elemento de fresado permite tratar tubos de diferentes caras interiores con un único cabezal fresador.

El segundo tipo de elemento de fresado generalmente lleva a cabo una etapa de limpieza del tubo eliminando una porción pequeña o un micro-cara o un grosor de película sustancialmente alrededor de toda la circunferencia exterior 45 de un extremo de tubo con el dispositivo o maquina fresadora rotativa. Preferiblemente se elimina la película de tubo al menos en la zona a ser biselada, o también en una zona adyacente a una zona a ser biselada. Ventajosamente, el elemento de fresado para eliminar la película exterior del tubo también es capaz de eliminar cualquier recrecimiento con soldadura o membrana presente en la superficie de un tubo. Un grosor radial o espacio anular de la circunferencia de la cara exterior del tubo es eliminado con el segundo elemento de fresado, que comprende una o 50 más cuchillas o filos de corte dispuestos en la maquina fresadora. Preferiblemente, la eliminación de la película radial proporciona una superficie sustancialmente exenta de metal que está libre de óxido, escamas, etc.

El tercer tipo de elemento de fresado generalmente comprende una o más cuchillas de corte en bisel que están preferiblemente fijadas en un ángulo deseado para fresar el extremo de tubo expuesto y formar un bisel en el mismo que tenga un ángulo predeterminado con respecto a un eje perpendicular al eje longitudinal del tubo. En una 55 realización preferida, el elemento de fresado en bisel puede ajustarse en la dirección radial con respecto al eje

central del cabezal fresador.

Uno de los objetivos de la invención es proporcionar un procedimiento para eliminar material de una cara interior de un tubo u otra pieza de trabajo; así como hacer un bisel en un extremo de tubo, o eliminar material del tubo en una superficie exterior del tubo, o una combinación de los mismos. El cabezal fresador de la presente invención puede llevar a cabo las tres operaciones. Se describe en detalle un cabezal fresador que tiene diferentes tipos de 5 elementos de fresado con superficies o cuchillas de corte configuradas para llevar a cabo el procedimiento. El cabezal fresador multifuncional de la presente invención permite fresar con precisión los extremos de tubo cuando se prepara la superficie del tubo para un subsiguiente soldado u otra operación. El cabezal fresador es capaz de llevar a cabo múltiples operaciones de manera simultánea o sustancialmente simultánea por lo que permite al usuario completar de manera eficaz la preparación del tubo. 10

El cabezal fresador multifucional incluye una porción de montaje en uno de sus extremos axiales y está adaptado para ser sujetado a una herramienta motorizada rotativa, preferiblemente a un árbol o eje de la misma. La maquina fresadora típicamente incluye un árbol adaptado para ser insertado en un extremo de tubo expuesto y se utiliza para situar y estabilizar el cabezal fresador para evitar que la herramienta se mueva o traquetee en una dirección lateral a la dirección longitudinal del tubo durante la operación de fresado. Para poder llevar a cabo una operación de 15 fresado, se actúa el medio motriz de la herramienta motorizada rotativa, y se aprieta la herramienta unida al cabezal fresador contra el extremo del tubo, por lo que las superficies de fresado del cabezal fresador entran en contacto con el extremo del tubo en unos lugares predeterminados para proporcionar un acabado deseado al extremo de tubo. Adicionalmente a llevar a cabo una operación que elimina material de tubo de la superficie interior o circunferencia del tubo en la cercanía del extremo de tubo, el procedimiento también incluye eliminar material de la circunferencia 20 exterior del tubo, y biselar la porción extrema del tubo. El procedimiento también puede incluir eliminar la membrana entre tubos adyacentes.

Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar un cabezal fresador que tenga unos elementos de fresado ajustables para que pueda alojar tubos o piezas de trabajo de diferentes tamaños, es decir diámetros. En una realización, el elemento de fresado para la superficie interior puede fijarse en un rango de distancias desde un 25 eje central del cabezal fresador. En una realización adicional, el elemento de fresado en bisel puede fijarse en un rango de distancias desde el eje central del cabezal fresador.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un cabezal fresador con elementos o cuchillas de eliminación de la película de la cara exterior del tubo que tengan unos filos de corte curvados o redondeados para facilitar el fresado de tubos en zonas con poco sitio o espacio para la herramienta. En una realización, la cara de la 30 cuchilla de corte incluye un avellanando o un rebaje alrededor del taladro que permite asentar en el mismo el cabezal del elemento de fijación. En una realización adicional, la cuchilla de eliminación de la película de la cara exterior del tubo de la presente invención también incluye un taladro ranurado y puede ajustarse para adaptarse a las necesidades de una aplicación particular.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 35

La invención será mejor comprendida y otras características y ventajas se harán aparentes al leer la descripción detallada de la invención, junto con los dibujos, en los cuales:

La Fig. 1 es una vista en alzado de un cabezal fresador de acuerdo con la presente invención, mostrando también la figura un miembro tubular o pieza de trabajo que es conformada por el cabezal fresador de la invención;

La Fig. 2 es una vista en planta del cabezal fresador tomada en la dirección de la línea 2-2 de la Fig. 1; 40

La Fig. 3 es una vista en planta de una porción del cabezal fresador tomada en la dirección de la línea 3-3 de la Fig. 1;

La Fig. 4 es una vista en alzado de la porción inferior de una realización del cabezal fresador que ilustra particularmente un elemento de fresado en bisel y un elemento de eliminación de material del interior del tubo;

La Fig. 5 es una vista en perspectiva de una maquina fresadora rotativa y neumática que puede ser usada con el 45 cabezal fresador de la presente invención con el propósito de reconformar un miembro tubular o pieza de trabajo como la ilustrada en la Fig. 1;

La Fig. 6 es una vista en alzado frontal de un soporte para una cuchilla de corte, el cual tiene una cuchilla de corte con un filo curvado o redondeado conectada al mismo;

La Fig. 7 es una vista en sección transversal de la Fig. 6, que ilustra particularmente la superficie interior de la 50 cuchilla de corte que tiene un avellanado, con un elemento de fijación montado enrasado con la misma;

La Fig. 8 es una vista en sección transversal de la Fig. 6, en la cual un elemento de fijación en posición apretada se extiende una distancia A desde la cara de la cuchilla de corte que es menor, o igual, a una segunda distancia B medida sustancialmente perpendicular a la misma, tal como se ilustra en la Fig. 6;

La Fig. 9A es una vista en alzado frontal de una cuchilla de corte cuadrada que tiene un taladro ranurado;

La Fig. 9B es una vista en sección transversal de la cuchilla de corte cuadrada mostrada en la Fig. 9A; 5

La Fig. 10 es una vista en alzado frontal de una cuchilla de corte anular que tiene un taladro ranurado;

La Fig. 11 es una vista en alzado frontal de una cuchilla de corte que tiene un filo de corte redondeado; y

La Fig. 12 es una vista lateral de un tubo fresado con un cabezal fresador de la presente invención que tiene unas cuchillas de corte de eliminación de la película del tubo redondeadas así como un elemento de biselado y un elemento de eliminación de la película de la cara interior del tubo. 10

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Esta descripción de realizaciones preferidas ha de leerse en conexión con los dibujos adjuntos, los cuales son parte de la descripción escrita completa de esta invención. A lo largo de toda la descripción se usan unos números de referencia correspondientes para identificar los mismos elementos, o unos de funcionamiento similar. Los términos relativos tales como “horizontal”, “vertical”, “arriba”, “abajo”, “superior” e “inferior”, así como los derivativos 15 de los mismos (p. ej., “horizontalmente”, “hacia abajo”, “hacia arriba”, etc.) deberán ser interpretados como referencias a la orientación descrita en ese momento o mostrada en la figura que esté siendo estudiada. Estos términos relativos son por conveniencia de la descripción y no pretenden requerir una orientación particular a menos que esté específicamente indicado de esa manera. Los términos tales como “hacia dentro” frente a “hacia fuera”, “longitudinal” frente a “lateral” y similares, deben interpretarse como relativos entre sí o relativos a un eje longitudinal, 20 o un eje o centro de rotación, según corresponda. Los términos relativos a sujeciones, acoplamientos y similares, tales como “conectado” e “interconectado”, se refieren a una relación en la que determinadas estructuras están fijadas o sujetas entre sí ya sea directa o indirectamente a través de estructuras intermediarias, así como sujeciones o relaciones tanto móviles como rígidas, a no ser que esté expresamente descrito de otra manera. El término “operativamente conectado” es una sujeción, acoplamiento o conexión tal que permite a las estructuras pertinentes 25 operar tal como se pretende en virtud de de dicha relación.

La Fig. 1 ilustra una vista en alzado de un cabezal fresador 10 de la presente invención situado por encima de una pieza de trabajo, que en este caso es un tubo. Las piezas de trabajo preferidas son los cilindros huecos. La pieza de trabajo 100 está normalmente hecha de acero, pero debe comprenderse que pueden utilizarse otros metales, o polímeros, o combinaciones de los mismos, para formar la pieza de trabajo. El cabezal fresador 10 de la 30 presente invención puede ser sujetado a una herramienta motorizada 90 tal como se ilustra en la Fig. 5 y ser utilizado para llevar a cabo una operación de fresado sobre una pieza de trabajo 100. El cabezal fresador 10 de la presente invención se usa al menos para eliminar material de tubo de una porción o cara interior de la pieza de trabajo 100, preferiblemente en una zona que se extiende desde una porción extrema del tubo. El tubo 100 mostrado en la Fig. 1 ha sido fresado utilizando el cabezal fresador 10 de la presente invención. La pieza de trabajo 100, tal 35 como se muestra, es sustancialmente cilíndrica a lo largo de un eje central 20. Tal como se ilustra, el extremo fresado superior de la pieza de trabajo 100 tiene un segmento fresado exterior 104 en la superficie superior 102, así como un segmento biselado 106, y un segmento fresado interior 110 situado en la superficie interior 108. Se crea un resalto angular en cada final del recorrido de fresado de los elementos de fresado interior y exterior 30, 40. Los ángulos del resalto pueden ser variados, pueden ser graduales o pronunciados, y generalmente dependen de las 40 necesidades o deseos del usuario final. El resalto exterior puede tener un ángulo que generalmente varía desde unos 0º hasta unos 85º, siendo deseable desde 5º hasta unos 60º, siendo preferibles los ángulos de unos 10º hasta unos 45º, medidos con respecto a un eje perpendicular al eje central 20. El ángulo de resalto exterior puede ser producido fijando un filo de corte 45 del elemento de fresado exterior de tubos a uno de los ángulos anteriormente apuntados. En la Fig. 1 se muestra un ángulo del borde de corte de 45º. 45

El cabezal fresador 10 está preferiblemente sujeto a un dispositivo de fresado tal como la maquina fresadora rotativa 90 mostrada en la Fig. 5. Las máquinas fresadoras rotativas son bien conocidas en la técnica y están disponibles comercialmente a través de suministradores tales como H&S Tool, de Wadsworth, Ohio. Algunos ejemplos incluyen, sin limitación, el Modelo MB, el Modelo MS, el Modelo B, el Modelo MT y el Modelo MFT. Las máquinas fresadoras rotativas generalmente son accionadas eléctrica o neumáticamente. 50

El cabezal fresador 10 tal como se ilustra en las Figs. 1 a 4 incluye un cuerpo 12 sustancialmente cilíndrico que tiene una porción superior 14 y una porción inferior 16. Debe comprenderse que en otras realizaciones alternativas el cuerpo 12 puede tener otras formas y/o estar formado con una construcción unitaria, es decir con unas porciones superior e inferior formadas integralmente. Al ser generalmente cilíndrico, el cabezal fresador 10 incluye un eje

central 20 que se extiende en una dirección a lo largo del eje longitudinal del mismo. La porción inferior 16 incluye una conexión 18 de montaje a la herramienta para conectarse de manera desmontable a una maquina fresadora. En una realización preferida, la conexión 18 de montaje a la herramienta tiene un taladro 22, preferiblemente cilíndrico para poder sujetarse a un árbol u otra porción de la maquina fresadora rotativa 90. En una realización el taladro cilíndrico 22 incluye un chavetero 24 que se acopla a una chaveta del mando de la herramienta para bloquear el 5 cabezal fresador 10 sobre la herramienta. En una realización adicional como la ilustrada en la Fig. 1, la porción de montaje 18 está provista de un taladro 26, roscado radialmente, que recibe un tornillo con cabeza hueca hexagonal u otro sujetador que puede usarse para asegurar el cabezal fresador a la maquina fresadora rotativa 90. Por supuesto, se conocen otros medios diversos para montar el cabezal fresador 10 sobre un eje de salida de una maquina fresadora rotativa, tales como un taladro roscado en una porción de montaje de un cabezal fresador para 10 enroscar el cabezal fresador en el eje de salida de una herramienta rotativa, o cualquiera de diversos portaherramientas u otros medios para montar una pieza de herramienta en el eje rotativo o de salida de una maquina fresadora rotativa.

Tal como se muestra mejor en la Fig. 2, el cabezal fresador 10 de la presente invención incluye un elemento de fresado interior 30 para tubo que se utiliza para eliminar una cantidad predeterminada de material de una porción 15 interior del tubo, preferiblemente alrededor de la circunferencia del mismo, hasta una profundidad predeterminada; un elemento de fresado exterior 40 para tubo diseñado para eliminar una cantidad predeterminada de material de una porción exterior del tubo, preferiblemente alrededor de la circunferencia del mismo, hasta una profundidad predeterminada; y un elemento de fresado en bisel 50 que se utiliza para formar una superficie biselada en un extremo del tubo. En relación con un eje central 20, la superficie de corte 34 del elemento de fresado interior 30 está 20 situada radialmente más cerca del mismo en comparación con la superficie o cuchilla de corte 44 del elemento de fresado exterior 40, tal como se ilustra en la Fig. 2. El elemento de fresado en bisel 50 también incluye una superficie de corte 54 que tiene unas porciones que están situadas radialmente más cerca del eje central 20 en comparación con el elemento de fresado exterior 40. El elemento de fresado en bisel 50 tiene preferiblemente unas superficies de corte situadas a unas distancias radiales que se solapan con las superficies de corte del elemento de fresado interior 25 30 o del elemento de fresado exterior 40, o con ambas. El solape entre los elementos de fresado se debe a la localización o disposición estratégica de los elementos de fresado 30, 40, y 50 en el cabezal fresador 10 de la presente invención, tal como se ilustra en las figuras adjuntas. El solape entre los diversos elementos de fresado puede ser controlado de manera precisa debido a la ajustabilidad de al menos el elemento de fresado interior 30, o el elemento de fresado en bisel 50, o de ambos en relación con las porciones restantes del cabezal fresador 10. 30

En una realización preferida, el elemento de fresado exterior 40 está situado en una porción superior 14 del cabezal fresador 10 que está conectada de manera fija a una porción inferior 16 del cabezal fresador, por ejemplo utilizando unos sujetadores 28 tal como se muestra en la Fig. 2, conectados a unos taladros 29 tal como se muestra en la Fig. 3. La Fig. 3 ilustra una porción inferior 16 del cabezal fresador 10 que incluye el elemento de fresado interior 30 y el elemento de fresado en bisel 50. 35

El elemento de fresado interior 30 está asegurado de manera ajustable y desmontable a una porción inferior 16 del cabezal fresador mediante un sistema de sujeción 32, tal como se ilustra en la Fig. 3. El elemento de fresado interior 30 incluye una superficie de corte 34, generalmente una cuchilla u otro filo asentado a la piedra, que está adaptada para eliminar material de la superficie interior de una pieza de trabajo por medio de corte, abrasión, pulido, o similares. La superficie de corte 34 generalmente está encarada en dirección opuesta al eje central 20 para 40 eliminar material de la superficie interior del tubo tal como se representa en la Fig. 1. La superficie de corte 34 del elemento de fresado interior 30 está conectada a una base 36. El elemento de fresado interior 30 puede estar asegurado de manera fija en el lecho 17 del elemento de corte del cabezal fresador 10a una pluralidad de distancias radiales con respecto al eje central 20.

El lecho 17 del elemento de corte, tal como se ilustra en las Figs. 3 y 4 es generalmente un canal, surco, asiento, 45 ranura o similar, que tiene una profundidad predeterminada, por ejemplo de unos 0,63 cm (0,25 pulgadas) hasta unos 2,54 cm (1 pulgada), siendo preferible unos 1,27 cm (0,50 pulgadas), formada en el cuerpo 12 del cabezal fresador 10. En una realización preferida, el lecho 17 del elemento de corte se extiende una distancia lateral predeterminada en una dirección radial en relación con el eje central 20. El ancho del canal medido en una dirección transversal al eje radial es al menos suficiente como para alojar o acomodar una porción, es decir la base 36, del 50 elemento de fresado deseado, tal como el elemento de fresado interior 30 o el elemento de fresado en bisel 50, para asegurar el elemento de fresado al cuerpo 12 del cabezal fresador 10. Al menos un lecho 17 del elemento de corte está presente en el cabezal fresador 10. En una realización preferida, hay presentes una pluralidad de asientos 17 del elemento de corte, siendo preferible que haya un lecho 17 para cada elemento de fresado en la porción 16. En las Figs. 2 y 3 se ilustran dos asientos 17, uno para el elemento de fresado interior 30 y uno para el elemento de 55 fresado en bisel 50.

El sistema de sujeción 32 incluye al menos un sujetador para asegurar de manera desmontable un elemento de fresado a una porción del cabezal fresador 10. En una realización preferida, el sistema de sujeción 32 incluye un

taladro roscado y un sujetador tal como un tornillo o un perno, aunque debe comprenderse que pueden utilizarse otros sistemas de sujeción o sujetadores. Tal como se ilustra en la Fig. 3, el sistema de sujeción incluye una cuña 33 que se utiliza para sujetar de manera fija un elemento de fresado al cuerpo 12 del cabezal fresador 10. La cuña 33 se extiende una distancia predeterminada a todo lo largo y ancho del lecho 17. En una realización preferida del sistema de sujeción 32, se manipula un sujetador en el taladro, tal como se muestra en la Fig. 3, y se empuja la cuña 5 contra la base 36 del elemento de fresado interior 30 por lo que se asegura el elemento de fresado interior al cuerpo 12 del cabezal fresador entre la cuña 33 y una pared del lecho 17. En algunas realizaciones, la base 36, 56 del elemento de fresado puede tener una porción gradual 57 cuya forma preferiblemente encaja con una porción gradual de la cuña 33 para sujetar de manera segura el elemento de fresado durante el uso.

Tal como se ilustra en la Fig. 4, la superficie de corte 34 del elemento de fresado interior 30 está establecida a un 10 ángulo con respecto a un eje paralelo al eje central 20 del cabezal fresador 10 para eliminar una cantidad deseada de material del interior del tubo. En la mayor parte de los casos el ángulo dependerá del uso final del tubo. Por ejemplo en algunos casos, un primer tubo a fresar tiene una cara interior diferente a un segundo tubo que será soldado al extremo del mismo. Por consiguiente, la superficie interior del primer tubo será lo suficientemente fresada como para que coincidan los diámetros interiores de los tubos en los extremos de los mismos para evitar 15 turbulencias en los tubos soldados y promover un flujo suave. En otro caso más, la porción interior del tubo será lo suficientemente fresada como para poder alojar un anillo cubrejuntas interior, que evita que el material de soldadura caiga en el interior del tubo y provoque problemas de flujo. Dicho esto, la superficie de corte 34 desde la base hasta el extremo tiene un ángulo generalmente desde unos 0º hasta unos 60º, siendo deseable desde unos 5º hasta unos 45º, y siendo preferible desde unos 10º hasta unos 37º, medido con respecto a un eje paralelo al eje central 20 del 20 cabezal fresador. En la Fig. 4 se muestra un ángulo de 10º para la superficie de corte 34 del elemento de fresado interior 30 para tubos. La superficie de corte 34 del elemento de fresado interior 30 para tubos puede tener cualquier longitud suficiente para poder fresar un extremo de tubo hasta una profundidad deseada, siendo deseable unos 0,63 cm (0,25 pulgadas) a unos 5,08 cm (2 pulgadas), y siendo preferible unos 2,54 cm (1 pulgada).

De manera similar, el elemento de fresado en bisel 50 puede ser asegurado en el lecho 17 del elemento de corte 25 del cabezal fresador 10 utilizando el sistema de sujeción 32 descrito. La base 56 del elemento 50 puede ser asegurada tal como se ha descrito anteriormente con respecto al elemento 30. El elemento de fresado en bisel 50 incluye una superficie de corte 54 que se utiliza para formar un bisel troncocónico en el extremo de una pieza de trabajo tal como exhibe el segmento biselado 106 en la Fig. 1. La superficie o filo de corte 54 del elemento de fresado en bisel 50 está situada en un ángulo predeterminado para proporcionar el bisel troncocónico deseado. El 30 ángulo del filo de corte 54 con respecto al eje central 20 de rotación del cabezal fresador 10 es generalmente desde unos 30º hasta unos 60º y preferiblemente desde unos 30º hasta unos 45º. En cada cabezal fresador 10 existen uno o más elementos de fresado en bisel 50. El uno o más elementos de fresado en bisel 50 están situados a una distancia radial predeterminada con respecto al eje 20, de manera que la superficie de corte en bisel tiene al menos un barrido de corte anular capaz de biselar un tubo desde la cara interior hasta la cara exterior del mismo, tanto 35 antes como después de que se haya llevado a cabo una operación de eliminación de la película interior y/o exterior del tubo. En la realización ilustrada en las Figs. 1 a 4, se utilizan un elemento de fresado interior 30 y un elemento de fresado en bisel 50 en el cabezal fresador 10. Preferiblemente, los elementos de fresado están situados en secciones radiales sustancialmente opuestas del cabezal fresador 10 tal como se muestra.

El elemento de fresado exterior 40 para una pieza de trabajo tal como se ilustra en las Figs. 1, 2 y 5 se utiliza para 40 eliminar material o película de la cara o superficie exterior de un tubo mediante el corte, amolado u otro modo de eliminación de una película o un anillo delgado de la superficie exterior, preferiblemente de manera sustancialmente completa o de manera completa, alrededor de la circunferencia del mismo. Esto es, se elimina una porción de la cara exterior del tubo, además de cualquier material de recrecimiento con soldadura y/o de material de membrana sobrante que haya sobre el tubo, o alrededor del tubo, en la zona en la que se lleva a cabo la limpieza de la cara 45 exterior.

El cabezal fresador 10 tiene una configuración o diseño que permite a los elementos de fresado exteriores 40 fresar una porción de un tubo, así como cualquier recrecimiento con soldadura y/o membrana que esté/n presente/s en uno o más lados del tubo. El elemento de fresado exterior 40 tiene una cara de corte que es autolimpiante y que proporciona un corte continuo de las superficies, especialmente las superficies continuas o semicontinuas tales 50 como, pero no limitadas a, la circunferencia del tubo, el recrecimiento con soldadura y la membrana. La capacidad autolimpiante del cabezal fresador evita sustancialmente que el cabezal se atasque, se enganche, y/o se detenga durante el funcionamiento y arroje fragmentos o virutas en dirección opuesta a las superficies de corte de la cuchilla, lo que permite preferiblemente un corte y una rotación continuos y sin interrupciones.

La eliminación de material del exterior del tubo con el elemento de fresado 40 del cabezal fresador 10, y 55 opcionalmente la eliminación del recrecimiento con soldadura y/o la eliminación de la membrana, se lleva a cabo hasta una profundidad predeterminada medida desde un extremo de una pieza de trabajo y generalmente desde unos 0,63 cm (0,25 pulgadas) hasta unos 1,90 cm (0,75 pulgadas), siendo deseable desde unos 2,54 cm (1

pulgada), y siendo preferible desde unos 3,80 cm (1,5 pulgadas) o más. El elemento de fresado exterior 40 para tubos elimina una porción radial exterior de la pieza de trabajo dentro de un rango que generalmente está entre el 2% aproximadamente hasta el 20% aproximadamente, o el 25% aproximadamente, siendo deseable hasta el 15% aproximadamente, y siendo preferible hasta el 5% aproximadamente o el 10% aproximadamente del grosor radial total (tamaño anular) del tubo, medido desde el radio interior del tubo hasta el radio exterior del tubo en una 5 dirección radial desde el punto central o eje longitudinal 20 del tubo. La etapa de eliminación de la película del exterior del tubo deja expuesta una superficie limpia de metal desnudo, en la superficie de la porción exterior del tubo en la zona de limpieza. El óxido, las escamas y similares son eliminados durante la limpieza. La superficie fresada del exterior del tubo proporciona una zona de adherencia fuerte para una subsiguiente operación de soldadura. 10

Tal como se ilustra en la Fig. 2, el cabezal fresador 10 incluye uno o más, y preferiblemente una pluralidad de soportes 46 para el elemento de fresado que forman parte de la porción superior 14 del cabezal fresador 10, preferiblemente en un extremo del mismo. El soporte 46 para el elemento de fresado incluye un taladro cilíndrico preferiblemente roscado para aceptar un elemento de fijación o sujetador 48 tal como un tornillo. En una realización tal como se ilustra en la Fig. 2, el elemento de fresado 40 incluye una superficie que tiene un avellanado o rebaje 47 15 que rodea un taladro a través del que el sujetador conecta el elemento de fresado 40 a una porción del cabezal fresador 10, es decir al soporte 46 para el elemento de fresado.

En una realización preferida que proporciona de manera ventajosa la capacidad de recortar y eliminar películas, recrecimientos con soldadura, o membranas de una pieza de trabajo, o una combinación de los mismos, el sujetador tiene una cabeza, una porción extrema o similar que se extiende una distancia en dirección opuesta, o hacia fuera, 20 desde la cara del elemento de fresado, y que es menor, o más o menos igual, que la segunda distancia medida desde un borde exterior del sujetador 48 hasta el filo de corte 45 más cercano. La primera distancia, en comparación con la segunda distancia, es generalmente menor del 100% aproximadamente, siendo deseable que sea menor del 95% aproximadamente, y preferible que sea menor del 90% aproximadamente. En una realización preferida adicional, el rebaje 47 de la cuchilla está dimensionado de manera que el sujetador 48, en una posición asentada, 25 proporcione una cara plana a la cuchilla. Esto es, la parte superior de la cabeza del sujetador 48 está montada al ras o rebajada en la cara de la cuchilla. En la Solicitud Estadounidense con Nº de Serie 10/721.539 se describe una cuchilla de corte preferida.

El barrido de corte del filo de corte 45 del elemento de fresado 40 es tal que se elimina una cantidad predeterminada de la porción radial exterior de la pieza de trabajo, dentro de los rangos anteriormente mencionados. 30 Los filos de corte de las cuchillas pueden tener un ángulo de inclinación que sea tanto positivo, neutral, o negativo. La forma del elemento de fresado 40 no está limitada a la realización mostrada en las Figs. 1 y 2 y alternativamente podría ser triangular, curvada, o tener otra forma.

Los elementos de fresado 30, 40, 50 de la invención están dispuestos en el cabezal fresador 10 de manera que las superficies o cuchillas de corte estén situadas a una distancia predeterminada entre sí, medida con respecto al 35 eje central 20. En una realización preferida, el elemento de fresado exterior 40 para tubos se extiende desde la parte inferior del conector 18 para montaje de la herramienta más cercano al cabezal fresador 10 una distancia mayor que el elemento de fresado interior 30 para tubos. De la misma manera, las distancias entre el elemento de fresado en bisel 50 y los elementos de fresado para tubos interior y exterior 30 y 50, respectivamente, pueden ser variadas y a menudo dependen de la aplicación de uso final. 40

Un procedimiento preferido para utilizar el cabezal fresador 10 es como sigue. Se sujeta el cabezal fresador 10 a la maquina fresadora rotativa 90 a través del conector 18 para montaje de una herramienta. La maquina fresadora rotativa 90 preferiblemente se conecta o asegura temporalmente a la superficie interior de la pieza de trabajo utilizando un anillo metálico 92 tal como se ilustra en la Fig. 5. El cabezal fresador 10 es empujado hacia el tubo y las cuchillas 44 del elemento de fresado exterior entran en contacto y fresan la circunferencia exterior de la pieza de 45 trabajo hasta un grado predeterminado. El cabezal fresador 10 es empujado aún más hacia abajo y a lo largo del tubo a medida que se lleva a cabo la operación de fresado. Cualquier membrana y/o recrecimiento con soldadura presente en la superficie de la pieza de trabajo es también eliminado dentro del barrido de corte del filo de corte 45 de la cuchilla. A medida que el cabezal fresador avanza a lo largo del tubo, el elemento de fresado en bisel 50 y el elemento de fresado interior 30 para tubos entran en contacto con la pieza de trabajo y fresan un bisel en el tubo o 50 eliminan la película del interior del tubo, respectivamente. Dependiendo de la configuración de los elementos de fresado 50 y 30, una operación puede comenzar antes que la anterior. Por ejemplo, el elemento de fresado interior 30 puede fresar la superficie interior de la pieza de trabajo antes de que el elemento de fresado en bisel 50 entre en contacto con la pieza de trabajo debido a la altura de la cuchilla, o viceversa.

Una vez que se ha llevado a cabo la operación de fresado deseada, se desconecta la maquina fresadora rotativa 55 de la pieza de trabajo dejando la pieza de trabajo con una sección extrema biselada, una sección en la que se ha eliminado la película del exterior del tubo, y una sección en la que se ha eliminado la superficie interior del tubo, tal

como se ilustra en la Fig. 1, con respecto a la pieza de trabajo 100.

En otra realización de la presente invención, se proporciona un elemento o cuchilla de corte 210 para la eliminación de la película de la cara exterior del tubo que tiene un filo de corte 212 curvado o redondeado en al menos un segmento de la superficie del filo de corte de la cuchilla, véase la Fig. 6. Tal como se describe en el presente ejemplo, además de estar adaptada para fresar y eliminar material de tubo de la superficie exterior de un 5 tubo, la cuchilla de corte 210 puede eliminar membrana y/o recrecimiento con soldadura o similares en caso de estar presentes en la superficie exterior del tubo. En la Fig. 6, la cuchilla de corte 210 incluye una superficie de corte que tiene un filo anular 212. En una realización preferida, la cuchilla de corte 210 tiene un filo de corte que comprende generalmente un segmento circunferencial de al menos 1/8 de un círculo, siendo deseable un segmento circunferencial de al menos 1/4 o 1/2 de un círculo, y preferiblemente es anular o circular. Alternativamente, la 10 cuchilla de corte 210 está provista de un filo de corte 214 curvado que tiene unos radios desiguales desde un punto predeterminado tal como un centro 217 de una superficie interior tal como se muestra en la Fig. 11. Por lo tanto, en una realización la cuchilla de corte 210 tiene una forma oval o de tipo ovoide.

La cuchilla de corte 210 curvada incluye una abertura o taladro 216 que puede aceptar un elemento de fijación o sujetador 218 de manera que la cuchilla 210 pueda ser asegurada a un soporte 220 para la cuchilla de corte. En una 15 realización, la cara de la cuchilla de corte curvada tiene un avellanado o rebaje 222 alrededor de la superficie interior 216. Preferiblemente, la cabeza 219 del elemento de fijación 218 en una posición asentada o apretada está sustancialmente al ras de la cara de la cuchilla de corte 210 y situada dentro del avellanado 222 tal como se muestra en la Fig. 7.

En una realización preferida que permite al usuario poder recortar y eliminar película, recrecimiento con 20 soldadura, o membrana de la cara exterior del tubo, o una combinación de los mismos, el elemento de fijación 218 tiene una cabeza, porción extrema o similar que se extiende una distancia “A” en dirección opuesta, o hacia fuera, de la cara 215 o plano de la cara de la cuchilla que es menor, o igual, que una segunda distancia “B” medida desde un borde inferior externo del elemento de fijación 218 hasta la parte o superficie inferior del filo de corte 212 opuesta al extremo del cabezal fresador 10 que puede engancharse a una herramienta fresadora, tal como se muestra en las 25 Figs. 6 y 8. La distancia “B” es un porcentaje entre una distancia radial desde el punto central 217 del taladro 216 hasta el filo exterior de la cuchilla 210 y hasta un borde inferior del mismo, tal como se muestra en la Fig. 6. La distancia “A” en comparación con la Distancia “B” es generalmente menor del 100% aproximadamente, siendo deseable que sea menor del 95% aproximadamente y preferible que sea menor del 50% aproximadamente. La Distancia “A” es cero en la Fig. 7 dado que el extremo de la cabeza 219 del elemento de fijación 218 está a ras del 30 plano de la cara 215 de la cuchilla 210.

Los cabezales fresadores de la presente invención que tienen una cuchilla 210 con el filo curvado o redondeado son particularmente útiles para tubos de condensación que tengan una anchura de membrana relativamente estrecha, como por ejemplo menor a 1,27 cm (1/2 pulgada), entre tubos adyacentes. Las cuchillas 210 de fresado con filo de corte curvado se usan para producir un tubo fresado 300 que tiene un resalto 302 curvado o redondeado 35 en el cual se ha interrumpido o terminado la operación de fresado, véase la Fig. 12. Cuando se utilizan cuchillas de corte de filo anular, en una realización preferida la cara de la cuchilla puede variar generalmente entre unos 0,63 cm (0,25 pulgadas) y unos 1,27 cm (0,50 pulgadas), siendo deseable entre unos 0,63 cm (0,25 pulgadas) y unos 1,10 cm (0,437 pulgadas), y preferible entre unos 0,79 cm (0,312 pulgadas) y unos 0,95 cm (0,375 pulgadas).

La Fig. 12 ilustra un tubo 300 que ha sido fresado con un cabezal fresador de la presente invención que tiene 40 unas cuchillas anulares 210 de eliminación de película de un tubo tal como se muestra en la Fig. 6. Tal como se ilustra en la Fig. 12, las cuchillas de corte 210 se han utilizado para eliminar una porción exterior del tubo 300 alrededor de toda la circunferencia del mismo. Las cuchillas 210 de eliminación de película de un tubo han creado un resalto 302 redondeado al terminar la operación de fresado debido a la forma de la cuchilla de corte 210, ya que al menos la superficie de corte de la misma es anular. El extremo del tubo 300 también ha sido biselado y una porción 45 de la cara interior del tubo ha sido fresada utilizando un cabezal fresador de la presente invención. La membrana 303 entre los tubos adyacentes también ha sido eliminada con la cuchilla de corte 210 de la presente invención.

En otra realización adicional de la presente invención, la cuchilla de corte 210 está provista de un taladro 224 alargado o ranurado, véase la Fig. 10 por ejemplo. Las Figs. 9A y 9B muestran una cuchilla de corte cuadrada 260 de eliminación de la película del exterior de un tubo, que tiene un taladro ranurado 224. La cuchilla de corte 210, 260 50 con taladro ranurado 224 se utiliza preferiblemente con el eje alargado de la ranura situado de manera perpendicular al eje 230 central o longitudinal del cabezal fresador. El soporte 220 para el elemento de fresado está fabricado para permitir el ajuste de la cuchilla de corte en relación con el mismo utilizando el taladro ranurado presente en el mismo. Por ejemplo, uno de los bordes del soporte del elemento de fresado mostrado en la Fig. 1 no estaría presente en una realización de manera que la cuchilla de corte 260 con un taladro 224 ranurado podría ser ajustada a lo largo de 55 un eje aproximadamente a 45º con respecto al eje central 20. La altura de la ranura, es decir perpendicular al eje longitudinal, es preferiblemente ligeramente mayor que el diámetro del elemento de fijación diseñado para asegurar

la cuchilla al cabezal fresador. El taladro ranurado 224 está preferiblemente avellanada para permitir que al menos una porción de cabeza o de extremo del elemento de fijación, y preferiblemente toda la porción extrema, esté montada al ras o por debajo de la cuchilla en una posición sujeta, véase el avellanado 222. La longitud de la ranura puede variar en función del tamaño de la cuchilla de corte y/o el elemento de fijación utilizado y en una realización preferida varía generalmente entre unos 0,38 cm (0,15 pulgadas) y unos 0,63 cm (0,25 pulgadas), siendo deseable 5 entre unos 0,45 cm (0,18 pulgadas) y unos 0,55 cm (0,22 pulgadas), y preferiblemente entre unos 0,45 cm (0,18 pulgadas) y unos 0,50 cm (0,20 pulgadas), medida en la parte trasera de la cuchilla opuesta a la cara.

La cuchilla de corte 210, 260 que tiene un taladro ranurado 224 está sujeta a un soporte 220 para el elemento de fresado con un elemento de fijación 218. Antes de que el elemento de fijación 218 esté completamente apretado, se coloca la cuchilla de corte 210, 260 en una posición deseada, preferiblemente con respecto al eje central 230. Esto 10 es, la cuchilla de corte 210, 260 se ajusta lateralmente a lo largo del eje longitudinal de la superficie interior, preferiblemente perpendicular al eje central 20 del cabezal fresador en una realización, o si no sobre un eje con un grado o ángulo predeterminado con respecto al eje central 20 según se describió anteriormente, de modo que un borde interior u otra porción de la cuchilla de corte esté situada a una distancia predeterminada del eje central 20. En una realización preferida, cada cuchilla de corte 210, 260 del cabezal fresador está alineada sustancialmente en la 15 misma posición y/o distancia con respecto al eje central para poder lograr un fresado consistente y suave con el cabezal fresador. Si se desea, pueden proporcionarse unos indicativos tales como líneas, muescas o similares en la cuchilla de corte 210, 260 o el soporte 220 el para elemento de fresado, o en ambos, para ayudar a colocar la cuchilla de corte 210, 260 en el cabezal fresador 10.

De acuerdo con las leyes de patentes, se han expuesto el mejor modo y la realización preferida, no estando 20 limitada la invención por el alcance de los mismos, sino más bien por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un cabezal fresador (10) para una herramienta rotativa (90), que comprende:

a) un cuerpo (12) sustancialmente cilíndrico que tiene un eje central (20) y un taladro adaptado para recibir una porción extrema de un tubo (100; 300), teniendo dicho cuerpo (12) un conector (18) para el montaje a una herramienta adaptado para ser conectado a la herramienta rotativa (90), en el cual el taladro se extiende a través de 5 los extremos axiales del cuerpo (12) y está adaptado para que un árbol de la herramienta rotativa (90) se extienda a través del mismo;

b) un elemento de fresado interior (30) para tubos para fresar una superficie interior (108) del tubo (100; 300) hasta una profundidad desde el extremo del tubo (100), estando conectado dicho elemento de fresado interior (30) para tubos al cuerpo (12) y teniendo una superficie de corte (34) situada en el taladro; y 10

c) al menos dos elementos de fresado exteriores (40) para tubos para fresar una superficie exterior (102) del tubo (100; 300) hasta una profundidad desde el extremo del tubo (100), estando conectados los mencionados al menos dos elementos de fresado exteriores (40) para tubos a un soporte (46) para el elemento de fresado del cuerpo (12) y teniendo cada uno de los mismos una superficie de corte (44) situada a una distancia radial mayor con respecto al eje central (20) que la superficie de corte (34) del elemento de fresado interior (30) para tubos, en el cual la 15 superficie de corte (44) de al menos uno de los elementos de fresado exteriores (40) para tubos se extiende más allá de uno de los extremos axiales del cuerpo (12); y

d) un elemento (50) de fresado en bisel para fresar un bisel en el extremo del tubo (100; 300), estando conectado dicho elemento (50) de fresado en bisel al cuerpo (12) y teniendo una superficie de corte (54) situada en la superficie interior, estando una porción de la superficie de corte (54) del elemento (50) de fresado en bisel situada a una 20 distancia radial mayor con respecto al eje central que la superficie de corte (34) del elemento de fresado interior (30) para tubos.
2. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el elemento de fresado interior (30) para tubos tiene una porción de base que está conectada de manera ajustable al cuerpo (12), en el cual la superficie de corte (34) está sustancialmente encarada radialmente hacia fuera desde el eje central (20), y en el cual el elemento 25 de fresado interior (30) para tubos puede fijarse a un rango de distancias del eje central (20).
3. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual la superficie de corte (34) del elemento de fresado interior (30) para tubos tiene una longitud que está dispuesta con un ángulo de 0º a 60º medido con respecto a un eje paralelo al eje central (20).
4. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual la superficie de corte (34) del elemento de 30 fresado interior de tubos tiene una longitud que está dispuesta con un ángulo de 10º a 37º medido con respecto a un eje paralelo al eje central (20), y en el cual la superficie de corte (34) del elemento de fresado interior de tubos tiene una longitud de 0,63 cm a 5,08 cm.
5. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el elemento de fresado en bisel y las superficies (34, 54) del elemento de fresado interior de tubos pueden ser fijados cada uno de manera independiente 35 a un rango de distancias desde el eje central (20).
6. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual al menos una porción de la superficie (54) del elemento de fresado en bisel está situada a una distancia radial desde el eje central (20) menor que la distancia radial de la superficie de corte (44) de los al menos dos elementos de fresado exteriores (40) para tubos.
7. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 6, en el cual el cuerpo (12) comprende una sección 40 superior conectada a una sección inferior, en el cual los al menos dos elementos de fresado exteriores (40) para tubos están conectados a la sección superior y el elemento (50) de fresado en bisel y el elemento de fresado interior (30) para tubos están conectados a la sección inferior.
8. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual al menos uno de los al menos dos elementos de fresado exteriores (40) para tubos tiene un filo de corte (45) fijado en un ángulo de 10º a 45º con 45 respecto a un eje perpendicular al eje central (20).
9. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 6 en el cual las superficies de corte (44) de los al menos dos elementos de fresado exteriores para tubos están separadas a una distancia mayor de un extremo inferior del cuerpo (12) en comparación con la superficie (54) del elemento de fresado en bisel.
10. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual al menos una de las superficies de corte 50

(44) del elemento de fresado exterior de tubos es redondeada o comprende al menos un segmento circunferencial de 1/8 de círculo.
11. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual al menos una de las superficies de corte (44) del elemento de fresado exterior de tubos es ovoidal o comprende al menos un segmento circunferencial de 1/2 de círculo. 5
12. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual al menos una de las superficies de corte (44) del elemento de fresado exterior de tubos es anular, y en el cual el elemento de fresado exterior (40) para tubos tiene una cara de 0,63 cm a 1,26 cm.
13. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 12, en el cual al menos un diámetro del elemento de fresado exterior (40) para tubos es de 0,79 cm a 0,95 cm. 10
14. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 1 en el cual al menos uno de los al menos dos elementos de fresado exteriores (40) para tubos tienen una cara y una parte trasera con un taladro ranurado (22) que se extiende entre los mismos, en el cual el taladro ranurado (22) tiene una longitud mayor que la cara del elemento de fijación, y en el cual el taladro ranurado (22) permite que el elemento de fresado exterior (40) para tubos sea ajustado y asegurado en una pluralidad de diferentes posiciones con respecto al soporte (46) del elemento de 15 fresado.
15. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 14, en el cual la ranura del taladro ranurado (22) tiene una longitud de 0,38 cm a 0,63 cm medida por la parte trasera del elemento de fresado.
16. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 15, en el cual la longitud de la ranura está dispuesta sustancialmente perpendicular al eje central (20). 20
17. El cabezal fresador (10) de acuerdo con la reivindicación 16, en el cual la longitud de la ranura del elemento de fresado exterior de tubos es de 0,45 cm a 0,51 cm.
18. Un procedimiento para preparar un tubo (100; 300), que comprende las etapas de:

proporcionar un cabezal fresador (10) en una herramienta rotativa de fresado (90); comprendiendo el cabezal fresador (10) 25

un cuerpo (12) sustancialmente cilíndrico que tiene un eje central (20) y un taladro adaptado para recibir una porción extrema del tubo (100; 300), teniendo dicho cuerpo (12) un conector para el montaje en una herramienta adaptado para ser conectado a la herramienta rotativa (90), en el cual el taladro se extiende a través de unos extremos axiales del cuerpo (12) y está adaptado para que un árbol de la herramienta rotativa (90) se extienda a través del mismo;

un elemento de fresado interior (30) para tubos, para fresar una superficie interior (108) del tubo (100; 300) hasta 30 una profundidad desde el extremo del tubo (100; 300), conectado al cuerpo (12) y que tiene una superficie de corte (34) situada en la superficie interior;

al menos dos elementos de fresado exteriores (40) para tubos, para fresar una superficie exterior del tubo (100; 300) hasta una profundidad desde el extremo del tubo (100), conectados a un soporte (46) del elemento de fresado del cuerpo (12) y cada uno de ellos con una superficie de corte (44) situada a una mayor distancia radial del eje central 35 (20) que la superficie de corte (34) del elemento de fresado interior (30) para tubos, en el cual la superficie de corte (44) de al menos uno de los elementos de fresado exteriores (40) para tubos se extiende más allá de los extremos axiales del cuerpo (12); y

un elemento de fresado en bisel (50) para fresar un bisel en el extremo del tubo (100; 300), conectado al cuerpo (12) y que tiene una superficie de corte (54) situada en la superficie interior, con una porción de la superficie de corte (54) 40 situada a una mayor distancia radial del eje central (20) que la superficie de corte (34) del elemento de fresado interior (30) para tubos; y;

fresar un porción extrema de un tubo (100; 300) con el cabezal fresador (10) eliminando de esta manera material del interior del tubo hasta una profundidad desde el extremo del tubo, eliminar material del exterior del tubo hasta una profundidad desde el extremo del tubo, y fresar un bisel en el extremo del tubo. 45
19. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18, que incluye eliminar de un 2% a un 25% del grosor radial de dicho tubo (100; 300) durante la etapa de eliminación de material del exterior del tubo.
20. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18, en el cual la etapa de eliminación de material del interior del tubo produce en una sección del tubo (100; 300) una sección inclinada que tiene un ángulo de 0º a 60º medidos

con respecto al eje longitudinal del tubo (100; 300).
21. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 20, en el cual la etapa de eliminación de material del exterior del tubo se lleva a cabo hasta una profundidad de entre 0,63 cm y 3,81 cm medida desde el extremo del tubo (100; 300), y en el cual la etapa de eliminación de material del interior del tubo se lleva a cabo hasta una profundidad de entre 0,63 cm y 5,08 cm. 5