ES2643820T3 - Posicionador para tubos - Google Patents
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Description
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DESCRIPCION
Posicionador para tubos.
La presente invencion se refiere a un posicionador para tubos y, en particular, a un posicionador de rodillos para tubos, como se da a conocer en el documento US-A-3695468.
En el campo de fabricacion de estructuras metalicas y calderas es habitual la presencia de maquinas aptas para disponer la pieza de trabajo en la mejor posicion para realizar en estas operaciones de soldadura y similares (pulido, corte, etc.). Dichas maquinas, por lo tanto, se denominan, "posicionadores para soldadura" y se dividen en dos categorfas principales.
Los posicionadores de mesa, caracterizados por una mesa que sujeta la pieza de trabajo, inclinable, giratoria y posiblemente de altura desde el suelo ajustable, en cuya superficie se fija la pieza de trabajo.
Los posicionadores de rodillos, que son maquinas utilizadas para sostener cuerpos cilfndricos (tubos) por medio de unos elementos constituidos cada uno por un travesano y dos rodillos de soporte de pieza de trabajo. En dicho caso, el unico movimiento de la pieza de trabajo es una rotacion respecto de su eje longitudinal.
De forma paralela, el uso habitual en los talleres, particularmente en el campo de los productos de fontanerfa, es decir, las empresas y/o unidades especializadas en la produccion de tubos, conectadores con bridas, colectores con juntas, etc., ha fomentado el desarrollo de otra categorfa de posicionadores que se situa, por su tipo de uso y configuracion, entre las dos categorfas principales presentadas anteriormente.
Dicha solucion proporciona dos rodillos de soporte inferiores y un rodillo superior "antagonista" que, al apretarse contra la pieza de trabajo, asegura la sujecion de esta. La sujecion se obtiene mediante una columna de soporte fija del rodillo antagonista y un tornillo de ajuste que acerca el rodillo a la pieza de trabajo.
La solucion es eficaz, pero la presencia del contrarrodillo "en posicion inamovible" hace que las operaciones de carga y descarga de la pieza de trabajo sean incomodas, ademas de imponer lfmites relativamente estrechos a los diametros de las piezas que se pueden cargar.
El objetivo de la presente invencion es proporcionar un posicionador de tubos provisto de un elemento de sujecion antagonista que evite los inconvenientes de la tecnica conocida.
Otro objetivo es proporcionar un elemento antagonista apto para permitir la carga de la pieza desde arriba sin la interferencia de elementos estructurales.
Un objetivo adicional es proporcionar un posicionador de tubos que este provisto de unas dimensiones estructurales transversales reducidas aptas para permitir la carga de piezas de trabajo con curvas y/o juntas hermeticas.
Otro objetivo es proporcionar un posicionador de tubos que este provisto de capacidad pivotante a fin de permitir la basculacion de la pieza de trabajo.
Segun la presente invencion, dichos objetivos y objetivos adicionales se alcanzan mediante un posicionador con rodillos para tubos que comprende: una estructura de base; dos rodillos de soporte inferiores que giran alrededor de unos ejes respectivos situados en dicha estructura de base; y un rodillo superior antagonista a dichos dos rodillos de soporte inferiores; caracterizado por que comprende un cuadrilatero deformable para el movimiento de dicho rodillo superior apto para mover dicho rodillo superior a lo largo de un eje rectilfneo una distancia predeterminada y despues lejos de dicho eje rectilfneo.
En las reivindicaciones dependientes, se describen caracterfsticas adicionales de la invencion.
Son varias las ventajas que presenta esta solucion en comparacion con las soluciones de la tecnica anterior
La implementacion de un contrarrodillo antagonista con un brazo de soporte "extrafble" respectivo ha llevado a la implementacion de una geometrfa de cuadrilatero deformable.
El contrarrodillo antagonista, con el fin de "sujetar" adecuadamente la pieza de trabajo debe ser capaz de mantenerse a lo largo del eje vertical que atraviesa el centro o, por lo menos, desviarse de dicha trayectoria en una medida limitada.
El contrarrodillo se mantiene, a lo largo de su recorrido vertical, cerca de la lfnea vertical que atraviesa el centro de rotacion de la pieza de trabajo cargada. Una vez que se alcanza una altura correspondiente al diametro de
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sujecion maximo, la cinematica desvfa el movimiento del contrarrodillo permitiendole alejarse aun mas de la trayectoria vertical para seguir una parabola que lo aleja del area de trabajo.
Las caracterfsticas y ventajas de la presente invencion se pondran de manifiesto a partir de la siguiente descripcion detallada de una forma de realizacion practica de esta, ilustrada a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 muestra esquematicamente un posicionador para tubos, segun la presente invencion.
La figura 2 muestra esquematicamente parte de los mecanismos cinematicos de un posicionador para tubos, segun la presente invencion.
Las figuras 3a, 3b, 3c y 3d muestran esquematicamente los movimientos de un cuadrilatero deformable de un posicionador para tubos, segun la presente invencion.
La figura 4 muestra esquematicamente el ajuste preciso del contrarrodillo de un posicionador para tubos, segun la presente invencion.
Haciendo referencia a las figuras adjuntas, un posicionador para tubos, segun la presente invencion, comprende una estructura de soporte de posicionador 10. La estructura esta compuesta por una base 11 y por dos alas verticales 12.
A las dos alas 12 esta articulado con un contenedor pivotante 13, de manera que puede moverse. El contenedor 13 puede entonces inclinarse y fijarse en dicha posicion por medio de unos medios de ajuste y fijacion 14.
El contenedor 13 esta compuesto por dos paredes laterales con forma sustancialmente de L, cerradas por dos paredes rectangulares.
En el interior del contenedor 13 se encuentran los mecanismos cinematicos del posicionador.
Estan previstos dos rodillos de soporte 20 giratorios alrededor de unos pasadores horizontales posicionados en la parte horizontal de la forma de L del contenedor 13. Los rodillos 20 funcionan de una manera conocida por medio de motores y controles no representados.
Por encima del rodillo de soporte 20 se encuentra el tubo 21 en el que se va a trabajar.
Como es conocido, opuesto a los rodillos de soporte 20 se hace necesario un rodillo "antagonista" superior o contrarrodillo 22 que, al apretarse contra el tubo 20, en asociacion con los rodillos 20, asegura la sujecion.
Los mecanismos cinematicos 23 para mover el contrarrodillo 22, que se obtienen por medio de un cuadrilatero deformable, estan dispuestos principalmente en la parte vertical de la forma de L del contenedor 13.
Los mecanismos cinematicos 23 comprenden una biela inferior 25, que por motivos de bloqueo de los propios mecanismos cinematicos 23, presenta sustancialmente la forma de un sector circular.
La biela inferior 25 esta provista de un pasador 26 dispuesto en el centro del sector circular que forma la biela inferior 25 y una pluralidad de orificios 27 a lo largo del arco del sector circular.
La biela inferior 25 puede entonces girar alrededor del pasador 26 respecto de la parte vertical de la forma de L del contenedor 13.
Ademas, esta provista de un pasador 28 dispuesto en el extremo superior del arco del sector circular que forma la biela inferior 25.
El pasador 28 tambien atraviesa un orificio en una esquina inferior (izquierda) de un brazo oscilante 29, que presenta una forma sustancialmente rectangular, con el lado inferior (respecto de la figura 2) rebajado hacia el interior para dejar espacio para otros mecanismos cinematicos.
En la esquina superior (izquierda respecto de la figura 2) del brazo oscilante 29, en la proximidad del pasador 28, se preve otro pasador 30 conectado a una biela superior 31 que esta provista en el otro extremo de un pasador 32 conectado a la parte vertical superior de la forma de L del contenedor 13.
Los pasadores 32 y 26 estan unidos al contenedor 13 y, por lo tanto, estan fijos.
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El pasador 28 esta fijado entre la biela inferior 25 y el brazo oscilante 29. El pasador 30 esta fijado entre el brazo oscilante 29 y la biela superior 31. Por lo tanto, estos dos pasadores 28 y 30 se mueven libremente y no estan conectados a estructuras fijas.
Comprendido en la esquina inferior (derecha) del brazo oscilante 29 se preve un pasador 40 alrededor del cual puede girar un brazo 41 en cuyo extremo esta dispuesto el contrarrodillo 22.
El pasador 40 esta dispuesto sustancialmente en el centro del brazo 41.
El brazo 41, en el extremo opuesto del contrarrodillo 22, esta articulado con el pasador 39 con el extremo de una barra roscada 42. En el brazo oscilante 29, en su esquina superior 43 (derecha), se hace pivotar un casquillo 44 roscado internamente, por el que pasa la barra 42. Por encima del casquillo 44, la barra 42 comprende un volante manual 45.
Al maniobrar el volante manual 45, se hace girar el brazo 41 alrededor del pasador 40 y el contrarrodillo 22 es capaz de realizar un arco ascendente o descendente.
El movimiento del mecanismo cinematico es asistido por un resorte de gas 38 conectado entre el contenedor 13 y la biela inferior 25.
El funcionamiento de la invencion se hace evidente para el experto en la materia a partir de la descripcion anterior y, en particular, es el siguiente.
En la figura 3a, se muestra la posicion de trabajo, es decir, cuando el contrarrodillo 22 esta situado sobre el tubo 21 y los pasadores 26 y 28 de la biela inferior 25 estan sustancialmente horizontales, al igual que el brazo oscilante 29 y el brazo 41. La biela superior 31 esta inclinada hacia abajo a partir del pasador 32 en aproximadamente 45°.
En particular, observese la posicion del pasador 40 que se encuentra a lo largo de un eje vertical 46.
El pasador 40 sostiene el brazo 41, fijo en posicion por el volante manual 45, que se movera correspondientemente, y, por lo tanto, el contrarrodillo 22 se movera con un movimiento similar al del pasador 40.
Al empujar hacia arriba el pasador 40, el brazo oscilante 29 se eleva, girando alrededor de un centro instantaneo de rotacion (I.R.C) que esta dispuesto en la interseccion de dos lfneas. La primera lfnea rectilfnea 50 pasa por los pasadores 30 y 32 de la biela superior 31. La segunda lfnea rectilfnea 51 pasa por los pasadores 26 y 28 de la biela inferior 25.
El brazo oscilante 29 continua girando alrededor del centro instantaneo de rotacion, hasta alcanzar la posicion que se muestra en la figura 3c, manteniendo el pasador 40 (y consecuentemente el contrarrodillo 22) siempre en una trayectoria a lo largo del eje vertical 46.
Por lo tanto, el movimiento del pasador 40 es similar a un movimiento de traslacion.
Como puede apreciarse a partir de la figura 3c, el centro instantaneo de rotacion esta situado practicamente en la posicion del pasador 30 y, al avanzar en movimiento, sigue una inversion del sentido de rotacion de la biela 31 y, por lo tanto, desde este punto en adelante el movimiento prosigue con un movimiento de rotacion en sentido horario y concordante con las dos bielas 25 y 31 del cuadrilatero articulado, lo que aleja el pasador 40 del eje 46.
El brazo 29 inicialmente asume un movimiento giratorio alrededor del pasador 30, lo que hace que se desvfe rapidamente del area de trabajo.
La inversion del sentido de rotacion de la biela 31 lleva a una distorsion del cuadrilatero articulado, el centro instantaneo de rotacion se desplaza gradualmente hacia el pasador 32 y el brazo 29 alcanza el final del recorrido con la biela 31 contactando el sector circular de la biela inferior 25.
Durante el movimiento del mecanismo cinematico y, en particular, durante el movimiento del pasador 40 a lo largo del eje 46, es posible bloquearlo en la posicion deseada insertando un pasador 55 en uno de los orificios 27, que se corresponded con un orificio de bloqueo en el contenedor 13.
Para el uso del posicionador de rodillos para tubos, segun la presente invencion, el mecanismo cinematico esta completamente elevado desplazando el contrarrodillo 22 lateralmente y lejos del eje intermedio de los rodillos de soporte 20.
Por seguridad, el pasador 55 se inserta en uno de los orificios 27 para bloquear la estructura.
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De esta manera, queda espacio suficiente para posicionar el tubo 21.
Con dicha disposicion, es posible descender el tubo 21 desde arriba y colocarlo comodamente sobre los rodillos de soporte 20, por medio de un cabrestante u otros medios elevadores.
El pasador 55 se desbloquea y el contrarrodillo 22 desciende en la posicion correspondiente sobre el tubo 21.
Una vez se alcanza la posicion, el pasador 55 se bloquea de nuevo insertandolo en el orificio mas adecuado para el proposito.
Puesto que se trata de un ajuste discreto impuesto por el posicionamiento de los orificios 27, podrfa ocurrir que el contrarrodillo no este debidamente colocado sobre el tubo 21.
Por lo tanto, puede realizarse un ajuste preciso del posicionamiento del contrarrodillo 22 por medio del volante manual 45, que al elevar el pasador 39 hace girar el brazo 41 alrededor del pasador 40 y empuja el contrarrodillo 22 contra el tubo 21.
El movimiento del mecanismo cinematico descrito anteriormente es manual, pero se pueden utilizar medios automaticos de manipulacion.
Tambien pueden utilizarse metodos manuales y automaticos alternativos de movimiento y bloqueo de los mecanismos cinematicos descritos anteriormente.
Por ejemplo, es posible disponer un tornillo sin fin accionado por motor o manualmente que actue sobre la biela inferior 25.
O es posible utilizar un sector dentado formado de una pieza con la biela inferior 25 y que se engrana a un pinon reductor sin fin.
Alternativamente, el contrarrodillo 22 podrfa estar fijado directamente al pasador 40 del brazo oscilante 29 y puede proporcionarse un ajuste de fijacion mas preciso que el obtenido con los orificios 27 en la biela inferior 25, obteniendo los mismos resultados que con la solucion anterior.
Los materiales utilizados, asf como las dimensiones, pueden ser cualesquiera segun los requisitos, el tamano y el peso de los tubos con que se trabaja, y el estado de la tecnica.
Claims (10)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1. Posicionador de rodillos para tubos que comprende: una estructura de base (13); dos rodillos de soporte inferiores (20) que giran alrededor de unos respectivos ejes posicionados sobre dicha estructura de base; y un rodillo antagonista superior (22) a dichos dos rodillos de soporte inferiores; caracterizado por que comprende un cuadrilatero deformable (23) para el movimiento de dicho rodillo superior apto para mover dicho rodillo superior a lo largo de un eje rectilfneo (46) a una distancia predeterminada y despues lejos de dicho eje rectilfneo.
- 2. Posicionador segun la reivindicacion 1, caracterizado por que dicho eje rectilfneo (46) es vertical.
- 3. Posicionador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho cuadrilaterodeformable comprende un brazo (41) en cuyo extremo esta situado dicho rodillo superior (22).
- 4. Posicionador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho cuadrilaterodeformable comprende unos medios de bloqueo discretos (27) en la posicion deseada.
- 5. Posicionador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho brazo comprende unos medios de ajuste precisos (45) de dicha posicion de rodillo superior.
- 6. Posicionador segun la reivindicacion 5, caracterizado por que dichos medios de ajuste precisos (45) de dicha posicion de rodillo superior comprenden un tornillo sin fin que mueve dicho rodillo superior.
- 7. Posicionador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho cuadrilaterodeformable comprende una biela superior (31) que presenta un primer extremo articulado con dicha estructura de base (10) y un segundo extremo articulado con un primer angulo de un brazo oscilante (29); comprende asimismo una biela inferior (25) que presenta un primer extremo articulado con dicha estructura de base y un segundo extremo articulado con un segundo angulo de dicho brazo oscilante.
- 8. Posicionador segun la reivindicacion 7, caracterizado por que dicha biela inferior (25) presenta una forma de sector circular y comprende una pluralidad de (27) a lo largo del arco del sector circular.
- 9. Posicionador segun la reivindicacion 7, caracterizado por que a dicho brazo oscilante esta fijado, de manera movil, un brazo en cuyo extremo esta situado dicho rodillo superior.
- 10. Posicionador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha estructura de base (13) esta soportada por una estructura de soporte (10); dicha estructura de base es inclinable con respecto de dicha estructura de soporte.
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