CIRCUITO HIDRÁULICO PARA IMPULSIÓN LINEAL DE UNA CORREDERA DE UNA MÁQUINA HERRAMIENTA EN AMBAS DIRECCIONES
Antecedentes de la Invención Esta invención se refiere a un circuito hidráulico para la impulsión lineal de una corredera de una máquina herramienta en arribas direcciones . La corredera es por ejemplo una corredera que retiene un rodillo móvil en una máquina para doblar tubos. Sin embargo, esta corredera también puede corresponder a una prensa, a una máquina para doblar, a una dobladora de tubos de radio fijo o a otra máquina, en la cual esta corredera se debe mover a una cierta posición de forma rápida y exacta. Por simplicidad y claridad, una máquina para doblar tubos, simétrica, piramidal se refiere posteriormente como una máquina herramienta. La solicitud de patente PCT/IT 01/00381 del mismo solicitante proporciona un circuito hidráulico para la impulsión lineal de una corredera móvil de soporte de rodillos de una máquina para doblar tubos, que comprende un cilindro hidráulico cuya varilla de pistón se conecta a esta corredera que viaja en su movimiento primario o de trabajo a una posición predeterminada durante cada pasada de una o más pasadas de operación de trabajo de una pieza de trabajo que se va a doblar, y en su movimiento de retorno a una posición de descanso, el cilindro hidráulico tiene una cámara de alta presión y una cámara de baja presión. Ambas cámaras se comunican con respectivos conductos de fluido presurizado alimentado desde un depósito por una bomba, conductos en los cuales operan una válvula de cuatro vías y tres posiciones y una válvula de retorno. El circuito hidráulico comprende además, entre la válvula de cuatro vías y tres posiciones y la válvula de retorno, una válvula reguladora, que se opera por un electroimán para generar una presión incrementada en la cámara de baja presión a fin de desacelerar la corredera que retiene el rodillo superior en su movimiento primario cuando se alcanza un intervalo programable desde la posición predeterminada para cada pasada de trabajo. El circuito hidráulico mencionado anteriormente permite que la presión entre las dos cámaras se ponga en equilibrio, hasta detener la corredera exactamente en la posición deseada en un viaje unidireccional de trabajo, en tanto que la otra dirección, o viaje de retorno de la corredera, es más ordinaria la exactitud de detención de la misma. De esta manera, surge un problema de exactitud de detención de esa corredera cuando el viaje de retorno también es un viaje de trabajo. Esto se presenta, - por, ejemplo, cuando se debe doblar una pieza de trabajo alargada en una o más pasadas con conexiones entre curvas contiguas que tienen diferentes radios. En estos casos, la corredera se mueve necesariamente a posiciones de trabajo en ambas direcciones .
Breve Descripción de la Invención En particular, un objeto de la presente invención es permitir que una máquina herramienta opere, determinado con precisión la posición (detención o inversión de movimiento) de una corredera en ambas direcciones de un viaje de trabajo, sin que requiera un dispositivo de detención mecánica. Por lo tanto, la presente invención de acuerdo a una primera modalidad de la misma proporciona un circuito hidráulico para la impulsión lineal de una corredera de una máquina herramienta en ambas direcciones , que comprende un cilindro hidráulico cuya varilla de pistón está conectada a una corredera que viaja hasta una primera posición predeterminada durante cada pasada de una o más pasadas de una operación de trabajo de una pieza de trabajo que se va a doblar, el cilindro hidráulico que tiene dos cámaras, ambas cámaras, a fin de estar en una alta y baja presión de manera alternativa, se comunican con los respectivos conductos de fluido presurizado alimentado desde un depósito por una bomba, conductos en los cuales operan una válvula de cuatro vías y tres posiciones, una válvula de retorno y entre estas últimas una primera válvula reguladora, la válvula reguladora que se opera para generar una presión incrementada en una cámara, que en el momento de baja presión, a fin de reducir la velocidad de la corredera en un primer movimiento de trabajo cuando se alcanza un intervalo programable desde la primera posición predeterminada para cada pasada de trabajo, caracterizado en que el circuito hidráulico comprende una segunda válvula reguladora, que se monta en una derivación simétricamente opuesta a la primara válvula reguladora y operada para generar una presión incrementada en la otra cámara, que en el momento de una baja presión, a fin de desacelerar o bajar la velocidad de la corredera en un segundo movimiento de trabajo cuando se alcanza un intervalo programable desde una segunda posición predeterminada para cada pasada de trabajo. Sin embargo, de acuerdo a la primera modalidad de la presente invención, la operación automática de las válvulas reguladoras realiza la ramificación de flujo con una velocidad de flujo, que se reduce pero está fija. Como consecuencia, también es constante la velocidad de la corredera en su acercamiento al intervalo programable . Si un usuario tal como un herrero no puede modificar la velocidad de la corredera, no es capaz de demostrar su capacidad en el logro de formas redondas exactas, que necesitan una simetría perfecta en el espejo, en una sección de barra. Sólo al accionar a la velocidad de penetración de una herramienta, el rodillo de deformación que se retiene por la corredera, se puede tomar en cuenta la clase de material de esa sección de barra. En otras palabras, no se logran formas redondas exactas, si el rodillo de deformación se mueve con velocidad exagerada con respecto a la clase de material de la sección de barra. Adicionalmente, no se pueden tomar en cuenta las diferentes capacidades de las dos cámaras del cilindro hidráulico debido a la presencia de la varilla de pistón. Como resultado, es imposible tener una presión igual en ambas cámaras del cilindro hidráulico. De esta manera, aún si la velocidad de flujo reducida es la misma, se mueve un pistón en una dirección de carrera tanto con la velocidad como la distancia de detención, que son diferentes de estas en otra dirección de carrera. A . fin de superar la desventaja citada anteriormente, una segunda modalidad de la invención proporciona un circuito hidráulico como se describe anteriormente que tiene además en la derivación de la válvula reguladora una válvula de control manual de flujo, capaz de reducir adicionalmente de forma ajustable la velocidad de flujo a través de la válvula reguladora del fluido que se descarga de la cámara que está en el momento a una baja presión, de modo que se genera una retro-presión en la cámara de baja presión. De acuerdo a esta segunda modalidad de la invención, es posible hacer óptimo un trabajo de deformación de un material metálico al ajustar la velocidad de deformación de una sección de barra u otra pieza de trabajo al accionar en el control exacto de la velocidad de una corredera de una máquina herramienta.
Breve Descripción de los Dibujos La invención ahora se describirá con referencia a sus modalidades, aunque tiene que ser entendido que se pueden hacer modificaciones a la invención sin que se aparten del espíritu de la misma, con referencia a las figuras de los dibujos anexos, en los cuales: La Figura 1 muestra una vista lateral esquemática de una máquina dobladora de tubos parcialmente abierta, a la cual se aplica una primera modalidad de un circuito hidráulico de acuerdo con la invención; La Figura 2 muestra un diagrama de la primera modalidad de un circuito hidráulico de acuerdo con la invención; La Figura 3 muestra una vista lateral esquemática de una máquina dobladora de tubos a la cual se aplica una segunda modalidad de un circuito hidráulico de acuerdo con la invención; La Figura 4 muestra un diagrama de la segunda modalidad del circuito hidráulico de acuerdo con la invención; La Figura 5 muestra una vista agrandada de un disco selector de control de la operación de una válvula usada en la máquina dobladora de tubos de la Figura 3 ; La Figura 6 muestra en una vista lateral esquemática una sección de un tubo metálico doblado por una máquina dobladora de tubos sin el circuito hidráulico de acuerdo con la invención; y La Figura 7 muestra en una vista lateral esquemática una sección de un tubo metálico doblado por una máquina dobladora de tubos tal como se muestra en la Figura 4.
Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas Con referencia a los dibujos, la apariencia general de una máquina dobladora de tubos, denotada en general como 1, se muestra como un ejemplo de la máquina herramienta en la Figura 1. La máquina 1 dobladora de tubos está equipada con un circuito hidráulico de acuerdo a la primera modalidad de la invención. La máquina dobladora de tubos mostrada a manera de ejemplo es de una clase piramidal simétrica. Tiene frontalmente (en el lado derecho de la Figura 1) un par de rodillo inferiores fijos (sólo se muestra un rodillo, denotado como 2) y un rodillo 3 superior o deformante. El rodillo superior 3 se monta de manera convencional en una corredera (no mostrada) que se conecta a una varilla 4 de pistón representada esquemáticamente en la Figura 2. La varilla 4 de pistón es parte de un cilindro hidráulico 5 que tiene una cámara superior 6 y una cámara inferior 7. Debido al movimiento de la varilla 4 de pistón, la corredera que retiene el rodillo superior 3 se puede mover hacia arriba y hacia bajo durante un movimiento primario o de trabajo desde una posición general indicada por un eje g a una posición predeterminada del eje 1, como se muestra de una manera explicativa en la Figura 1. La operación de doblado de una pieza de trabajo (no mostrada) se realiza durante un viaj e que incluye una pasada o más . En cada pasada, esta posición predeterminada del eje 2 se selecciona para cada pieza de trabajo. Si, por ejemplo, se propone que se trabajen por dos pasadas dos piezas de trabajo iguales que se van a doblar, y una posición terminal igual de la flexión del tubo, pero se dirige a una diferente posición intermedia para cada pieza de trabajo que se va a doblar, se obtendrán dos piezas de trabajo con diferentes características dimensionales. Se apreciará la importancia que se logren exactamente las posiciones de doblado tanto como sea posible. Como se muestra de manera constructiva y esquemática en las Figuras 1 y 2, respec ivamente, la cámara superior 6 y la cámara inferior 7 de un cilindro hidráulico 5 se comunican a través de sus orificios 8 y 9 con los respectivos conductos 10 y 11 de fluido presurizado, y se proporciona una válvula de retorno operada por piloto para el cierre, que consiste de un par de válvulas 12 y 13 de acción única. Se alimenta fluido presurizado, en general aceite para circuitos hidráulicos, desde un depósito 14 a través de una unidad 15 de bomba con motor. Como se muestra mejor en la Figura 2, al menos un filtro 16 y una válvula 17 de seguridad operada por piloto se proporcionan en el circuito de la bomba. Además de manera convencional, una válvula 18 de cuatro vías y tres posiciones opera en ambos conductos 10 y 11. Las válvulas, así como la bomba, se controlan por una unidad de control electrónico (no mostrada) . De acuerdo a una primera modalidad de la invención, un par de válvulas reguladoras 19, 19', que se colocan de manera simétricamente opuestas entre sí, se unen a la válvula 18 en los mismos conductos 10 y 11. Las válvulas reguladoras 19, 19' se representan en la Figura 2 como válvulas electromagnéticamente controladas, pero naturalmente es posible que se controlen por un circuito neumático y/o hidráulico, o equivalente. Las válvulas reguladoras 19, 19' que se operan por ejemplo por esta unidad de control electrónico (no mostrado) o también de otra manera, generan una retro-presión en la cámara inferior 7 del Gilindro hidráulico 5, o viceversa, en la cámara superior 6. De hecho, en el viaje hacia abajo del rodillo móvil 3, cuando se alcanza la posición de doblado predeterminada que se define por el eje 1 del rodillo móvil, es adecuado bajar la velocidad de la corredera de modo que esta última puede alcanzar exactamente la posición de doblado. Esta desaceleración, por ejemplo, desde la posición del eje h se obtiene al operar, como se desea, la válvula 19 reguladora a fin de bajar gradualmente la velocidad del rodillo móvil que viaja hacia abajo, hasta el cierre completo de la válvula en la posición terminal deseada durante la pasada de doblado que se está realizando. El intervalo h-1 dentro del cual se realiza la reducción de velocidad se puede programar de acuerdo a la precisión deseada. Se supone que debe trabajar de regreso con exactitud la corredera en la posición de doblado con el eje g durante el viaje hacia arriba del rodillo móvil 3. Cuando el rodillo móvil 3 alcanza esa posición predeterminada, es adecuado bajar la velocidad de la corredera de modo que el rodillo móvil 3 pueda lograr con precisión la posición de doblado. De manera similar al movimiento hacia abajo, se obtiene esta desaceleración a través de la operación, como se desee, de la válvula reguladora 19' de una manera tal para reducir gradualmente la velocidad del viaje hacia arriba del rodillo móvil, hasta que se cierre completamente la válvula reguladora 19' en la posición final deseada durante la pasada de doblado que se está realizando. Esta desaceleración se obtiene a través de la operación combinada de la válvula 18 de cuatro vías y tres posiciones y la válvula reguladora 19 ' , como se describe en la previa solicitud de patente PCT/IT 01/00381 del mismo solicitante. Se hace referencia a las Figuras 3 y 4, en las cuales se muestra esquemáticamente una máquina 11 para doblar tubos. Una segunda modalidad de un circuito hidráulico de acuerdo con la invención se aplica a la máquina 11 dobladora de tubos . También en las Figuras 3 y 4 se usan los mismas o similares números para indicar las mismas o similares partes. Las válvulas reguladoras 19, 19' tienen la respectiva derivación 190, 190' con la sección regulada que determina una velocidad de flujo reducida, fija entre las mismas válvulas y el circuito hidráulico 5. Situadas en las derivaciones 190, 190' de las válvulas reguladoras 19, 19' están las válvulas 20, 20' de control manual de flujo, capaces de reducir de forma ajustable la velocidad de flujo del fluido a través de las válvulas reguladoras 19, 19'. Las válvulas 20, 20' se pueden controlar a través de respectivas perillas 22. De manera ventajosa, las válvulas 20, 20' se pueden controlar en el lado de la máquina dobladora, como se muestra en la Figura 3. En la Figura 5, que es una vista agrandada del medio de control de las válvulas 20, 20' de control de flujo, el medio de control se muestra como que comprende discos selectores de control designados en general como 21, 21. Cada disco selector de control 21 tiene de forma central una perilla 22 a la cual se conecta un indicador 23. El fondo del disco selector es una escala graduada en porcentaje. Cuando el indicador 23 se coloca en "0", la válvula 20, 20' de control de flujo no es operativa. Al mover el indicador 23 de la dirección de las manecillas del reloj, la velocidad de flujo se reduce, y viceversa en el sentido contrario a las manecillas del reloj . El porcentaje de reducción requerida de la velocidad de flujo se exhibe por la escala 24 graduada y numerada. La ventaja principal de la segunda modalidad de la presente invención cuando se usa en una máquina dobladora de tubos es tener influencia en la composición vectorial de los movimientos de la corredera que retiene el rodillo 3 deformante/trazador y de la pieza de trabajo que se alimenta por el rodillo inferior 2, 2 sin que requiera un ajuste de la velocidad de los rodillos 2, 2 y 3, logrando una precisión centesimal. La influencia del circuito hidráulico de acuerdo con la invención en una máquina dobladora de tubos se muestra en las Figuras 6 y 7, que son vistas laterales esquemáticas de una sección t, 1 de un tubo metálico doblado por una máquina dobladora respectivamente sin y con un circuito hidráulico de acuerdo a la segunda modalidad de la invención. A manera de ejemplo, la sección T, 1 del tubo metálico tiene una porción central TI, TI' con un radio de curvatura constante y dos porciones terminales T2 , T3 y T2 ' , T31 en general rectas . En la Figura 6 se muestra una sección del tubo T después de haber sido trabajada, en la cual una zona de transición de la porción recta T2 , T3 a la porción curva TI y viceversa presenta una depresión, esencialmente una muesca, indicada con Fl y F2 respectivamente, que impide que dos porciones adyacentes T2, TI y TI, T3 se conecten geométricamente con continuidad. Esto es en virtud del hecho que, en tanto que los rodillos inferiores 2, 2 de la máquina dobladora, alimentan el tubo metálico T la deformación/trazado 3 no reduce en tiempo su velocidad y penetra de forma aguda el material al inicio de la flexión, y emerge demasiado lentamente al final de la flexión, "dejando su signo". En la Figura 7, se muestra una sección de tubo T' después de haber sido trabajada, en la cual la zona de transición de la porción recta T2 ' , T3 ' a la sección doblada TI ' y viceversa no muestra ninguna depresión o carencia de continuidad en las zonas indicadas con Gl y G2, respectivamente, y luego una conexión óptima entre dos porciones adyacentes T2 ' TI 1 y TI ' , T3. Esto es en virtud del hecho que, en tanto que los rodillos inferiores 2 , 2 de la máquina dobladora, alimentan el tubo metálico T1, el rodillo 3 deformante/trazador redujo en tiempo su velocidad y entonces se acercó al tubo que se dobla y se separó del mismo respectivamente con precisión. Una persona experta en la técnica conoce que una reducción de la velocidad de aproximación y un incremento de la velocidad de remoción, con respecto a la sección del tubo metálico que se va a trabajar se puede obtener al proporcionar una máquina dobladora con un aparato ajustador de la velocidad de rotación de los rodillos inferiores 2, 2 y del rodillo 3 deformante/trazador . Puesto que la presente invención compensa muy bien la carencia de este aparato ajustador de velocidad, la invención puede obtener un gran ahorro de costo de la máquina. De esta manera, con el circuito hidráulico de acuerdo con la invención, se alcanza una alta calidad en la sección o doblado de pieza de trabajo con aproximación centesimal, asegurando sobre todo que se pueda repetir un doblado o flexión exactos sin aparatos sofisticados, costosos y complejos. Obviamente, el circuito hidráulico de la presente invención se puede usar también en otras máquinas herramienta en las cuales se requiera una colocación exacta de un miembro impulsado por una corredera de cilindro hidráulico . Una característica adicional de la presente invención toma en cuenta la presencia, en la cámara superior 6 del cilindro 5, de la varilla 4 de pistón, que implica un volumen de aceite dentro de la cámara 6 menor que en la cámara inferior 7. Se debe apreciar que una igual velocidad de flujo en la derivación 190, 190' implica una diferente velocidad del pistón cuando se opeía ya sea una o la otra válvula reguladora 19, 19'. Para superar este problema, es decir, para alcanzar este campo de presión dentro de las dos cámaras 6 y 7 del cilindro 5 para obtener una anulación de la diferencia de velocidad de la corredera 3 en sus carreras en ambas direcciones, la sección transversal regulada en la válvula reguladora 19 del conducto 10 que comunica con la cámara 6 de cilindro que tiene la varilla 4 de pistón- más , ancha que la sección transversal regulada en la válvula reguladora 19' del conducto 11.
La presente invención se ha descrito con referencia a dos modalidades específicas de la misma, pero se entenderá de forma expresa que se pueden hacer modificaciones, adiciones y/o omisiones sin que se aparten del espíritu de la invención como se define en las reivindicaciones anexas .