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Title:
MACHINE FOR COLD WORKING IRON USING ELECTROMECHANICAL TORSIONING AND WINDING METHODS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/013989
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a machine that is provided with an irreversible reducing head (1) powered by a single or three-phase electrical motor having a frequency variator enabling operation at several speeds. It also has a location for molds (2) in such a way that it is possible to work on both faces, thereby enabling torsioning in the desired area of the bar. The machine is arranged on a bedplate (3). It has a guide roller (4), a following steadyrest (5) bearing the reaction of the assembly. The entire assembly is actuated by a command panel (6) or a control panel that is connected by means of the connector (6.1). It also has a vernier or calibrating head in the housing or matrix (2) that makes it possible to select the number of rotations. Series of identical pieces can be manufactured.

Inventors:
SANCHEZ BIELSA FRANCISCO (ES)
Application Number:
PCT/ES2000/000315
Publication Date:
February 21, 2002
Filing Date:
August 09, 2000
Export Citation:
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Assignee:
MECANIZADOS SANCHEZ BIELSA S L (ES)
SANCHEZ BIELSA FRANCISCO (ES)
International Classes:
B21D11/14; B21F1/00; B21F7/00; (IPC1-7): B21D11/00
Domestic Patent References:
WO1997018908A11997-05-29
Foreign References:
US4019356A1977-04-26
US2974711A1961-03-14
US2902080A1959-09-01
US4287743A1981-09-08
US4026137A1977-05-31
US3421351A1969-01-14
US3691807A1972-09-19
GB624169A1949-05-30
Attorney, Agent or Firm:
Estaban Perez-serrano, Mª Isabel (8 Madrid, ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES
1. Máquina para la deformación de hierro en frío mediante procesos electromecánicos de torsión y. enrollado, que permite la obtención de formas terminadas a partir de barras de hierro laminado, extrusionado o calibrado y otros metales maleables, de sección redonda, cuadrada rectangular o combinada, tanto macizas como tubulares, que está compuesta de un cabezal con un motorreductor irreversible (1), un alojamiento para moldes (2), una bancada (3) un rodillo guía (4), una luneta móvil (5) que soporta la reacción del conjunto, estando todo el conjunto accionado a través de un panel de mandos (6) en donde la máquina se encuentra caracterizada por permitir el trabajo por las dos caras del cabezal (1), de forma que es posible llevar a cabo el torsionado de las piezas en la zona que se desee, disponiendo además sobre el alojamiento o matriz (2) de un. nonio o cabezal de calibración que permite preseleccionar las vueltas a dar, obteniendo de este modo series de piezas idénticas, pudiendo estar el conjunto actuado desde un panel de control, para lo cual sobre el conjunto se ha dispuesto de un conector. (6.1).
2. Máquina para la deformación de hierro en frío mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado, según la reivindicación 1, caracterizada porque el rodillo guía (4) utilizado para la realización de las volutas y plegados se coloca gracias al soporte (4.3) sobre el soporte guía (8). Dicho rodillo guía (4) dispone de una serie de rodillos (4.1) que tienen una canal angular (4.2) para el curvado de cuadrado al canto, y en donde el rodillo guía (4) puede ser colocado sobre el soporte guía (8) en otras posiciones dependiendo del tamaño de la voluta a obtener.
3. Máquina para la deformación de hierro en frío mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado según la reivindicación 1, caracterizada porque para la obtención de radios de curvatura variables se emplea un útil de curvado (9) de radios variables, que dispone de un eje de arrastre (9.1) y sobre el que es posible utilizar una serie de rodillos intercambiables (9. 2).
4. . M6Lquina para la. deformación de hierro en frío mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado según la reivindicación 1, caracterizada porque para la realización de las volutas ovaladas se utilizan los útiles (10), los cuales son acoplados sobre el alojamiento (2) del cabezal.
5. Máquina para la deformación de hierro en frío mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado según la reivindicación. 1, caracterizada porque para la realización del plegado de las barras cuadradas se utiliza el útil (11), mientras que para la realización del plegado. de la pletina se utiliza el útil (12), donde ambos útiles se acoplan sobre el alojamiento (2) del cabezal.
6. Máquina para la deformación de hierro en frío mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado según la reivindicación 1, caracterizada porque para la realización del plegado de tubos se utiliza un útil de plegado (15) junto con un rodillo (16) de apoyo, y para el caso de que los tubos sean de mayor diámetro y espesor se utiliza un útil (23) sobre el que hay dispuesta una grapa de sujeción (21), empleando además un rodillo de apoyo (23).
7. Máquina para la deformación de hierro en frio mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado según la reivindicación 1, caracterizada porque para. la realización del curvado de pletina al canto se utiliza un plato principal (18) junto con un plato ajustable (17), una grapa de sujeción (19) y un tornillo (20).
8. Máquina para la deformación de hierro en frío mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado segdn la reivindicación 1, caracterizada porque para la realización de los llamados nudos de jardín se emplea un soporte (13) que sirve de apoyo del material sobre el que se dispone otra pieza que tiene un tope y posicionador (14) dela pieza, de forma que el soporte (13) tiene un hueco que encaja en el saliente (24) que hay junto al motorreductor (1).
Description:
MAOUINA PARA DEFORMACION DE HIERRO EN FRIO MEDIANTE PROCESOS ELECTROMECÁNICOS DE TORSION Y ENROLLADO DESCRIPCION OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta Memoria descriptiva, se refiere a una máquina para deformar el hierro en frío y otros metales maleables para la realización de formas acabadas susceptibles de aplicación en forja, cerrajería, carpintería metálica, bricolaje y similares. Se incluye dentro del campo de las máquinas- herramienta que actúan mediante deformación de materiales.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Independientemente de las técnicas tradicionales para trabajar el hierro basadas en el calentamiento del material en hornos o fraguas para su posterior deformación, existen en la actualidad varios sistemas que permiten la deformación del hierro sin tener que recurrir al calentamiento previo.

Los podemos agrupar en dos tipos generales, manuales y mecánicos. En los primeros el funcionamiento se basa en un sistema de enrollado manual accionado mediante una palanca que permite la deformación de barras de hierro sobre una matriz fijada a una bancada.

En el segundo caso los métodos de realización combinan sistemas mecánicos e hidráulicos, controlados mediante consolas digitales, que permiten la deformación del hierro mediante torsión y/o conformado mediante la acción de una prensa hidráulica. Estos sistemas precisan de unas

instalaciones complejas y un amplio espacio en el que instalar los distintos componentes, unidad de torsión, prensa hidráulica, etc. por no hablar de una inversion considerable, y su manejo requiere unos mínimos conocimientos informáticos.

Dentro de los sistemas mecánicos podemos citar también el documento de Patente W092/09381 en el que se describe un método para torsionar barras de acero por movimiento rotatorio que incluye medios para calentar el material.

Otro documento de Patente (EP 0402024 A2) describe un método para torsionar en frío pletinas mediante unos rodillos angulares giratorios a través de los que se desplaza el material.

La presente invención soluciona el problema existente en los sistemas manuales de deformación del hierro, tanto los que precisan el calentamiento del mismo como los que actúan en frío, al incorporar un sistema electro-mecánico que facilita la deformación del material de un modo sencillo, permitiendo la fabricación de distintas formas terminadas con el mismo procedimiento, aplicando dnicamente un molde o matriz determinado, fácilmente intercambiable.

Respecto a los sistemas mecánico-hidráulicos la presente invención permite una gran versatilidad en la realización de trabajos de torsión, plegado, curvado y conformado sobre barras de hierro laminado, calibrado o extrusionado de sección redonda, rectangular, cuadrada o combinada sin calentamiento previo, con una misma unidad en la que se disponen distintos moldes o matrices que son accionados por movimiento rotativo en ambos sentidos de giro, de forma paralela, transversal o longitudinal al eje de la bancada.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Máquina para deformación de hierro en frío mediante procesos electromecánicos de torsión y enrollado permite la consecución de formas terminadas a partir de barras de hierro laminado, extrusionado o calibrado, y otros metales maleables, de sección redonda, cuadrada, rectangular o combinada, tanto macizas como tubulares. A diferencia de los sistemas manuales accionados según el principio de la palanca, esta máquina está provista de un motor eléctrico, monofásico o trifásico, con un variador de frecuencia que permite el funcionamiento a varias velocidades. El motor, transmite el movimiento a través de una correa de tracción a un reductor irreversible, que multiplica el par final y posibilita la deformación-del hierro mediante la ubicación de distintos moldes o matrices en su alojamiento interior.

Además la máquina para la deformación de hierro en frío permite trabajar por las dos caras del reductor ya que el alojamiento de la matriz es pasante, lo cual permite llevar a cabo el torsionado en zonas intermedias de la barra a torsionar. Por otra parte el conjunto dispone de un nonio o cabezal de calibración que permite seleccionar con antelación el número de vueltas a dar el cabezal reductor lo que permite obtener una gran precisión en las operaciones, pudiendo obtener series de piezas idénticas.

Este conjunto electromecánico se sitúa en una bancada en la que se dispone un. rodillo-guía sobre el que apoya el material en el modo de enrollado, y una luneta móvil alineada que soporta la reacción del material en el modo de torsión.

E1 accionamiento de la máquina se realiza a través de un cuadro de mandos o panel de control automático con dos pulsadores que posibilitan el movimiento en ambos sentidos de

giro. La sencillez del mecanismo y su puesta en marcha son evidentes ya que el movimiento se produce sólo cuando se mantiene presionado el pulsador correspondiente, sin tener que realizar esfuerzo físico alguno por parte del manipulador. Por su parte, el selector de velocidad permite aumentar o disminuir él par, dependiendo de la resistencia y el espesor del material con que se trabaje. El cuadro de mandos se completa con un botón de parada de emergencia según se recomienda en la normativa de seguridad de la Comunidad Europea.

Respecto a los sistemas mecánicos mencionados la presente invención se caracteriza por su gran robuste, la sencillez dé los mecanismos, una rápida instalación y una gran versatilidad, lo que posibilita su manejo sin complicaciones ni. necesidad de un conocimiento previo específico y un período de aprendizaje muy corto.

En el plano práctico es constatable la versatilidad de la invención al posibilitar la realización de una gran variedad de formas terminadas a partir de la deformación del material, únicamente cambiando los moldes que se introducen en el alojamiento del reductor mediante acoplamiento rápido, sin fijación de tornillos.

Independientemente de la utilidad evidente de la invención en el sector industrial, sea en el campo de la forja la cerrajería, la carpintería metálica, o en el sector del bricolaje, cabe destacar la facilidad de manejo e instalación lo que la hace susceptible de ser utilizada por personas que presenten algún tipo de anomalía que le impida realizar determinados tipos de trabajo.

En cualquier caso, es preciso destacar el ahorro en tiempo de trabajo al permitir la fabricación tanto de

products en serie como de formas específicas más elaboradas para su posterior ensamblaje, debido fundamentalmente al facial. manejo y a la rapidez con que se realiza el cambio de los moldes.

DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Otras características y ventajas de la presente invención serán más evidentes en la siguiente descripción detallada de la realización preferida de la invención, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que : Figura 1.-Representa una representación en perspectiva de la máquina objeto de la invención.

Figura 2.-Muestra de forma despiezada la luneta móvil y las piezas que la conforman.

Figura 3.-Muestra en perspectiva los rodillos de apoyo.

Figura 4.-Muestra el útil de curvado de radios variables.

Figura 5.-Muestra los moldes o útiles empleados para la realización de volutas ovaladas.

Figura 6.-Representar los útiles empleados para el plegado.

Figura 7.-Muestra el útil empleado para hacer nudos de jardin.

Figura 8.-Muestra el útil de curvado en tubo

Figura 9.-Muestra el útil necesario para realizar el curvado en pletina.

Figura 10.-Muestra el útil de curvado para tubos mayores que los de la figura 8.

MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con las figuras anteriormente señaladas podemos observar en las distintas figuras que la máquina para la deformación de hierro está formada de un cabezal (1) en donde se aloja un reductor irreversible accionado por un motor eléctrico que puede ser bien monofásico o trifásico, de modo que se transmite el movimiento mediante una correa de tracción a un reductor irreversible que multiplica el par final ya que el movimiento se realiza a muy baja velocidad.

La deformación del hierro se realiza mediante la ubicación del material en los distintos moldes o matrices, los cuales van alojados en el alojamiento (2) del cabezal, pudiendo ser colocados por ambas caras en el caso del torsionado. Todo el conjunto se sitúa sobre una bancada (3) sobre la que se dispone un rodillo guía (4) sobre el que se apoya el material cuando se va a realizar un enrollado o plegado del mismo. Dicho rodillo guía (4) se sitúa junto al cabezal reductor (1) sobre el soporte guía (8). Además cuenta con una luneta móvil (5) que soporta la reacción del material en el caso de torsionado y/u otros procesos.

En el caso de realizar la acción de torsionado y gracias a que el alojamiento (2) del cabezal es pasante, las pinzas de torsionado puede ser colocadas por ambas caras, pudiendo realizar el torsionado en zonas intermedias de la barra, ya que si dicho alojamiento (2) no. fuese pasante, el torsionado

solamente se podría hacer desde dicho extremo hasta el otro extremo enclavado en la luneta móvil.

En el caso de realización en el modo de enrollado se puede trabajar por ambos lados del cabezal, para aquellos casos en que se quiera conseguir una pieza terminada de mayor diámetro que la permitida por la distancia existente entre la bancada y el útil o matriz empleado.

El accionamiento de todo el conjunto se lleva a cabo por medio de una serie de mandos (6) que disponen de dos pulsadores, uno para cada giro. o también por medio de un panel de control automático, en cuyo caso sobre uno de los laterales del conjunto se ha dispuesto un conector (6.1) para dicho panel de control. Además cuenta con un selector de velocidad que permite aumentar el par de accionamiento en la medida en que se reduce la velocidad.

El conjunto de la máquina dispone sobre el alojamiento (2) del cabezal de un nonio o cabezal de calibración (7) que permite de antemano preseleccionar el número de vueltas que se van a dar, permitiendo realizar de este modo series iguales.

La presente invención presenta dos modos de realización básicos basados en el mismo principio descrito más arriba. El primero consiste en la deformación del hierro en frío mediante la torsión de barras de sección cuadrangular (pletina, cuadrado), combinada o cuatro barras de sección cuadrada o redonda, dos pletinas, etc. Para conseguir la torsión sobre estos materiales se introducen las pinzas de torsionado correspondientes a la sección del material elegido, en el. alojamiento (2) del reductor (1) a continuación se hace pasar por dicho alojamiento un extremo de la barra de hierro hasta el punto donde se desea empezar

el torsionado, el otro punto donde se desee finalizar el torsionado se situará sobre la luneta móvil (5), que soporta la reacción del material, con la pinza correspondiente; el siguiente paso será la puesta en marcha de la máquina que iniciará el torsionado en el sentido de giro deseado. Dentro del modo de torsionado-existe una variante realizada con cuatro barras de sección redonda o cuadrada, que previamente han sido soldadas, sobre las que se realiza la torsión en un sentido determinado y, a continuación se invierte el sentido de giro y la forma comienza a abrirse configurando una forma conocida popularmente como"pina".

El segundo modo de realización aprovecha el sentido giratorio del reductor para conseguir deformar el material mediante el enrollado del mismo en torno al molde o matriz elegido para poder realizar volutas circulares, ovaladas o cuadradas, anillos continuos, curvados en radios fijos o variables, plegados en ángulo, eslabones y ganchos, y cualquier otra forma susceptible de ser conformada en torno a un molde o matriz, a partir de una barra maciza o tubular.

En este caso los moldes se introducen en el alojamiento del reductor y el material se sitúa de forma perpendicular al molde ; apoyado sobre un rodillo guía ajustable (4) situado sobre. el soporte guía (8).

En la figura 2, apreciamos la luneta móvil (5) y las piezas que la componen. La luneta va a ser la pieza que colocada sobre el soporte guía (8) soporte la reacción del torsionado, para lo cual dispone sobre la parte que reposa la barra a torsionar de medios de sujeción (5.2), pudiendo servirse opcionalmente de pinzas de torsionado para una mejor retención. Sobre uno de sus extremos sobresale una barra horizontal sobre la que desliza un tope (5.1) que puede fijarse a dicha barra. Dicho tope (5.1) tiene la misión de facilitar la realización de trabajos en serie iguales.

En la figura 3, se aprecia el rodillo guía (4), que va colocado sobre el soporte guía (8) y pegado junto al cabezal reductor, ya que es utilizado junto con una serie de moldes para llevar a cabo el curvado y la realización de una serie de volutas. Dicho rodillo guía (4), dispone de un soporte (4.3) que permite la sujeción al soporte guía (8) en la posición representada o girada 90° o 270° dependiendo del tamaño de las volutas a realizar. Sobre el rodillo guia (4) hay dispuestos una serie de rodillos (4.1) que favorecen dicho guiado. Sobre los rodillos (4.1) hay dispuesta una canal angular (4.2) usada cuando se quieran realizar volutas o curvas de cuadrado al canto, es decir sobre la arista de la barra cuadrada En la figura 4, se muestra el útil usado para el curvado en radios variables (9) para lo cual se dispone de un eje de arrastre (9.1) pudiéndose usar una serie de anillos intercambiables (9.2), para las distintas barras y perfiles utilizados.

En la figura 5, se muestran los moldes o útiles (10) empleados para la fabricación de volutas ovaladas, mientras que en la figura 6 se muestran los útiles empleados para el plegado, donde el útil (11) es el empleado para el plegado en barra cuadrada, mientras que el útil (12) es el empleado para el plegado en pletina. Todos estos útiles como ya se ha comentado anteriormente se disponen sobre el alojamiento (2) del cabezal de forma que conjuntamente con el rodillo guía (4)-permiten realizar o bien las volutas o bien el plegado.

En la figura. 7 aparece representado el útil empleado para hacer nudos-de jardin, que consta de un elemento de soporte y apoyo del material (13) sobre el que se acopla una pieza que dispone de un tope y posicionador de la pieza

(14). El elemento de soporte y apoyo del material se dispone sobre un saliente (24) que hay anexado al cabezal motorreductor (1) para poder llevar a cabo los nudos de jardin.

En la figura 8, aparecen los útiles necesarios para llevar a cabo el curvado de tubos (15), que se sirve de un rodillo de apoyo (16). En la figura 9 se muestran los útiles necesarios para realizar el curvado en pletina, que consta de un plato principal (18), de uno ajustable (17) de una grapa (19) y de un tornillo (20). En la figura 10, se muestran lo útiles necesarios para el curvado de tubos de mayor diámetro y espesor, que constan de útil (23) para el tubo sobre el que hay dispuesto una grapa de sujeción (21), y se sirven de un rodillo de apoyo (22).

La invención, dentro de su esencialidad, puede ser llevada a la práctica en otras formas de realizacion que difieran en detalle de la indicada a título del ejemplo de la descripción, y a la cual alcanzará igualmente la protección que se recaba. Así mismo, podrá construirse en cualquier forma y tamaño con los materiales más adecuados, por quedar todo ello comprendido en el espíritu de las reivindicaciones.