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Patent Searching and Data


Title:
SYSTEM FOR PERFORATING FLANGES IN LONG STRUCTURAL SECTIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/087100
Kind Code:
A1
Abstract:
A system for punching the flanges of a long structural member, where the structural member advances in its lengthwise direction exposing its flanges to a horizontal actioning punch tooling, the system is formed by at least one pliers to hold and pull the structural member by an end and where the punch tooling comprises a base structure that supports a first plurality of male punches and a second plurality of male punches placed opposite and horizontally, wherein the first and second plurality of punches have a vertical displacement, and an upper structure that supports a plurality of female perforation matrices that are aligned in the same direction of advancement of the structural member, wherein the displacement of the structural member allows punching on any part of the flange surface of the structural member.

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Inventors:
HINOJOSA GARZA RENE JAVIER (MX)
GUEVARA AVILA ROBERTO (MX)
RIVAS VELAZQUEZ EDUARDO (MX)
Application Number:
PCT/MX2011/000163
Publication Date:
June 28, 2012
Filing Date:
December 16, 2011
Export Citation:
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Assignee:
METALSA S A DE C V (MX)
HINOJOSA GARZA RENE JAVIER (MX)
GUEVARA AVILA ROBERTO (MX)
RIVAS VELAZQUEZ EDUARDO (MX)
International Classes:
B26F1/14
Foreign References:
US4136592A1979-01-30
US3231099A1966-01-25
US2293674A1942-08-18
US3592094A1971-07-13
US3892154A1975-07-01
US3134284A1964-05-26
US3203692A1965-08-31
US5063804A1991-11-12
US3805659A1974-04-23
EP1527832A12005-05-04
US2444135A1948-06-29
US5108140A1992-04-28
US3050831A1962-08-28
Attorney, Agent or Firm:
GARCÍA LÓPEZ, César (MX)
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Claims:
REIVINDICACIONES 1. Un sistema para perforar las alas de un perfil estructural largo formado de al menos dos alas y una alma, donde el perfil estructural avanza en su dirección Iongitudinai exponiendo sus alas a un herramental de perforado de acción horizontal, caracterizado porque comprende:

al menos una tenaza para sujetar y jalar a dicho perfil estructural por un extremo para hacerlo pasar a través de dicho herramental de perforado, en donde dicha tenaza tiene un desplazamiento controlado en la rrusma dirección de avance de dicho perfil estructural; y

en donde dicho herramental de perforado comprende:

una estructura base que soporta una primera pluralidad de punzones macho y una segunda pluralidad de punzones machos colocados de manera opuesta y en posición horizontal, en donde dichos punzones machos son de acción conjunta o independiente, y tanto la primera y segunda pluralidad de punzones tiene un desplazamiento vertical;

una estructura superior que soporta una pluralidad de matrices perforadoras hembras que están alineadas en la misma dirección de avance del perfil estructural, en donde dicho herramental de perforado tiene una desplazamiento' transversal respecto de la dirección tíe avance de dicho perfil estructural que combinado con el desplazamiento del perfil estructural permite perforar cualquier parte de la superficie de las alas del perfil estructural.

2. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho perfil estructural tiene una sección transversal en forma de U, C, I.

3. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque además dicho herramental de perforado incluye al menos un par de guías tope a su entrada y salida que están colocados de manera opuesta para evitar el desplazamiento transversal del perfil estructural durante su avance por dicho herramental de perforado.

4. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha tenaza está montada sobre un tornillo sinfín accionado por un motor que le provee a la tenaza el desplazamiento controlado, en donde dicho tonillo sinfín está fijo y colocado de manera paralela al avance del perfil estructural.

5. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha estructura base incluye una pluralidad de bloques de soporte accionados cada uno por un pistón que permite mantener a cada punzón macho en su posición de perforado.

Description:
SISTEMA PARA PERFORAR ALAS DE PERFILES ESTRUCTURALES LARGOS

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en lo general a sistemas de perforado de perfiles estructurales, de manera más particular se refiere a un sistema para perforar alas de un perfil estructural largo formado de al menos dos alas y una alma, donde el perfil estructural avanza en su dirección longitudinal exponiendo sus alas a un herramental de perforado de acción horizontal.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Én el estudio del arte previo existe un sistema para perforar las alas de un perfil estructural en el cual es necesario controlar la posición del perfil tanto en la dirección X (longitudinal) y dirección Z (vertical), en dicho sistema, el perfil es alimentado en dirección longitudinal haciendo uso de una cama de rodillos por la cual el perfil es desplazado longitudinalmente hasta que llega a una estación donde el perfil es aprisionado y jalado por un una tenaza.

Dicha tenaza es accionada por un tornillo sin fin el cual es controlado mediante un control numérico computarizado para tener preciso control de la distancia recorrida por el perfil en dicha dirección X (longitudinal), lo cual es necesario para localizar el punto del ala del perfil que será perforado, dicho punto es posicionado entre un punzón macho y una matriz hembra, los cuales se encuentran alineados, dicho punzón es accionado mediante un pistón hidráulico el cual a su vez también es controlado por un ordenador numérico. Dicho punzón macho y matriz hembra se encuentran localizados en una estructura de prensa a la que el pistón hidráulico también pertenece, en dicha estructura de prensa es posible localizar uno o más punzones y matrices, cada par con su respectivo pistón hidráulico.

Para la operación de la perforación de agujeros en el ala del lado derecho existe una prensa y para la perforación de agujeros en la ala izquierda existe otra prensa, la aprensa de perforado del lado izquierdo tiene un diseño más simple ya que la ala izquierda del perfil siempre estará alineada con dicha prensa.

La prensa del lado derecho presenta un diseño más complejo ya que esta tendrá la función de ajustarse a las diferentes distancias de separación que existen entre las alas, esto para perfiles de diferentes medidas. La prensa tiene ocho tamaños de perforaciones en cada lado, en donde las ubicaciones de la línea de centros de cada punzón y su matriz varían con el tamaño del diámetro del agujero que estos producen, esto con el fin de realizar agujeros más cercanos al alma del perfil. La localización correcta del punto a perforar en dirección X (longitudinal) es controlado por las ya comentadas tenazas, la localización correcta del punto a perforara en dirección Z (vertical) es controlada mediante el movimiento de la estructura de prensa mediante un servomotor, el cual es controlado numéricamente por un ordenador.

Existe una distancia entre la prensa por donde pasa el ala del perfil, cuando estas se encuentra en la posición Z (vertical) adecuada, un pistón es activado y la prensa comienza a cerrarse, cuando ambos lados de la estructura de prensa contactan con el ala del perfil, el punzón es empujado contra la matriz hembra realizando así la perforación.

Debido a que las perforaciones de cada una de las alas del perfil estructural se realizan en estaciones distintas existe una variación en la localización de los agujeros realizados en la ala derecha con respecto con los realizados en el ala izquierda.

Dicha variación de localización genera problemas en los ensambles subsecuentes.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene por objeto proporcionar un sistema para perforar las alas de un perfil estructural largo formado de al menos dos alas y una alma, donde el perfil estructural avanza en su dirección longitudinal exponiendo sus alas a un herramental de perforado de acción horizontal, el sistema está formado por al menos una tenaza para sujetar y jalar el perfil estructural por un extremo para hacerlo pasar a través del herramental de perforado, tal que la tenaza tiene un desplazamiento controlado en la misma dirección de avance del perfil estructural; y en donde el herramental de perforado comprende una estructura base que soporta una primera pluralidad de punzones macho y una segunda pluralidad de punzones machos colocados de manera opuesta y en posición horizontal, en donde los punzones machos son de acción conjunta o independiente y tanto la primera y segunda pluralidad de punzones tiene un desplazamiento vertical; una estructura superior que soporta una pluralidad de matrices perforadoras hembras que están alineadas en la misma dirección de avance del perfil estructural, en donde el herramental de perforado tiene una desplazamiento transversal respecto de la dirección de avance del perfil estructural que combinado con el desplazamiento del perfil estructural permite perforar cualquier parte de la superficie del alma del perfil estructural.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS FIGURAS

Los detalles característicos de la invención se describen en los siguientes párrafos en conjunto con las figuras que lo acompañan, los cuales son con el propósito de definir al invento pero sin limitar el alcance de éste.

La Figura 1 muestra una vista frontal del sistema para perforar las alas de un perfil estructural de acuerdo a la invención.

La Figura 2 muestra una vista superior del sistema para perforar las alas de un perfil estructural de acuerdo a la invención.

La Figura 3 muestra una vista en perspectiva inferior del sistema para perforar las alas de un perfil estructural de acuerdo a la invención. La Figura 4 muestra una vista frontal del detalle del sistema para perforar las alas de un perfil estructural de acuerdo a la invención.

La Figura 5 muestra una vista frontal del detalle del actuador del sistema para perforar las alas de un perfil estructural de acuerdo a la invención.

La Figura 6 muestra una vista en perspectiva superior del sistema para perforar las alas de un perfil estructural de acuerdo a la invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El objetivo de este sistema es realizar los agujeros necesarios sobre las alas de un perfil estructural en una sola estación, para evitar variación en la localización de los agujeros perforados tanto en el ala derecha como en el ala izquierda. .

En la Figura 1 y en la Figura 2 se muestra una vista frontal y una vista superior respectivamente de un sistema para perforar las alas de un perfil estructural, donde un perfil 2 entra en un herramental de perforado de acción horizontal 1, en dirección X (longitudinal). El perfil estructural tiene una sección transversal en forma de U, C, I.

Se muestra una cremallera 3, una corredera 4, una estructura principal 5, un conjunto de base para matrices 6, una base que soporta una pluralidad de punzones 7, una base que soporta una pluralidad de punzones 7 ', una pluralidad de punzones 8, una pluralidad de matrices 9, un bloque de soporte 10, una pluralidad de soportes para punzones 11, un par de correderas 12 y 12 ' , un pistón neumático 13, un pistón hidráulico 14, un pistón hidráulico 14 ' , un par de guías 15 y 15 ' , un conjunto de cuatro tornillos bola 16, un conjunto de cuatro cilindros de nitrógeno 17, un conjunto de cuatro pistones hidráulicos 18, un conjunto de ocho pistones neumáticos 20.

Con el objetivo de realizar la operación de perforación se tiene en cada lado del perfil estructural 2, una base que soporta una pluralidad de punzones 7 para las perforaciones del ala derecha y otra pluralidad de punzones 7 para las perforaciones del ala izquierda.

En dicha pluralidad de punzones 7, se encuentran la pluralidad de punzones 8 y la pluralidad de matrices 9, dicha pluralidad de punzones 8 se encuentra alineada con la pluralidad de matrices 9, dicha pluralidad de punzones 8 son de medidas diferentes.

Cuando cierta medida es requerida de la pluralidad de punzones 8, la medida correcta de punzón es accionado por el bloque de soporte 10 el soporte para punzón 11 y la corredera 12.

Entonces la pluralidad de punzones 7 relativa al ala correspondiente es activado mediante el empuje de la corredera 12, dicha corredera 12 es activada por el pistón hidráulico 14.

Dicha corredera 12 está montada entre dos guías 15 que permite su movimiento, de tal manera el soporte para punzón 11 esta soportado por bloque de soporte 10, dicho bloque de soporte 10 provee de fuerza suficiente al punzón 8 para realizar la perforación del ala del perfil 2, dado que el punzón 11 del lado contrario no cuenta con soporte del bloque de soporte 10, no puede realizar agujero alguno en el ala contraria.

Para la localización de un punto sobre el ala del perfil estructural 2 que ha de ser perforado se requiere el control de dos movimientos, uno en dirección X (longitudinal) y otro en dirección Z (vertical).

Cuando un desplazamiento en la dirección Z (vertical) es requerido, dicha estructura principal 5 es capaz de moverse en dirección Z (vertical), esto mediante el dicho conjunto de cuatro tornillos bola 16 que proporcionan desplazamiento de precisión y los cilindros de nitrógeno 17 que sostienen el peso del perfil estructural 2, dichos tornillos bola 16 se encuentran distribuidos uniformemente, dichos cilindros de nitrógeno 17 están distribuidos uniformemente. Es mostrada una mesa soporte 22 a la entrada del herramental de perforado de acción horizontal 1, una mesa soporte 22 ' a la salida del sistema para perforar las alas de un perfil estructural 1, una tenaza 23, un servomotor 24 y un tornillo sinfín 25, dicha mesa soporte 22 y dicha mesa soporte 22 ' cuentan con una pluralidad de rodillos (no mostrados), dicha pluralidad de rodillos se encuentran colocados en una posición transversal a la mesa de tal modo que el perfil estructural 2 se desplace sobre dichos rodillos, evitando así excesivas fuerzas de fricción de la mesa soporte 22 y 22 ' con el perfil estructural 2. El herramental de perforado de acción horizontal 1 incluye al menos un par de guías tope (no mostradas) a su entrada y salida que están colocados de manera opuesta para evitar el desplazamiento transversal del perfil estructural 2 durante su avance por dicho herramental de perforado. Dicho perfil estructural 2 es soportado por la mesa soporte 22 en la entrada y por dicha mesa soporte 22 ' en la salida del herramental de perforado de acción horizontal 1, en la entrada del sistema para perforar las alas de un perfil estructural 1 se encuentra dicha tenaza 23 que se encarga de sujetar al perfil estructural 2. Dicha tenaza 23 está montada sobre dicho tornillo sin fin 25, dicho tornillo sin fin 25 es activado por el servomotor 24, dicho servomotor 24 es controlado por un controlador numérico computarizado, dicha tenaza 23 provee movimiento controlado en dirección X (longitudinal) al perfil estructural 2. En la Figura 3 se muestra una vista en. perspectiva inferior del sistema para perforar las alas de un perfil estructural en donde es mostrado el detalle del bloque de soporte 10, el soporte para punzón 11, el pistón neumático 13, el pistón hidráulico 14, la corredera 12. En la Figura 4 se muestra una vista frontal del detalle del herramental de perforado de acción horizontal 1 en el cual puede verse el detalle de la posición conjunto de cuatro pistones neumáticos 18 y el conjunto de de ocho pistones neumáticos 20, la pluralidad de punzones 8, la pluralidad de matrices 9 y el soporte para punzón 11.

En la Figura 5 muestra una vista frontal del detalle del actuador del herramental de perforado de acción horizontal 1, en el cual puede verse un conjunto de cuatro dispositivos de fijación 19 y un dispositivo liberador 21.

El conjunto de base para matrices 6 es provisto con el conjunto cuatro pistones hidráulicos 18, los cuales asisten en el sostenimiento del perfil estructural 2, de tal manera que cuando se activa el conjunto de dispositivos de fijación 19, mantienen al perfil estructural 2 en una posición fija con el fin de asegurara la correcta posición del agujero que ha de ser perforado. A demás se cuenta con un conjunto de ocho pistones neumáticos 20 que activan al dispositivo liberador 21, el cual se mueve hacia abajo después de la perforación del perfil estructural 2. En tanto que la invención se ha divulgado y descrito con referencia a un número limitado de modalidades, será aparente que pueden hacerse variaciones y modificaciones a la misma sin apartarse del espíritu y alcance de la invención y pueden ocurrírsele otras modificaciones a aquellos expertos en la técnica. Por lo tanto, las siguientes reivindicaciones pretenden cubrir las modificaciones, variaciones y equivalentes de la misma.