Dispositivo de cierre que presiona un cabezal (2) contra un cuerpo de tubo giratorio (1) de manera que una parteextrema abierta del cuerpo de tubo (1) se cierra plásticamente por el cabezal (2),

que comprende:una barra hueca (3) insertada en el cuerpo del tubo (1) para cerrar la parte extrema abierta del cuerpo del tubo (1)en un lado opuesto al cabezal (2), caracterizado por

un mecanismo de aplicación de una fuerza de reacción (43, 60) que permite que la barra hueca (3) se retire y aplicauna fuerza de reacción a la barra hueca (3) que se retira cuando la barra hueca (3) recibe una carga predeterminadao mayor durante el procesamiento del cuerpo de tubo (1) por el cabezal (2).

Dispositivo y procedimiento para cerrar extremos de tubos.

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a un dispositivo de cierre y a un procedimiento de cierre, según los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 6.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA

En un procedimiento conocido para cerrar una parte extrema abierta de un tubo metálico, el tubo se calienta y se gira, y un cabezal se mueve hacia el tubo y presiona contra la parte extrema abierta del tubo. Como resultado, la parte extrema abierta del tubo se cierra configurándose en un extremo cerrado por deformación plástica (véase JP2005-342725) .

Durante el procesamiento de cierre, se inserta una barra hueca en el tubo y se utiliza para conformar la parte extrema abierta del tubo en el lado opuesto del cabezal.

La barra hueca queda dispuesta en un estado de movimiento axial restringido para hacer contacto con la superficie posterior del tubo plásticamente deformada cuando el cabezal llega a una posición de procesamiento final.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Por lo tanto, en un procesamiento de cierre convencional, la barra hueca se dispone en contacto con la superficie posterior del tubo deformado plásticamente en la etapa de procesamiento final del tubo, y durante el procesamiento, la conformación solamente la realiza el cabezal.

Por consiguiente, durante la conformación realizada solamente por el cabezal, antes de que la barra hueca haga contacto con la superficie posterior del tubo, la deformación del tubo puede ser inestable. En este caso, el grosor de la parte extrema cerrada del tubo procesado puede llegar a ser desigual y pueden quedar pistas de deformación en la superficie frontal del tubo de procesado, dando lugar a un menor rendimiento.

Esta invención se ha diseñado teniendo en cuenta estos problemas, y un objetivo de la misma es un dispositivo de cierre y un procedimiento de cierre con el cual puede estabilizarse la calidad de un artículo terminado.

Para conseguir el objetivo anterior, la presente invención presenta un dispositivo de cierre que presiona un cabezal contra un cuerpo de tubo giratorio de manera que el cabezal cierra plásticamente una parte extrema abierta del cuerpo de tubo. El dispositivo de cierre comprende una barra hueca insertada en el cuerpo de tubo para cerrar la parte extrema abierta del cuerpo de tubo en un lado opuesto al cabezal, y se caracteriza por un mecanismo de aplicación de una fuerza de reacción que permite que la barra hueca se retire y aplica una fuerza de reacción a la barra hueca que se retira cuando la barra hueca recibe una carga predeterminada o mayor durante el procesamiento del cuerpo de tubo por el cabezal.

De acuerdo con esta invención, la barra hueca puede retirarse al recibir una carga predeterminada o mayor, y por lo tanto la posición inicial de la barra hueca al principio del procesamiento puede establecerse cerca de la parte extrema abierta del cuerpo de tubo. De este modo, la barra hueca hace contacto con la superficie posterior del tubo desde la etapa inicial del procesamiento. Además, la barra hueca recibe una fuerza de reacción cuando se retira al recibir una carga, y por lo tanto, la parte extrema abierta del tubo recibe una carga entre el cabezal y la barra hueca durante el procesamiento. Dado que la barra tubular hace contacto con el tubo desde la etapa inicial de la transformación y el extremo del tubo abierto recibe una carga entre el cabezal y la barra hueca en este momento, la deformación del tubo se estabiliza, dando lugar a una estabilidad en la calidad del artículo terminado. En la reivindicación 6 se define un procedimiento de cierre de acuerdo con la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista en planta que muestra un dispositivo de cierre 100 de acuerdo con una realización de esta invención.

La figura 2 es una vista lateral parcial del dispositivo de cierre 100.

La figura 3 es un diagrama del circuito hidráulico de una unidad hidráulica en un mecanismo de accionamiento de la barra hueca del dispositivo de cierre 100.

Las figuras 4A a 4C son diagramas de patrones que muestran un procedimiento de cierre realizado por el dispositivo de cierre 100.

Descripción detallada de la invención

A continuación se describirá una realización de esta invención con referencia a los dibujos.

Haciendo referencia a las figuras 1 a 4 se describirá un dispositivo de cierre 100 de acuerdo con una realización de la presente invención.

En primer lugar se describirá la configuración global del dispositivo de cierre 100.

El dispositivo de cierre 100 es un dispositivo para cerrar una parte extrema abierta de un tubo 1 que sirve de cuerpo de tubo metálico para conformar el tubo 1 en una forma de extremo cerrado. Mientras el tubo 1 se calienta y gira, un cabezal 2 presiona contra la parte extrema abierta del tubo 1 para someter al tubo 1 a una deformación plástica, y como resultado, la parte extrema abierta del tubo se cierra.

Una superficie periférica exterior del tubo 1 queda agarrada por un husillo portaherramientas 20 dispuesto cerca de una parte central del dispositivo de cierre 100. El husillo portaherramientas 20 rota (gira) alrededor del centro axial del tubo sujeto 1.

Tal como se muestra en la figura 4, el cabezal 2 presenta una cavidad 2a que corresponde a la forma de la parte extrema cerrada del tubo cerrado 1, y queda dispuesta frente al tubo 1.

El cabezal 2 puede rotar (girar) y desplazarse en la dirección axial del tubo 1 mediante un mecanismo de accionamiento del cabezal 30.

El mecanismo de accionamiento del cabezal 30 comprende una base de apoyo del cabezal 31 que soporta un eje (no mostrado) de manera giratoria a través de un cojinete, quedando acoplado el cabezal 2 a una parte extrema del eje, un motor 32 que hace girar el cabezal 2 a través del eje, un mecanismo de transmisión de potencia 33 que transmite el giro del motor 32 al eje, y un embrague unidireccional (no mostrado) que aplica un par al eje desde el mecanismo de transmisión de potencia 33 mientras bloquea la entrada de par en el mecanismo de transmisión de potencia 33 desde el eje.

Mediante estas constituciones del mecanismo de accionamiento del cabezal 30, el cabezal 2 gira cuando se acciona el motor 32, y cuando el cabezal 2 se presiona contra el tubo 1, mientras el tubo 1 gira a una velocidad mayor que el cabezal 2, el cabezal 2 gira en dependencia del tubo 1 mediante a la acción del embrague unidireccional.

El mecanismo de accionamiento del cabezal 30 comprende, además, una mesa deslizante 35 que lleva la base de soporte del cabezal 31, un par de carriles de guía 36 que se extienden en la dirección axial del tubo 1 y guían la mesa deslizante 35, un tornillo de bolas 37 roscado en la mesa móvil 35, y un motor 38 que tiene un eje de salida que está conectado al tornillo de bolas 37.

Por medio de estas constituciones del mecanismo de accionamiento del cabezal 30, al accionarse el motor 38, la mesa deslizante 35 que lleva la base de soporte del cabezal 31 se mueve a lo largo de los carriles de guía 36, y por lo tanto el cabezal 2 puede moverse en una dirección de aproximación o retirada respecto al tubo 1. Por lo tanto, al accionar el motor 38, el cabezal 2 puede presionarse contra la parte extrema abierta del tubo 1.

Una bobina de calentamiento de inducción de alta frecuencia 39 capaz de calentar la periferia exterior del tubo 1 está acoplada al extremo de la punta de la base de soporte del cabezal 31. Por lo tanto, cuando el cabezal 2 se mueve para conformar la parte extrema abierta del tubo 1 cerrado, el tubo 1 se inserta en la bobina de calentamiento de inducción de alta frecuencia 39, y por lo tanto, el tubo 1 es procesado mientras se calienta.

En la parte posterior del husillo portaherramientas 20 se dispone una barra hueca 3 que es capaz de moverse a través de la parte hueca del tubo 1 para conformar la parte extrema abierta del tubo 1 cerrado en el lado opuesto del cabezal 2. El extremo de la punta de la barra hueca 3 presenta una forma esférica, y la forma de la superficie posterior de la parte extrema cerrada formada en el tubo 1 está definida por este extremo de la punta.

La barra hueca 3 puede rotar (girar) y moverse en la dirección axial del tubo 1 mediante un mecanismo... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de cierre que presiona un cabezal (2) contra un cuerpo de tubo giratorio (1) de manera que una parte extrema abierta del cuerpo de tubo (1) se cierra plásticamente por el cabezal (2) , que comprende:

una barra hueca (3) insertada en el cuerpo del tubo (1) para cerrar la parte extrema abierta del cuerpo del tubo (1) en un lado opuesto al cabezal (2) , caracterizado por

un mecanismo de aplicación de una fuerza de reacción (43, 60) que permite que la barra hueca (3) se retire y aplica una fuerza de reacción a la barra hueca (3) que se retira cuando la barra hueca (3) recibe una carga predeterminada

o mayor durante el procesamiento del cuerpo de tubo (1) por el cabezal (2) .

2. Dispositivo de cierre según la reivindicación 1, comprendiendo el mecanismo de aplicación de una fuerza de reacción (43, 60) :

un cilindro hidráulico (43) dividido en una cámara de aceite del lado de la barra (43a) y una cámara de aceite del lado inferior (43b) mediante un pistón (44) al cual está conectado una barra (45) que sostiene la barra hueca (3) , que realiza una operación de expansión/contracción mediante el suministro y descarga de un fluido de trabajo hacia y desde las dos cámaras de aceite (43a, 43b) ; y

un segundo cilindro (60) dividido en una cámara de aire (63) sellada con aire, y una cámara de aceite (62) llena de un fluido de trabajo y conectada a la cámara de aceite del lado inferior (43b) del cilindro hidráulico (43) a través de un conducto de flujo (61) ,

en el que el suministro y descarga del fluido de trabajo hacia y desde la cámara de aceite del lado inferior (43b) del cilindro hidráulico (43) se desconecta durante el procesamiento del cuerpo de tubo (1) , y cuando la barra hueca (3) recibe una carga durante el procesamiento del cuerpo de tubo (1) por el cabezal (2) , la cámara de aire (63) del segundo cilindro (60) se comprime a través de la cámara de aceite del lado inferior (43b) y la cámara de aceite (62) del segundo cilindro (60) , de modo que la barra hueca (3) se retira y recibe la fuerza de reacción.

3. Dispositivo de cierre según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que comprende, además, un mecanismo de mantenimiento de la fuerza de reacción (65, 67) que mantiene constante la fuerza de reacción aplicada a la barra hueca (3) mediante el mecanismo de aplicación de la fuerza de reacción (43, 60) .

4. Dispositivo de cierre según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de mantenimiento de la fuerza de reacción (65, 67) mantiene la fuerza de reacción constante mediante el ajuste de una presión interna de la cámara de aire (63) del segundo cilindro (60) .

5. Dispositivo de cierre según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de mantenimiento de la fuerza de reacción (65, 67) comprende:

una fuente de suministro de aire a presión (67) que suministra aire comprimido a la cámara de aire (63) del segundo cilindro (60) a través de un tubo de suministro de aire (66) ; y

un regulador de presión (65) que reduce la presión del aire comprimido suministrado por la fuente de suministro de aire a presión (67) para mantener la presión de un sistema de aire a una presión predeterminada, y mantiene la presión predeterminada descargando el aire comprimido cuando la presión de la cámara de aire (63) aumenta hasta la presión predeterminada o por encima de ésta.

6. Procedimiento de cierre para presionar un cabezal (2) contra un cuerpo de tubo giratorio (1) de manera que una parte extrema abierta del cuerpo de tubo (1) se cierra plásticamente por el cabezal (2) , caracterizado por el hecho de que, cuando una barra hueca (3) insertada en el cuerpo de tubo (1) recibe una carga a medida que el cabezal (2) es presionado contra el cuerpo de tubo (1) , la barra hueca (3) se retira, y por el hecho de que

la barra hueca (3) aplica una fuerza de reacción al cuerpo del tubo (1) mientras se retira, y

el cuerpo de tubo (1) queda conformado tras la recepción de una carga entre el cabezal (2) y la barra hueca (3) .