Procedimiento de cierre y máquina de cierre.
Un procedimiento de cierre para cerrar un extremo abierto de una pieza de trabajo (9) que rota en torno a uncentro axial de la misma presionando un molde caliente (4) contra la pieza de trabajo (9),
caracterizado por:proveer una caja de purga de aire (510) con abertura hacia una inmediación de la pieza de trabajo (9);
suministrar aire a un interior de la caja de purga de aire (510); y
detectar un estado de la pieza de trabajo (9) o del molde (4) mediante un sensor (501, 502) provisto en el interiorde la caja de purga de aire (510).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2006/307264.
Solicitante: KAYABA INDUSTRY CO., LTD..
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: WORLD TRADE CENTER BLDG, 2-4-1, HAMAMATSU-CHO MINATO-KU TOKYO 105-6190 JAPON.
Inventor/es: Mishima,Keisuke.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B21D22/16 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B21 TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DEL METAL POR PUNZONADO. › B21D TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS, BARRAS O PERFILES METALICOS SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DE METALES POR PUNZONADO (trabajo mecánico o tratamiento de alambre B21F). › B21D 22/00 Conformación sin cortado, por estampado, repujado o embutido (por medio de operaciones que no sean las que utilizan dispositivos o herramientas rígidas, masas flexibles o elásticas B21D 26/00). › sobre mandriles o patrones de conformación.
- B21D37/16 B21D […] › B21D 37/00 Herramientas en cuanto que sean elementos de máquinas consideradas en la presente subclase (formas o estructuras de herramientas adaptadas únicamente a operaciones particulares, ver los grupos correspondientes a estas operaciones). › Calentado o enfriamiento.
- B21D41/04 B21D […] › B21D 41/00 Utilización de procedimientos que permitan modificar el diámetro de los extremos de los tubos (B21D 39/00 tiene prioridad). › Estrechamiento; Cierre.
- G01B21/04 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01B MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES ANALOGAS; MEDIDA DE ANGULOS; MEDIDA DE AREAS; MEDIDA DE IRREGULARIDADES DE SUPERFICIES O CONTORNOS. › G01B 21/00 Disposiciones de medida o sus detalles en caso de no adaptarse a los tipos particulares de medios de medida de los otros grupos de esta subclase. › mediante la medida de coordenadas de puntos.
- G01K1/00 G01 […] › G01K MEDIDA DE TEMPERATURAS; MEDIDA DE CANTIDADES DE CALOR; ELEMENTOS TERMOSENSIBLES NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (pirometría de las radiaciones G01J 5/00). › Detalles de los termómetros no especialmente adaptados a tipos particulares de termómetro (circuitos para reducir la inercia térmica G01K 7/42).
PDF original: ES-2398456_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento de cierre y máquina de cierre.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta invención se refiere a una mejora en un procedimiento de cierre y una máquina de cierre para cerrar un extremo abierto de un material de tubo de metal.
ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR
En un procedimiento de cierre, se hace rotar una pieza de trabajo constituida por un material de tubo de metal y se presiona un molde (die) contra la pieza de trabajo al mismo tiempo que se calienta la pieza de trabajo. De este modo, la pieza de trabajo experimenta una deformación plástica a medida que se aproxima gradualmente el molde.
Una máquina de cierre usada en la operación de cierre comprende un mandril de diámetro exterior (outer diameter chuck) que sostiene una superficie periférica exterior de la pieza de trabajo, y un husillo de mandril (chuck spindle) que hace rotar el mandril de diámetro exterior conjuntamente con la pieza de trabajo. La pieza de trabajo es cerrada presionando el molde en rotación contra la pieza de trabajo en una posición desplazada de la pieza de trabajo en rotación.
El procedimiento de cierre y la máquina de cierre están divulgados en JP2002-153930A.
En una máquina de cierre convencional, se provee cerca de la porción procesada de la pieza de trabajo un sensor para detectar la posición de la pieza de trabajo y un sensor para detectar la temperatura del molde, y se realiza la operación de cierre automáticamente de acuerdo con las señales de detección de estos sensores.
No obstante, en una máquina de cierre convencional, se genera negro de humo (lampblack) procedente de la porción procesada de la pieza de trabajo cuando se calienta el molde y la pieza de trabajo, y este negro de humo puede ensuciar las lentes y otros elementos de los sensores, causando una reducción en la precisión de detección de los sensores.
Es por tanto un objeto de esta invención proveer un procedimiento de cierre y una máquina de cierre con los que puede conservarse la precisión de detección de un sensor.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Esta invención provee un procedimiento de cierre para cerrar un extremo abierto de una pieza de trabajo que rota en torno a un centro axial de la misma presionando un molde caliente contra la pieza de trabajo, caracterizado por proveer una caja de purga de aire (air purge box) con abertura hacia una inmediación (vicinity) de la pieza de trabajo, suministrar aire a un interior de la caja de purga de aire, y detectar un estado de la pieza de trabajo o del molde a través de un sensor provisto en el interior de la caja de purga de aire.
Además, esta invención provee una máquina de cierre para cerrar un extremo abierto de una pieza de trabajo que rota en torno a un centro axial de la misma presionando un molde caliente contra la pieza de trabajo, caracterizado por una caja de purga de aire con abertura hacia una inmediación de la pieza de trabajo, un mecanismo de suministro de aire para suministrar aire a un interior de la caja de purga de aire, y un sensor provisto en el interior de la caja de purga de aire para detectar un estado de la pieza de trabajo o del molde.
De acuerdo con esta invención, durante una operación de cierre en la que se presiona el molde contra la pieza de trabajo en rotación al mismo tiempo que se calienta la pieza de trabajo de tal manera que la pieza de trabajo es sometida a una deformación plástica a medida que se aproxima el molde, se llena el interior de la caja de purga de aire con el aire que se suministra a ésta, y el aire fluye hacia el exterior de la caja de purga de aire a través de la porción de abertura, de manera que se evita la infiltración de negro de humo generado procedente de una porción procesada de la pieza de trabajo dentro de la caja de purga de aire. Como resultado, puede evitarse que la porción de detección del sensor se ensucie con el negro de humo, por lo que puede conservarse a un nivel alto la precisión de detección del sensor.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es una vista lateral de una máquina de cierre, que ilustra una realización de esta invención.
La figura 2 es una vista en planta de la máquina de cierre.
La figura 3 es una vista frontal de la máquina de cierre.
Las figuras 4A - 4H son vistas que muestran procesos de cierre.
La figura 5 es una vista en corte de una caja de purga de aire.
DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES PREFERIDAS
A continuación se describirá esta invención en mayor detalle con referencia a los dibujos adjuntos.
La figuras 1 a 3 muestran la constitución completa de una máquina de cierre 1. En las figuras 1 a 3, se establecen tres ejes, concretamente X, Y y Z, ortogonales entre ellos. Se asume que el eje X se extiende en una dirección sustancialmente lateral horizontal, el eje Y se extiende en una dirección sustancialmente frontal-trasera horizontal, y el eje Z se extiende en una dirección sustancialmente vertical. A continuación se describirá la constitución completa de la máquina de cierre 1.
Se proveen en una porción central de la máquina de cierre 1, dos husillos de mandril 20 que hacen rotar una pieza de trabajo 9 en torno a su centro axial, y un único dispositivo motriz de molde 40 que mueve un molde 4. Los husillos de mandril 20 realizan un movimiento de vaivén en la dirección del eje X relativo a un pedestal 3 por medio de un dispositivo motriz de husillo de mandril 30, que será descrito más tarde, moviéndose así alternamente respecto a la porción central de la máquina de cierre 1 con el fin de enfrentar la pieza de trabajo 9 con el molde 4.
La máquina de cierre 1 realiza una operación de cierre para cerrar un extremo abierto de la pieza de trabajo 9 calentando la pieza de trabajo 9, que está constituida por un material de tubo metálico, utilizando un dispositivo calentador de alta frecuencia 2, y presionando el molde 4 contra la pieza de trabajo 9 en rotación de manera que la pieza de trabajo 9 experimenta una deformación plástica.
Se provee en la porción central de la máquina de cierre 1, un dispositivo motriz de un tope de empuje (thrust stopper moving device) 60, que está posicionado frente al husillo de mandril 20 para cerrar la pieza de trabajo 9 con el fin de sostener una porción final de la pieza de trabajo 9, y un dispositivo motriz de pieza central 50, que mueve una pieza central 5 dentro de la pieza de trabajo 9.
Se provee un par de transportadores 18 y un dispositivo introductor en la pieza de trabajo 10 respectivamente en las porciones traseras izquierda y derecha de la máquina de trabajo 1. La pieza de trabajo 9 es transportada hacia delante en la dirección del eje Y por cada uno de los transportadores 18 y a continuación es transportada hacia delante en la dirección del eje Y por cada uno de los dispositivos introductores en la pieza de trabajo 10, los cuales son capaces de moverla en la dirección del eje Y. De este modo, la pieza de trabajo 9 es introducida en y sujetada por los respectivos husillos de mandril izquierdo y derecho 20.
Mientras uno de los husillos de mandril 20 está ubicado en la porción central de la máquina de trabajo 1 durante una operación de cierre, el otro husillo de mandril 20 está ubicado en la porción izquierda o derecha de la máquina de cierre 1 con el fin de recibir la pieza de trabajo 9 transportada por los respectivos dispositivos introductores en la pieza de trabajo 10.
Se provee en la porción frontal de la máquina de trabajo 1 un dispositivo de descarga 17 para descargar la pieza de trabajo 9 después de la operación de cierre. El dispositivo de descarga 17 hace que un elemento de sujeción (hand) 13 que sujeta la pieza de trabajo 9 oscile en la dirección del eje X relativa al pedestal 3 de tal manera que la pieza de trabajo 9, la cual es expulsada de los husillos de mandril izquierdo y derecho 20, es transportada hacia un transportador 19 dispuesto en la porción frontal de la parte derecha de la máquina de cierre 1.
Una vez se ha completado la operación de cierre, la pieza de trabajo 9, que está a una temperatura alta de 1000°C o más, es transportada a un dispositivo de enfriamiento 70 (ver la figura 3) por el transportador 19 y enfriada por el dispositivo de enfriamiento 70. El dispositivo de enfriamiento 70 está provisto en la parte derecha frontal de la máquina de cierre 1.
Las figuras 4A a 4G muestran una serie de procesos realizados por la máquina de cierre 1 para cerrar la pieza de trabajo 9. Cada proceso de este procedimiento de cierre será descrito en secuencia.
En relación con la figura 4A, se inserta en la pieza de trabajo 9 un mandril de diámetro interior 8 del dispositivo introductor en la pieza de trabajo 10 de... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento de cierre para cerrar un extremo abierto de una pieza de trabajo (9) que rota en torno a un centro axial de la misma presionando un molde caliente (4) contra la pieza de trabajo (9) , caracterizado por: proveer una caja de purga de aire (510) con abertura hacia una inmediación de la pieza de trabajo (9) ;5 suministrar aire a un interior de la caja de purga de aire (510) ; y
detectar un estado de la pieza de trabajo (9) o del molde (4) mediante un sensor (501, 502) provisto en el interior de la caja de purga de aire (510) .
2. Una máquina de cierre (1) para cerrar un extremo abierto de una pieza de trabajo (9) que rota en torno a un centro 10 axial de la misma presionando un molde caliente (4) contra la pieza de trabajo (9) , caracterizado por:
una caja de purga de aire (510) con abertura hacia una inmediación de la pieza de trabajo (9) ;
medios de suministro de aire para suministrar aire a un interior de la caja de purga de aire (510) ; y
un sensor (501, 502) provisto en el interior de la caja de purga de aire (510) para detectar un estado de la pieza de trabajo (9) o del molde (4) . 15
3. La máquina de cierre (1) según se define en la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que la caja de purga de aire (510) comprende una porción de abertura abierta hacia abajo.
4. (corregida) La máquina de cierre (1) según se define en la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que se
provee en el interior de la caja de purga de aire (510) un sensor de posición (501) que detecta una posición de la pieza de trabajo y un sensor de temperatura (502) que detecta una temperatura del molde (4) , y el sensor de temperatura (502) está dispuesto debajo del sensor de posición (501) .
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