ES2198331T3 - Procedimiento y aparato para formar agujeros opuestos en una pared lateral de una pieza de trabajo tubular. - Google Patents
Procedimiento y aparato para formar agujeros opuestos en una pared lateral de una pieza de trabajo tubular.Info
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Abstract
Un procedimiento para cortar agujeros opuestos en una pared lateral de una pieza de trabajo tubular (13) y retirar los discos (46, 47) cortados de la misma, que comprende las etapas de: (a) presurizar la pieza de trabajo; y estando caracterizado por las etapas de: (b) suministrar unos miembros (18, 29) de movimiento en vaivén alineados axialmente primero y segundo, que tienen cada uno un extremo funcional (20, 31), estando dispuestos dichos extremos funcionales para su aplicación a unas porciones de pared opuestas primera y segunda de la pieza de trabajo, respectivamente, y teniendo el segundo miembro una dimensión transversal mayor que dicho primer miembro y desplazándose en vaivén en un pasaje (19, 28) extendido lateralmente de dicha pieza de trabajo.
Description
Procedimiento y aparato para formar agujeros
opuestos en una pared lateral de una pieza de trabajo tubular.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un aparato para formar dos agujeros opuestos en
una pared lateral de una pieza de trabajo tubular y para retirar
los discos cortados de la misma, según el preámbulo de las
reivindicaciones 1 y 14. Dichos procedimiento y aparato se conocen
por el documento de patente
US-A-5666840. Normalmente, el
procedimiento se aplicará mientras la pieza de trabajo tubular está
internamente presurizada, por ejemplo con agua presurizada y está
soportando una hidroconformación dentro de una cavidad del molde.
Actualmente, se utiliza la hidroconformación a gran escala para la
fabricación de componentes de bastidores para vehículos. Unos
agujeros opuestos o alineados son frecuentemente requeridos en
miembros de bastidor tubulares y similares, por ejemplo para
conectar elementos de sujeción mecánicos a su través.
En un procedimiento conocido de formación de
agujeros, descrito en la patente U.S. 4.989.482 (Mason), del
cesionario de la presente solicitud, un miembro de movimiento en
vaivén o troquel que tienen unas piezas distales funcionales
afiladas secciona una pared lateral de una pieza de trabajo
presurizada y corta un disco. En la forma desvelada por Mason, el
troquel podrá estar ventilado, por ejemplo suministrándole un
taladro pasante que comunica entre el extremo funcional y una zona
de menor presión, con objeto de promover la adherencia del disco
cortado al extremo funcional del troquel. Esto evita el problema de
que el disco se desprenda del troquel y caiga dentro de la pieza de
trabajo y permanezca en una localización desconocida dentro de la
pieza de trabajo tras la finalización de la operación de formación
del agujero. Sin embargo, esta patente da a conocer un
procedimiento para formar un solo agujero y no desvela
procedimiento alguno para formar dos agujeros alineados.
En un procedimiento adicional conocido, en la
forma descrita, por ejemplo, en la patente U.S. 3.495.486 (Fuchs),
un miembro se desplaza en vaivén en un pasaje próximo a una pieza
de trabajo presurizada. Inicialmente, un extremo funcional del
miembro está próximo a, y soporta, la pared lateral de la pieza de
trabajo. El extremo funcional se retrae alejándose de la pieza de
trabajo y la presión interna actúa en la forma de un troquel
líquido, originando que el disco sea cortado de la pared lateral en
el área no soportada a lo largo de una línea correspondiente a la
periferia del pasaje. La patente no describe el corte de agujeros
alineados de forma opuesta y no trata del problema del desecho de
los discos tras la formación del agujero.
La patente U.S. 5.666.840 (Shah y otros) da a
conocer un procedimiento en el cual un troquel corta dos agujeros
alineados en un tubo hidroconformado. El troquel está ventilado y
parece que se promociona la adherencia del disco al extremo de
corte del troquel. El procedimiento se basa en la presurización del
líquido dentro del tubo para suministrar la presión que desengancha
los discos del extremo del troquel. Como resultado, se requiere que
se mantenga la presurización durante y después de la formación del
segundo agujero y esto, a su vez, da como resultado una limitación
del diseño, de forma que el segundo agujero tiene que ser del mismo
tamaño que el troquel, de forma que el troquel selle el agujero a
medida que pasa a su través. Además, dado que el pasaje en la
matriz o en el botón de la matriz próximo al segundo agujero es del
mismo tamaño que el troquel, existe el riesgo de un rápido desgaste
o la rotura del troquel, dado que cualquier pequeña desalineación
dará como resultado que el troquel golpee los lados de la parte
inferior desde la matriz. Unas desventajas adicionales de la
configuración descrita es que si por cualquier causa se pierde la
presurización dentro del tubo, un disco podrá ser aspirado de nuevo
dentro del tubo y depositado dentro del tubo cuando el troquel se
retráe. Dado que el disco podrá adherirse a una película de agua o
a la pared lateral interior del tubo, la presencia del disco podrá
no ser revelada hasta que se haya secado la película de agua, una
vez que el tubo producto haya sido despachado o incorporado dentro
del bastidor de un vehículo u otro producto, dando como resultado
un ruido molesto que podrá ser difícil o imposible de remediar por
parte del comprador.
La presente invención suministra unos
procedimientos y un aparato mediante los cuales se podrán evitar
las desventajas mencionadas, así como otras desventajas.
Según la presente invención, se suministra un
procedimiento para cortar agujeros opuestos en una pared lateral de
una pieza de trabajo tubular y retirar los discos cortados de la
misma, que comprende las etapas de:
(a) presurizar la pieza de trabajo;
(b) suministrar unos miembros de movimiento en
vaivén alineados axialmente primero y segundo, que tienen cada uno
un extremo funcional, estando dispuestos dichos extremos
funcionales para su aplicación a unas porciones de pared opuestas
primera y segunda de la pieza de trabajo, respectivamente, y
teniendo el segundo miembro una dimensión transversal mayor que
dicho primer miembro y desplazándose en vaivén en un pasaje
extendido lateralmente de dicha pieza de trabajo;
(c) hacer pasar dicho primer miembro a través de
dichas porciones de pared primera y segunda;
(d) cortar unos discos primero y segundo de
dichas porciones de pared primera y segunda de la pieza de trabajo,
respectivamente;
(e) hacer avanzar el extremo funcional del primer
miembro hacia el extremo funcional del segundo miembro y capturar
los discos portados entre los extremos funcionales de los miembros
primero y segundo;
(f) mover dichos miembros, de forma que los
extremos funcionales de los miembros y los discos capturados entre
ambos progresen a lo largo de dicho pasaje en una dirección alejada
lateralmente de la pieza de trabajo;
(g) separar los extremos funcionales de dichos
miembros en una región del pasaje separada de la pieza de trabajo;
y
(h) retirar los discos de los extremos
funcionales.
Con el procedimiento según la invención, el
pasaje dentro del cual el segundo miembro se desplaza en vaivén
tiene una dimensión transversal mayor que el primer miembro, de
forma que el agujero formado en la pared lateral de la pieza de
trabajo tubular próxima al segundo miembro sea más ancha que el
agujero formado próximo al primer miembro, y existe un hueco entre
el primer miembro y los lados del pasaje, de forma que el riesgo de
incidencia del primer miembro sobre los lados del pasaje se reduce
o evita considerablemente. Los discos capturados entre los miembros
primero y segundo son movidos conjuntamente como una unidad hasta
un punto fuera del tubo donde son liberados positivamente por la
separación de los extremos funcionales de los miembros, en cuyo
punto se podrán aplicar las técnicas de retirada positiva del disco
como por ejemplo la aplicación de aire comprimido y la
pulverización con agua presurizada para separar los discos de los
miembros primero y segundo y asegurar que los discos no son
llevados de nuevo al interior de la pieza de trabajo de tubo.
Además, el procedimiento descrito está bien adaptado para emplear
presión de una fuente distinta que el líquido usado para presurizar
el tubo y desenganchar los discos de los extremos de los miembros
primero y segundo.
La invención también suministra un aparato para
cortar agujeros opuestos en una pared lateral de una pieza de
trabajo tubular presurizada y para retirar de la misma los discos
cortados, que comprende:
(a) unas matrices primera y segunda que se pueden
oponer para confinar dicha pieza de trabajo presurizada;
(b) un primer miembro que se desplaza en vaivén
en un primer pasaje en la primera matriz y que tiene un extremo
funcional para su aplicación a una primera parte de pared de la
pieza de trabajo; caracterizado porque:
(c) un segundo miembro que se desplaza en vaivén
en un segundo pasaje en la segunda matriz, axialmente alineado con
el primer miembro y que tiene un extremo funcional para su
aplicación a una segunda parte de pared de la pieza de trabajo
opuesta a dicha primera parte de pared, teniendo dicho segundo
miembro y dicho segundo pasaje una dimensión transversal mayor que
dicho primer miembro;
(d) un pasaje transversal de desecho de discos en
la segunda matriz que comunica con un lado del segundo pasaje en
una región separada de la pieza de trabajo;
(e) unos elementos motrices de desplazamiento en
vaivén para los miembros primero y segundo, respectivamente y que
son accionables para desplazar en vaivén dicho primer miembro entre
posiciones que tiene sus extremos funcionales próximos a la primera
parte de pared y adyacentes al pasaje transversal, respectivamente,
y para desplazar en vaivén el segundo miembro entre posiciones que
tienen su extremo funcional próximo a la segunda porción de pared y
adyacente al pasaje transversal, respectivamente;
(f) y una primera fuente de presión conectable a
dicho pasaje transversal para desplazar discos a lo largo de dicho
pasaje transversal.
Formas de realización preferentes de la invención
se describen en las reivindicaciones dependientes.
Otras ventajas de la presente invención se
volverán patentes tras la toma en consideración de la descripción
detallada siguiente, realizada conjuntamente con los dibujos
adjuntos, que se incluyen a modo de ejemplo solamente.
En los dibujos adjuntos:
la Figura 1 muestra de forma algo esquemática y
parcialmente en sección transversal una porción de una matriz de
hidroconformación antes de comenzar la operación de troquelado;
las Figuras 2 a 4 muestran, respectivamente,
etapas sucesivas en las operaciones de troquelado y retirada del
disco;
la Figura 5 ilustra una forma modificada del
procedimiento de troquelado;
la Figura 6 muestra una etapa subsecuente en el
procedimiento modificado según la Figura 5;
las Figuras 7, 8, 9 y 10 muestran formas
adicionalmente modificadas del procedimiento de troquelado,
respectivamente.
Con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
números de referencia iguales indican piezas iguales, y en primer
lugar al procedimiento ilustrado en las Figuras 1 a 4, la Figura 1
muestra una prensa que tiene unas matrices superior e inferior 11 y
12 empleadas en una operación de hidroconformación, en la cual una
pieza de trabajo en la forma de un tubo 13 está confinada dentro de
una cavidad 14 definida entre las matrices 11 y 12 en posición
cerrada.
En una forma preferente, los extremos del tubo 13
podrán estar sellados y un fluido, normalmente agua 16, rellena el
tubo 13. El fluido podrá estar, y preferentemente está,
prepresurizado antes de cerrar las matrices 11 y 12 conjuntamente.
Tras el cierre de las matrices, el fluido 16 es presurizado
adicionalmente con objeto de originar que la pared del tubo 17
conforme los contornos de la cavidad 14. A menudo, el tubo
hidroconformado producto tendrá una sección transversal no
circular, como por ejemplo genéricamente rectangular. Los
procedimientos de pre-presurización,
hidroconformación, llenado y sellado se describen con más detalle
en las patentes US re 33.990 (de Cudini), 5.235.836 (de Klages y
otros), 5.445.002 (de Cudini y otros) y 5.644.829 (de Mason y
otros).
El primer miembro o troquel 18 se desplaza en
vaivén en un pasaje o taladro 19 que se extiende lateralmente de la
cavidad de la matriz definida por la matriz superior 11. La
estructura o función del troquel 18 podrá ser similar a la descrita
en la patente U.S. 4.989.482 (de Mason), transferida al cesionario
de la presente solicitud. El taladro 18 tiene un extremo funcional
o frontal 20 que puede estar afilado, aunque no necesariamente,
para definir un borde cortante, y en la forma preferente, tiene un
taladro axial 21 extendido hacia el interior desde el extremo
funcional 20 y que comunica con un taladro transversal 22 que
ventea hacia el exterior del taladro 18. El taladro 18 está
retenido en un soporte 23 acoplado a un dispositivo 24 para
efectuar el movimiento alternativo del taladro 18. Por ejemplo, el
soporte 23 del taladro podrá estar conectado al pistón de una
configuración de pistón hidráulico y cilindro, de la cual el
cilindro (no representado) está conectado a la matriz 11.
Un taladro transversal 26 de suministro pasa a
través de la matriz 11 y se conecta por un extremo en el taladro
lateral 19. El taladro 26 está acoplado a través de un sistema de
válvulas 27 a una fuente de fluido presurizado S_{1}, como por
ejemplo aire comprimido.
La matriz 12 tiene un pasaje o taladro 28
alineado con el pasaje 19 y se extiende lateralmente en la cavidad
14 de la matriz definida por la matriz 12. Un segundo miembro 29 se
desplaza en vaivén dentro del pasaje 28. El segundo miembro 29 y
el pasaje 28 son algo más anchos que el primer miembro 18 y el
pasaje 19, y en una forma preferente, en una posición avanzada del
troquel 18, como se aprecia en la Figura 3, el troquel 18 pasa a
través del pasaje 28 con un huelgo por todos los lados. Por
ejemplo, el troquel 29 y el pasaje 28 podrán ser entre
aproximadamente el 0,5 y aproximadamente el 300% más ancho que el
troquel 18, más preferentemente aproximadamente del 5 al 100%, y
todavía más preferentemente aproximadamente del 10 a
aproximadamente el 20% más ancho que el troquel 18, en base a las
dimensiones en anchura del troquel 18. El miembro 29 tiene un
extremo funcional o frontal 31 que podrá ser, pero no
necesariamente, afilado para definir un borde cortante. El miembro
29 tiene preferentemente un taladro axial 32 extendido desde su
extremo funcional hasta un taladro transversal 33 que ventea hacia
el exterior del miembro 29. El miembro 29 está retenido en un
soporte 34 que está acoplado a un dispositivo 36 para efectuar el
movimiento alternativo del miembro 29. Por ejemplo, el soporte 34
podrá estar conectado al pistón de una configuración de pistón
hidráulico y cilindro del cual, el cilindro (no representado) está
conectado a la matriz 12.
Una deslizadera o pasaje transversal 37 de
desecho de discos intersecta el pasaje 28 y sobre un lado se
inclina hacia abajo en dirección a un extremo (no representado) de
salida en un lado de la matriz 12. Un extremo interno 38 de la
deslizadera 37 en el lado opuesto del pasaje 28 conecta con un
taladro de suministro 39 que pasa a través de la matriz 12 y se
conecta a través de una válvula 41 a una fuente S_{2} de fluido
presurizado, por ejemplo agua bajo presión. El taladro 39 podrá
conectar al pasaje 38 a través de una porción que podrá estar
constreñida para dar una parte estrecha 42 similar a un chorro,
pero no necesariamente. Un taladro de suministro 43 adicional pasa
a través de la matriz 12 y se conecta por un extremo a una parte
lateralmente externa del pasaje 28 y por un extremo opuesto a
través de una válvula 44 a una fuente S_{3} de fluido
presurizado, como por ejemplo aire comprimido.
En operación, inicialmente ambos miembros primero
y segundo 18 y 29 están colocados como se aprecia en la Figura 1,
con sus extremos funcionales 20 y 31 a ras con las superficies
adyacentes de la cavidad 14 del molde en los moldes 11 y 12,
respectivamente y hacia fuera próximos a las porciones de pared
lateral primera y segunda del tubo 18 presurizado con fluido.
En una forma del presente procedimiento, en la
forma mostrada en las Figuras 1 a 4, el dispositivo 24 es accionado
para hacer avanzar el extremo funcional 20 del troquel 18 a través
de la porción adyacente de la pared 17 del tubo y descargar un
disco 46. Como se aprecia en la Figura 2, el extremo funcional 20
del troquel 18 tiende a portar el disco 46 hacia fuera con el
mismo. En dicho punto, como en la forma preferente, el troquel 18
tiene un taladro de ventilación 21, la adhesión del disco 46 al
extremo funcional 20 y la despedida limpia del disco 46 de la pared
del tubo 17 se promocionan por la diferencia de presión existente
entre el interior del tubo 13 y el interior del taladro 21, que
está a una presión reducida en comparación con el fluido 16, y en
la forma preferente, se encuentra sustancialmente a la presión
atmosférica.
En el punto en el cual el disco 46 hace contacto
con la superficie interna de la parte de pared lateral segunda de
la pared lateral 17 en la región opuesta del pasaje 19, el
dispositivo 36 es actuado para permitir la retracción del miembro
29, como se aprecia en la Figura 3. Por ejemplo, en el caso en el
cual el dispositivo 36 está conectado al pistón hidráulico de la
configuración de pistón y cilindro hidráulico, el sistema de
válvulas conectado al cilindro podrá operarse para permitir el
alivio de la presión del cilindro en el lado de extensión del
pistón. Opcionalmente, el dispositivo 36 podrá ser operado
inicialmente para retraer el miembro 29 positivamente, alejándolo
de la pieza de trabajo 13 de tubo en el momento en la cual el disco
46 hace contacto con la parte segunda de pared lateral, y tras un
corto período de tiempo, se permite el alivio del lado de extensión
del pistón, en la forma descrita anteriormente. Como resultado de la
combinación del impacto del disco 46 sobre el lado interno de la
parte 17 de pared lateral, la presión ejercida por el fluido 16
presurizado dentro del tubo 13, y la retirada del miembro 29, un
segundo disco 47 es troquelado desde la parte 17 de pared lateral
en la región adyacente del pasaje 28. Mientras el dispositivo 24 y
el troquel 18 continúan avanzando hacia la posición extendida
mostrada en la Figura 3, el miembro 29, conjuntamente con el
soporte 34 y el dispositivo 36, son empujados hacia atrás, de forma
que los discos 46 y 47 son capturados compresivamente entre los
extremos funcionales 20 y 31 del troquel 18 y el miembro 29,
respectivamente, y son conducidos positivamente en una condición
capturada lateralmente a la posición mostrada en la Figura 3. Hasta
el punto en el cual los extremos funcionales 20 y 31 se ponen en la
posición con los discos 46 y 47 capturados compresivamente entre
los mismos, los discos 46 y 47 permanecen localizados positivamente
y retenidos sobre los extremos funcionales 20 y 31 en virtud de la
diferencia de presión entre el líquido dentro del tubo 13 y el
interior de los taladros de ventilación axiales 21 y 32. Como
resultado, el disco 47 es cizallado por ejemplo de forma limpia y
no tiende a permanecer fijado a la pared lateral 17 del tubo
13.
Dado que el pasaje 28 tiene una dimensión en
anchura mayor que el troquel 18, el segundo disco 47 tiene una
dimensión mayor en anchura que el disco 46. Además, se puede
apreciar en la Figura 3 que, a medida que el troquel 18 avanza,
existe un huelgo en todos los lados entre los lados del troquel 18
y el pasaje 28.
Para evitar un desgaste excesivo del material de
la matriz inferior 12 resultante de las tensiones ejercidas al
cortar el segundo disco 47, la matriz inferior 12 podrá estar
provista en la región de la abertura del pasaje 28 con un inserto
48 o botón de la matriz que tiene una abertura 28A a través del
mismo que define la boca del pasaje 28. El inserto o botón 48 de la
matriz podrá ser por ejemplo de acero endurecido.
El troquel 18 avanza hasta que se alcanza una
posición, en la forma indicada en la Figura 3, en la cual el
dispositivo 24 alcanza su límite de desplazamiento en la dirección
de extensión. Por ejemplo, dicho límite podrá ser definido por el
pistón conectado al dispositivo 24 que alcanza un límite de
movimiento definido por las paredes del cilindro (no se aprecia)
dentro de las cuales trabaja el pistón.
Se deberá apreciar que, en este extremo extendido
o posición de avance, como se aprecia en la Figura 3, el taladro
transversal 22 en el troquel 18 se alinea con el taladro de
suministro 26 en la matriz 11.
Mientras el troquel 18 está detenido, el miembro
29 es accionado por el dispositivo 36 para continuar su retracción
alejándose del tubo 13 hasta un límite extremo de retracción,
mostrado en la Figura 4. Esto podrá efectuarse, por ejemplo,
aplicando presión sobre el lado de retracción del pistón de la
configuración de pistón y cilindro a la cual el dispositivo 36 está
conectado. De nuevo, dicho límite de retracción podrá ser definido
por el pistón acoplado al dispositivo 36 que alcanza un límite de
movimiento dentro del cilindro en el que trabaja el pistón.
Se podrá apreciar que, en la posición mostrada en
la Figura 4, el taladro transversal 33 en el miembro 29 se alinea
con el taladro de suministro 43 en la matriz 12.
En la posición mostrada en la Figura 4, los
extremos funcionales 20 y 31 de los miembros 18 y 29,
respectivamente, están separados entre sí, de forma que los discos
46 y 47 son liberados y dejan de estar capturados compresivamente
entre los extremos funcionales 20 y 32.
Las válvulas 27, 41 y 44 son abiertas, de forma
que el aire comprimido se suministra a lo largo de los taladros de
suministro 26 y 43 desde las fuentes S_{1} y S_{3},
respectivamente, y se suministra gas presurizado a los taladros
axiales 21 y 32 propulsando los discos 46 y 47 en la dirección
alejada axialmente de los extremos funcionales 20 y 31 de los
miembros 18 y 29, respectivamente. Al mismo tiempo, agua bajo
presión, por ejemplo a la presión hidrostática del líquido o bajo
la presurización del gas se fuerza a lo largo del taladro de
suministro 39 y desde el cual emerge dentro de la deslizadera 37,
en la forma de una pulverización forzada indicada por la línea
discontinua en la Figura 4, que tiende a llevar los discos 46 y 47
hacia abajo, a lo largo de la deslizadera de desecho de los discos
37, en la forma indicada por la flecha en la Figura 4. El agua que
escapa del tubo 13 a lo largo del pasaje anular entre el troquel 18
y el pasaje 28 fluye dentro de la deslizadera 37 y podrá servir de
ayuda para hacer deslizar los discos 46 y 47 hasta la salida. Los
discos retirados podrán ser recogidos en un bidón o similar
dispuesto próximo al extremo de salida de la deslizadera 37 próxima
al lado de la matriz inferior 12.
Los dispositivos 24 y 36 son accionados para
restaurar el troquel 18 y el miembro 28 hasta la posición mostrada
en la Figura 1, en la cual los extremos funcionales 20 y 31 de los
miembros están posicionados a ras con las superficies adyacentes de
la cavidad 14 en los troqueles 11 y 12, respectivamente.
Los extremos del tubo 13 están sin sellar y
cualquier líquido restante es permitido a drenarse del tubo 13, y
los troqueles 11 y 12 se abren para liberar la pieza de trabajo
hidroconformada y agujereada.
La nueva pieza de trabajo tubular podrá ser
posteriormente colocada entre las matrices abiertas 11 y 12, la
pieza de trabajo sellada, llenada y preferentemente presurizada
previamente, y las matrices 11 y 12 movidas hasta la posición
cerrada, siendo la pieza de trabajo hidroconformada, repitiéndose
el ciclo de operación descrito anteriormente con referencia a las
Figuras 1 a 4.
En la forma preferente, la operación de los
dispositivos de actuación 24 y 36 y de las válvulas 27, 41 y 44 se
controla automáticamente. Dicho control automático es bien conocido
y bien entendido por los expertos en la técnica, y no es necesario
describirse en detalle en la presente memoria. Por ejemplo, el
control automático podrá efectuarse a través de temporizadores o a
través de circuitos lógicos operados por conmutadores de proximidad
accionados por los dispositivos 24 y 36.
En un segundo ejemplo de una forma del
procedimiento presente descrito en lo que sigue con referencia a
las Figuras 5 y 6. El miembro 29 funciona como un troquel, y
preferentemente tiene un extremo funcional o frontal 31
afilado.
Inicialmente, los miembros 18 y 29 están en la
posición mostrada en la Figura 1. El dispositivo 36 es accionado
para conducir el troquel 29 a través de la pared lateral 17 del
tubo 13 presurizado, cizallando un disco 47 y formando un agujero
correspondiente en la pared lateral 17. El disco 47 tiende a ser
llevado sobre el extremo frontal 31 del troquel 29 a medida que se
desplaza hasta una posición aproximadamente central dentro del tubo
13, como se aprecia en la Figura 5. La adhesión del disco 47 al
extremo frontal 31 podrá promoverse en la forma preferente mediante
el diferencial de presión existente entre el fluido 16 dentro del
tubo 13 y el interior del taladro 32 dentro del troquel 29.
Mientras que el troquel 29 está en encaje próximo dentro del pasaje
28, normalmente el encaje entre el troquel 29 y el pasaje 28 no es
hermético al gas, de forma que el interior del pasaje 32, podrá
ser, al menos parcialmente, ventilado a la atmósfera. Si se desea,
con objeto de reducir la fuga de agua presurizada del interior del
tubo 13, y mantener un grado deseado de presurización dentro del
tubo 13, una vez que los discos 46 y 47 son cizallados de la pared
lateral 17 del tubo, los pasajes 19 y 28 podrán estar equipados con
unas juntas tóricas que podrán estar capturadas en un rebajo
anular en la pared lateral del pasaje 19 o 28 y que enganchan los
lados de los troqueles 18 y 29 y forman un sello entre la pared
lateral del pasaje 19 o 28 y el troquel 18 adyacente 18 y 29, de la
forma convencional.
Posteriormente, el dispositivo 24 es accionado
para conducir el troquel 18 a través de la pared lateral 17
adyacente, cortar un disco 46 de dimensión en anchura menor que el
disco 47. El troquel 18 continua avanzando hasta la posición
mostrada en la Figura 6, en la cual los discos 46 y 47 son
capturados compresivamente entre los extremos frontales de los
miembros 18 y 29. El taladro 18 se hace avanzar mientras que el
taladro 29 es permitido retraerse, por ejemplo aliviando la presión
sobre el lado de extensión de un pistón que conecta al dispositivo
36, en la forma descrita anteriormente con referencia a la Figura
3. El troquel 18 empuja el troquel 29, conjuntamente con los discos
46 y 47 capturados para permanecer atrapados conjuntamente entre
los extremos funcionales de los miembros 18 y 29. Mientras que
permanecen capturados de esta forma, los discos 46 y 47 son
desplazados hasta la posición mostrada en la Figura 3, en la cual
el miembro 18 alcanza su límite de extensión. Posteriormente, el
resto del ciclo de operación se realiza en la forma descrita
anteriormente, con referencia a las Figuras 3 y 4, en el cual el
miembro 29 es retraído adicionalmente, los discos 46 y 47
desplazados por aire comprimido suministrado a lo largo de los
taladros de suministro 26 y 43 y los discos liberados deslizados a
lo largo de la deslizadera de discos con un chorro de agua
suministrado desde la construcción 39.
Los troqueles 18 y 29 son posteriormente
restaurados a la posición de la Figura 1, la pieza de trabajo 13
perforada está posteriormente sin sellar, siendo drenada y retirada
de la prensa tras la abertura de las matrices 11 y 12. A
continuación, una nueva pieza de trabajo podrá ser insertada dentro
de la prensa, repitiéndose el ciclo de operación descrito
anteriormente con referencia a las Figuras 5 y 6.
Una tercera forma del procedimiento presente se
muestra en la Figura 7. Con los troqueles 18 y 29 inicialmente en
la posición de la Figura 1, el troquel 18 es retraído, como se
aprecia en la Figura 7, para permitir que la presión en el tubo 13
troquele un disco 46 que se adhiere al extremo funcional 20 del
troquel 18.
El troquel 18 que porta el disco 46 podrá ser
avanzado posteriormente hasta la posición de la Figura 2,
siguiéndose la secuencia de operaciones descrita anteriormente con
referencia a las Figuras 2, 3 y 4.
En una cuarta forma del procedimiento, se sigue
en primer lugar el procedimiento descrito anteriormente con
referencia a la Figura 7. A continuación el troquel 29 se hace
avanzar, como se aprecia en la Figura 8, portando un disco 47 hasta
una posición interna dentro del tubo 13. El troquel 18 se hace
avanzar hasta la posición mostrada en la Figura 6 y se sigue el
procedimiento descrito anteriormente con referencia a las Figuras
6, 3 y 4.
En una quinta forma del procedimiento mostrada en
la Figura 9, en primer lugar el troquel 18 se hace avanzar para
cizallar un disco 46 mientras que el troquel 29 se retrae, de forma
que la presión del líquido dentro del tubo 13 cizalla un disco 47.
El troquel 18 se hace avanzar posteriormente mientras que el
troquel 29 es permitido retraerse, siguiéndose el procedimiento
descrito anteriormente con referencia a las Figuras 3 y 4.
En una sexta forma del procedimiento,
inicialmente ambos taladros 18 y 29 se retraen en la forma mostrada
en la Figura 10, para permitir que la presión en el tubo 13 cizalle
los discos 46 y 47. A continuación, el troquel 18 se hace avanzar
mientras que el disco 29 es permitido a retraerse, siguiéndose el
procedimiento descrito anteriormente con referencia a las Figuras 3
y 4.
Las secciones transversales de los miembros 18 y
29, y por tanto los discos zizallados de sus extremos funcionales
y de las aberturas formadas en la pared lateral 17, podrán ser de
cualquier perfil deseado. Por ejemplo, podrán ser de forma
circular, elíptica, triangular, rectangular, poligonal o de
cualquier forma curvada de forma simple o compleja. Mientras el
miembro 29 y sus pasajes 28, incluyendo el pasaje 28a a través del
botón 48 de la matriz, si está presente, tendrán una dimensión en
anchura o transversal mayor que la dimensión correspondiente del
miembro 18 y el pasaje 19, no todas las dimensiones transversales
del miembro 29 necesitan ser mayores que el miembro 18, y se desea
simplemente que el miembro 18 pase a través del pasaje 28 con un
huelgo en todos sus lados. Por lo tanto, por ejemplo, el área
transversal del troquel 18, cuando se proyecta sobre la sección
transversal del miembro 29, podrá exhibir un margen o huelgo
alrededor de todos sus bordes hacia dentro del perímetro en sección
transversal del miembro 29, mediante lo cual se evita el riesgo de
que el troquel 18 golpee los lados del pasaje 28 o del botón 48 de
la matriz.
El procedimiento descrito anteriormente ofrece la
ventaja adicional de que los discos 46 y 47 son cortados
limpiamente de la pared lateral 17 del tubo 13, siendo capturados
positivamente y desplazados del tubo 13 hasta el interior de la
deslizadera 37 separada de la pieza de trabajo, donde son liberados
y desechados positivamente a lo largo de la deslizadera 37,
eliminando de dicha forma el riesgo de que los discos 46 y 47
puedan ser llevados de nuevo a, o permanezcan dentro de, la pieza
de trabajo de tubo 13.
Debe hacerse notar que, ventajosamente, la pared
lateral 17 del tubo 13 próximo al agujero formado por el
zizallamiento del disco 46 tiende a estar indentada hacia el
interior en dirección a la mitad del tubo 13 en razón del
movimiento hacia dentro del disco 46 portado por el troquel 18,
mientras en el lado opuesto, la periferia del agujero formado por
la retirada del disco 47 tiende a estar formada a ras con la pared
lateral 17 del tubo, dado que el movimiento hacia fuera del disco
47 más grande tiende a presionar la pared lateral 17 hacia fuera
contra la superficie de la cavidad 14 de la matriz. Esta
conformación de la periferia de los agujeros es especialmente
conveniente y deseable para la fijación de elementos de sujeción
mecánicos que se hacen pasar a través de los agujeros
alineados.
Claims (22)
1. Un procedimiento para cortar agujeros opuestos
en una pared lateral de una pieza de trabajo tubular (13) y retirar
los discos (46, 47) cortados de la misma, que comprende las etapas
de:
(a) presurizar la pieza de trabajo; y estando
caracterizado por las etapas de:
(b) suministrar unos miembros (18, 29) de
movimiento en vaivén alineados axialmente primero y segundo, que
tienen cada uno un extremo funcional (20, 31), estando dispuestos
dichos extremos funcionales para su aplicación a unas porciones de
pared opuestas primera y segunda de la pieza de trabajo,
respectivamente, y teniendo el segundo miembro una dimensión
transversal mayor que dicho primer miembro y desplazándose en
vaivén en un pasaje (19, 28) extendido lateralmente de dicha pieza
de trabajo;
(c) hacer pasar dicho primer miembro a través de
dichas porciones de pared primera y segunda;
(d) cortar unos discos primero y segundo de
dichas porciones de pared primera y segunda de la pieza de trabajo,
respectivamente;
(e) hacer avanzar el extremo funcional del primer
miembro hacia el extremo funcional del segundo miembro y capturar
los discos portados entre los extremos funcionales de los miembros
primero y segundo;
(f) mover dichos miembros, de forma que los
extremos funcionales de los miembros y los discos capturados entre
ambos progresen a lo largo de dicho pasaje en una dirección alejada
lateralmente de la pieza de trabajo;
(g) separar los extremos funcionales de dichos
miembros en una región del pasaje separada de la pieza de trabajo;
y
(h) retirar los discos de los extremos
funcionales.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el primer miembro tiene un extremo funcional cortante y las
etapas (c) y (d) comprenden hacer avanzar el primer miembro a
través de la primera parte de pared hacia la segunda parte de pared
y permitir al segundo miembro retraerse lateralmente y alejarse de
la pieza de trabajo, una vez que el primer miembro se aproxima a la
segunda parte de pared.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1, en
el que los miembros primero y segundo tienen cada uno un extremo
funcional cortante y las etapas (c) y (d) comprenden hacer avanzar
los miembros primero y segundo a través de dichas partes de pared
primera y segunda, respectivamente, hacia una parte interna de la
pieza de trabajo y hacer avanzar el primer miembro a través de
dicha segunda parte de pared mientras que permite que dicho segundo
miembro se retrae lateralmente hacia fuera de la pieza de
trabajo.
4. Un procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la etapa (c) comprende retraer el primer miembro
lateralmente alejándolo de la pieza de trabajo, y hacer avanzar el
primer miembro lateralmente hacia, y a través de, la segunda parte
de pared.
5. Un procedimiento según la reivindicación 1, en
el que las etapas (c) y (d) comprenden retraer el primer miembro
lateralmente alejándolo de la pieza de trabajo, hacer avanzar el
primer miembro lateralmente en dirección, a y a través de, dicha
segunda parte de pared y permitir que el segundo miembro se
retraiga lateralmente alejándose de la pieza de trabajo.
6. Un procedimiento según la reivindicación 5, en
el que el segundo miembro se retrae antes de que el primer miembro
se aproxime a la segunda parte de pared.
7. Un procedimiento según la reivindicación 5, en
el que el segundo miembro se retrae una vez que dicho primer
miembro se aproxima a la segunda parte de pared.
8. Un procedimiento según la reivindicación 1, en
el que las etapas (c) y (d) comprenden hacer avanzar el primer
miembro a través de las partes de pared primera y segunda y
permitir que el segundo miembro se retraiga alejándose de la pieza
de trabajo antes de que el primer miembro se aproxime a la segunda
parte de pared.
9. Un procedimiento según la reivindicación 1, en
el que las etapas (c) y (d) comprenden retraer los miembros primero
y segundo alejándolos de la pieza de trabajo y hacer avanzar el
primer miembro a través de las partes primera y segunda de
pared.
10. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente, en el que cada uno de los miembros
primero y segundo tiene un taladro (21, 32) axial que comunica
entre el extremo funcional y una parte orientada hacia la parte
posterior del miembro, y la tapa (h) comprende aplicar
presurización a lo largo de cada uno de dichos taladros axiales
desde una región externa a la pieza de trabajo.
11. Un procedimiento según la reivindicación 10,
en el que cada uno de los miembros primero y segundo tiene un
taladro transversal (22, 33) que comunica con el taladro axial y
que se alinea con un conducto (26, 43) de presión conectado a una
fuente de presurización (S_{1}, S_{3}).
12. Un procedimiento según la reivindicación 11,
en el que dichos miembros primero y segundo se desplazan en vaivén
dentro de las matrices primera y segunda (11, 12) y cada uno de
dichos conductos de presión comprende un taladro (26, 43) que se
extiende dentro de cada una de las matrices primera y segunda,
respectivamente.
13. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el que el pasaje comunica con un pasaje (37) transversal en
dicha región separada de la pieza de trabajo, y la etapa (h)
comprende aplicar una presurización desde una parte del pasaje
transversal sobre un lado del pasaje y desplazar los discos hacia
una parte del pasaje transversal sobre un lado del pasaje opuesto a
dicho lado.
14. Un aparato para cortar agujeros opuestos en
una pared lateral de una pieza de trabajo (13) tubular presurizada
y para retirar los discos (46, 47) cortados de la misma, que
comprende:
(a) unas matrices primera y segunda (11, 12) que
se pueden oponer para confinar la pieza de trabajo presurizada;
(b) un primer miembro (18) que se desplaza en
vaivén en un primer pasaje (19) en la primera matriz y que tiene un
extremo funcional (20) para su aplicación a una primera parte de
pared de la pieza de trabajo; caracterizado porque:
(c) un segundo miembro (29) que se desplaza en
vaivén en un segundo pasaje (28) en la segunda matriz, axialmente
alineado con el primer miembro y que tiene un extremo funcional
(31) para su aplicación a una segunda parte de pared de la pieza de
trabajo opuesta a la primera parte de pared, teniendo el segundo
miembro y el segundo pasaje una dimensión transversal mayor que el
primer miembro;
(d) un pasaje (37) transversal de desecho de
discos en la segunda matriz que comunica con un lado del segundo
pasaje en una región separada de la pieza de trabajo;
(e) unos elementos motrices (24, 36) de
desplazamiento en vaivén para los miembros primero y segundo,
respectivamente, y que son accionables para desplazar en vaivén el
primer miembro entre posiciones que tienen sus extremos funcionales
próximos a la primera parte de pared y adyacentes al pasaje
transversal, respectivamente, y para desplazar en vaivén el segundo
miembro entre posiciones que tienen su extremo funcional próximo a
la segunda porción de pared y adyacente al pasaje transversal,
respectivamente;
(f) y una primera fuente de presión (S_{2})
conectable al pasaje transversal para desplazar los discos a lo
largo del pasaje transversal.
15. Un aparato según la reivindicación 14, en el
que el primer miembro tiene un extremo funcional de corte.
16. Un aparato según la reivindicación 14 ó 15,
en el que el segundo miembro tiene un extremo funcional de
corte.
17. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 16, en el que el elemento motriz de
movimiento en vaivén para el primer miembro es operable para
retraer el primer miembro alejándolo de la pieza de trabajo.
18. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 17, en el que el elemento motriz de
movimiento en vaivén para el segundo miembro es accionable para
extender el segundo miembro a través de la segunda parte de pared
hacia una parte interna de la pieza de trabajo.
19. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 18, en el que cada uno de los miembros
primero y segundo tiene un taladro axial (21, 32) que comunica
entre el extremo funcional y una posición en dirección trasera del
miembro y que incluye una fuente adicional de presión (S_{1},
S_{3}) conectable con cada taladro axial.
20. Un aparato según la reivindicación 19, en el
que cada uno de los miembros primero y segundo tiene un taladro
transversal (22, 33) que comunica con el taladro axial y que se
alinea con un conducto (26, 43) de presión respectivo cuando los
extremos funcionales de dicho miembro son desplazados en vaivén
hasta una posición próxima al pasaje transversal.
21. Un aparato según la reivindicación 20, en el
que cada conducto de presión comprende un taladro (26, 43)
extendido dentro de cada una de dichas matrices primera y segunda,
respectivamente.
22. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 21, en el que la primera fuente de presión
conecta con una porción del pasaje transversal sobre un lado del
segundo pasaje opuesto a dicho lado.
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