ES2223362T3 - Una herramienta compresora y el metodo para unir piezas mediante deformacion en frio. - Google Patents
Una herramienta compresora y el metodo para unir piezas mediante deformacion en frio.Info
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Abstract
Herramienta compresora para unir piezas de trabajo (2, 3) mediante deformación en frío con una forma predeterminada de la sección exterior, herramienta que dispone, por lo menos, de dos mordazas (10) que pueden moverse una contra otra y que transmiten los esfuerzos de deformación en frío sobre las piezas de trabajo, cada una con dos caras frontales (11, 16) y una cara interior (12), a cuyo efecto la cara interna (12) de las mordazas (10) está configurada de tal manera que, una vez efectuada la deformación en frío, la parte de la zona interna (12) que apunta hacia la pieza de trabajo (2, 3), se ajusta esencialmente a la forma de la sección transversal exterior, caracterizada porque las mordazas (10) en la cara interna (12) con respecto a las caras frontales (11, 16) una escotadura (13, 17), produciéndose un ensanchamiento en la zona de la escotadura con relación a la forma de la sección transversal exterior de la pieza.
Description
Una herramienta compresora y el método para unir
piezas mediante deformación en frío.
La invención se refiere a una herramienta para
comprimir según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un
procedimiento para unir mediante deformación en frío según el
preámbulo de la reivindicación 20.
Tales herramientas de compresión son conocidas
también como cadenas, lazos o anillos de presión y se utilizan
especialmente para unir piezas tubulares. Con este objeto, los
extremos a unir se introducen en un manguito deformable denominado
conformador. Para la unión mediante deformación en frío, se dispone
la mordaza que, en un lado, se mantiene abierto, alrededor del
conformador, situándose en el lado abierto, uno contra otro los dos
extremos de la cadena de la herramienta de compresión. La aplicación
de los esfuerzos accionadores da lugar a una contracción de los dos
extremos de la cadena y, para ello, se ponen a tope las caras
internas de la mordaza en una cámara anular de presión y se
transmiten al conformador los esfuerzos de deformación en frío. Para
garantizar una deformación en frío lo más regular posible del
conformador y conseguir la unión en frío de tubos con un diámetro
superior a 54 mm, se utilizan, por lo menos, tres mordazas
dispuestas generalmente en forma de cadena.
La patente EP 627273 describe una herramienta de
presión con más de dos mordazas que puede moverse parcialmente en
sentido periférico en una corredera, a cuyo efecto las mordazas van
dispuestas regularmente en la periferia, permitiendo una
distribución radial homogénea de los esfuerzos de deformación y
evitando la formación de rebabas entre los elementos
compresores.
Según se representa en la EP 627273, las
herramientas compresoras para uniones tubulares mediante deformación
en frío con grandes diámetros de la sección exterior, especialmente
para sistemas de conducciones con elevadas presiones internas,
necesitan más de dos mordazas. De esta manera, puede evitarse un
"funcionamiento por inercia" del conformador o la formación de
una rebaba de presión entre los lados frontales de la mordaza cuando
se cierra la herramienta, imposibilitando un cierre completo y, como
consecuencia, unas uniones seguras.
La patente EP 0 361 630 da a conocer un
conformador constituido por varias mordazas que, cuando está
cerrado, tiene una sección en forma de limón. Sin embargo, en este
dispositivo no se trata de un útil compresor propiamente dicho y las
mordazas non pueden unirse entre sí por rotación. La EP 0 426 378 da
a conocer un dispositivo similar también con moldes no
acoplados.
La patente US 4,426,761 da a conocer un
dispositivo sujetador de tubos de escape constituido por un anillo y
dos moldes unidos con un perno.
La patente DE 198 03 536 da a conocer un útil
compresor con varios segmentos con el que se trata de evitar la
formación de rebabas mediante la unión dentada de las mordazas.
En las patentes DE 4240427 y EP 922537 se
describen, por ejemplo, unos denominados dispositivos autosujetables
que limitan los esfuerzos pretensores que se ejercen antes de
aplicar la fuerza accionadora por medio de elementos elásticos y,
por tal motivo, no precisan acciones secundarias, como, por ejemplo,
la fuerza de una mano en la pieza de trabajo, para evitar un
resbalamiento o la caída del punto de unión.
La invención propone la creación de una
herramienta de compresión manejable, de construcción sencilla y
aplicación flexible y describe piezas de trabajo acoplables entre sí
para permitir la unión segura y firme de piezas de trabajo de
grandes secciones exteriores, así como uniones con conformaciones en
frío relativamente voluminosas. Tales herramientas compresoras
pueden utilizarse en espacios reducidos y, ocasionalmente, con
piezas de trabajo a prueba de rozamientos.
Este problema se resuelve, según la invención,
mediante las características de las reivindicaciones 6, 18 y 20.
También se dan a conocer formas de realización alternativas en las
reivindicaciones correspondientes de la patente.
La herramienta de compresión inventada está
constituida por dos brazos, utilizándose igualmente las mordazas
para la distribución de los esfuerzos accionadores aplicados. Las
mordazas deberán poder moverse una contra otra, habiéndose
comprobado que la unión de los extremos de las mismas por medio de
pernos resulta una forma de unión constructivamente sencilla y
eficaz.
Los esfuerzos de deformación en frío que ejercen
la mordaza sobre las piezas de trabajo se desencadenan por las
fuerzas accionadoras aplicadas en la herramienta. Para la
aplicación, se han previsto, por lo menos en un lugar de la
herramienta compresora, zonas de acción tales como alojamientos,
agujeros, resaltos, ojetes, ganchos, etc. Estos puntos de aplicación
de un dispositivo accionador ocasionalmente acoplable pueden
establecerse en los extremos sin apoyo de las mordazas.
Cuando se hace referencia, por ejemplo, a piezas
de trabajo tubulares con secciones exteriores especialmente
circulares, debe entenderse que se trata de piezas de trabajo con
zonas de unión especialmente configuradas.
La herramienta compresora inventada aplica a
través de las caras internas de la mordaza los esfuerzos de
deformación en frío sobre la pieza de trabajo, evitando en gran
medida una "marcha por inercia" durante el movimiento recíproco
de las mordazas y, como consecuencia, la formación de rebabas entre
las mordazas. Para que los bordes internos de las caras frontales de
las mordazas no incidan sobre la pieza de trabajo y den lugar a la
formación de rebabas, se han previsto unas cavidades unilaterales y
ocasionalmente bilaterales en las zonas que limitan con los lados
frontales en forma de achaflanamientos que se extienden hacia el
exterior, por ejemplo, hacia las caras frontales. A tal efecto, las
caras internas pueden separarse hacia el exterior con respecto a
los bordes interiores frontales curvándose considerablemente y
ocasionalmente de manera gradual para discurrir rotativamente hacia
el exterior. Las caras internas dirigidas hacia el exterior,
ocasionalmente separadas por acodamiento pueden estar configuradas
como achaflanamientos de introducción que limitan con los bordes
interiores de la cara frontal. Estos achaflanamientos de
introducción están configurados preferentemente en función del
mecanizado; pero pueden ser también ligeramente cóncavos. En este
último caso, el acodamiento es menos acusado que la cara interior
restante, por ejemplo, de un segmento de revestimiento de un cuerpo
en rotación, ocasionalmente también inferior al diámetro de la
sección exterior de la pieza de trabajo exterior antes de la
deformación en frío, mientras que, por el contrario, el acodamiento
de las zonas de la cara interior que limitan con los acodamientos se
ajusta, por lo menos, aproximadamente, al diámetro de la sección
exterior restante de la pieza de trabajo deformada en frío.
A causa de estas características, los
achaflanamientos de las caras internas están configurados en sus
bordes frontales de tal manera que al apoyarse sobre la pieza de
trabajo, las caras internas no hagan con los bordes, sino que se
apoyen superficialmente y ocasionalmente también en forma tangencial
e igualmente con una separación con respecto a los bordes de la cara
interior, en el revestimiento de la pieza de trabajo.
La magnitud de las zonas laterales internas
frontales del acodamiento dirigido hacia el exterior depende de los
diámetros de las secciones externas correspondientes a la
herramienta compresora. En el caso de unos diámetros de la sección
exterior entre 54 y 108 mm, los achaflanamientos de introducción
pueden acodarse con un ángulo de 5 a 25º hacia afuera con respecto a
las superficies de revestimiento inmediatamente contiguas.
Para el funcionamiento de una herramienta
compresora según la invención, se necesitan, por lo menos, dos
mordazas. Estas mordazas pueden tener asiento en un bulón común,
motivo por el cual al abrir la herramienta compresora un bulón de
configuración excéntrica hace que los costados frontales de la
mordaza no pertenecientes al lado del cojinete experimenten un
movimiento adicional de traslación. Para ello, puede reducirse el
ángulo de apertura necesario para coger la pieza de trabajo, así
como la separación de los lados frontales en estado de pretensión de
la herramienta.
Las dos mordazas pueden asentarse también
independientemente por medio de dos bulones de apoyo existentes en
un sistema de cojinetes. Al efecto, si es preciso, por lo menos uno
de los bulones puede estar configurado excéntricamente. Loa dos
bulones pueden acoplarse también entre sí o rígidamente en el
sistema de cojinetes. Por ejemplo, para el desplazamiento relativo
en el soporte de apoyo puede preverse una ranura de guía para cada
bulón a lo largo de la cual pueda desplazarse el bulón y,
ocasionalmente, pueden unirse los bulones por medio de varillas de
guía.
La configuración excéntrica de los bulones y la
suspensión independiente de las mordazas resultan también idóneas
para las formas de realización en las que los lados internos de las
mordazas no presenten segmentos de revestimiento de cuerpos en
rotación; es decir la herramienta, cuando está cerrada, rodee en
lugar de una cámara circular, a una cámara rectangular u oval.
Para facilitar la colocación de la herramienta
alrededor de las piezas de trabajo a unir y evitar especialmente su
caída antes del montaje de una instalación accionadora acoplable, es
conveniente dotar a la herramienta de medios que ejerzan esfuerzos
pretensores en la dirección de cierre. Para mantener el
funcionamiento de una herramienta compresora se necesita, por lo
menos un elemento que desarrolle esfuerzos pretensores en el
sentido del cierre. Estos pueden ir dispuestos tanto entre las
mordazas y/o la herramienta compresora como en una pinza
unilateralmente abierta. Como quiera que el medio que ejerce los
esfuerzos pretensores, por un lado, sujeta a prueba de deslizamiento
las piezas de trabajo y, por otro lado permite la fácil apertura de
la herramienta y la colocación alrededor de las piezas de trabajo,
es ventajoso que el medio que desarrolla los esfuerzos pretensores
disponga de unos recorridos elásticos relativamente grandes.
Esto hace que se dé preferencia a los muelles helicoidales frente a
las ballestas y muelles de varillas, sobre todo en las herramientas
compresoras en las que la apertura de la herramienta exige grandes
movimientos relativos de pocas piezas. Como medios para desarrollar
esfuerzos pretensores están indicados fundamentalmente diferentes
elementos de construcción de distintos materiales elásticamente
configurables. Preferentemente, se trata de muelles metálicos y
también de materiales del tipo de la goma tales como bandas
tractoras o plásticos extensibles, los cuales pueden colocarse entre
las mordazas o alrededor de las mismas. Los muelles helicoidales
colocados alrededor de los bulones de apoyo, cuyos extremos ejerzan
esfuerzos pretensores sobre una mordaza, permiten soluciones
constructivamente sencillas así como una manipulación cómoda.
La forma de las caras internas de las mordazas de
la herramienta compresora no se limita a segmentos del revestimiento
de cuerpos en rotación con radios de curvatura idénticos. Si las
piezas de trabajo no tienen una rotación simétrica en las zonas de
unión, sino que están configuradas con forma elipsoide, multiangular
o irregular o con cualquier otra forma, son posibles cualesquiera
otras configuraciones ajustadas a la forma de la sección exterior de
las piezas de trabajo.
Para mejorar la aplicación y guía de la
herramienta compresora sobre las piezas de trabajo pueden
disponerse, además, en las caras internas de las mordazas y, en caso
de necesidad, en la totalidad de las caras internas de las mordazas,
unas cavidades o alojamientos circulares, tales como, por ejemplo,
muescas o ranuras.
Como quiera que las mordazas pueden fabricarse
con formas muy estrechas y girar libremente alrededor de sus bulones
de apoyo, la herramienta compresora inventada no debe poder
colocarse fácilmente alrededor de la pieza de trabajo, sino que debe
ser especialmente adecuada para su aplicación en espacios
restringidos como, por ejemplo, en instalaciones angulares en las
proximidades de techos y paredes.
Un procedimiento de unión de conformación en frío
según la invención de dos piezas de trabajo parcialmente acopladas
con una forma de la sección exterior predeterminada y especialmente
circular, tiene en cuenta las tolerancias de fabricación indicadas
de las piezas de trabajo a unir en la zona de acoplamiento. En
función de las tolerancias de herrajes, manguitos y tubos, sobre
todo, en el caso de grandes anchuras nominales de unión DN (50 a
100), pueden variar considerablemente los esfuerzos accionadores
necesarios para la aplicación usual en la actualidad de las mordazas
de una herramienta compresora en una cámara de presión cerrada. Al
efecto, se dimensionarán correspondientemente los dispositivos de
accionamiento y las herramientas con arreglo a las fuerzas máximas
que vayan a presentarse. Por el contrario, el interior de las
mordazas de una herramienta compresora según la invención estará
configurado de tal manera que permita una unión de conformación en
frío al alcanzar una fuerza predeterminada, incluso con la
herramienta sin cerrar, de una manera segura. En combinación con un
dispositivo accionador que permita aplicar para los procesos de
unión correspondientes unas fuerzas de accionamiento predeterminadas
sobre la herramienta, son también posibles uniones controladas con
herramientas y dispositivos accionadores más genuinos y
flexibles.
A continuación se describe más detalladamente la
invención sobre la base de los ejemplos de realización representados
en los dibujos. Al efecto, muestran:
La fig. 1, una sección transversal de una
herramienta compresora según la invención que abarca dos piezas de
trabajo a unir;
la fig.2, una sección ampliada de una mordaza de
la herramienta compresora de la fig.1;
la fig.3, una sección transversal de la
herramienta compresora y de las piezas de trabajo de la fig.1 sobre
las que se aplican esfuerzos accionadores,
la fig.4, una sección radial de una forma de
configuración de la cara interna de una mordaza;
la fig.5, una sección transversal de un ejemplo
de realización de la herramienta compresora inventada con dos
bulones de apoyo y
la fig.6, una sección transversal de una
herramienta compresora con tres mordazas.
La fig.1 muestra un adaptador tubular 2 que, en
parte, se acopla a un tubo 3 de sección exterior circular. Como
consecuencia de sus tolerancias de fabricación, queda entre el
adaptador 2 y el tubo 3 un espacio vacío de diferente tamaño. El
adaptador 2 puede ser un adaptador de fundición roja o puede
fabricarse a partir de un toco desprendiendo virutas. La herramienta
compresora inventada dispone de dos mordazas 19, un muelle
helicoidal 5 y un bulón de apoyo 4, abraza el adaptador 2 y
presentada por el muelle 5, descansa en estado de pretensión, en el
adaptador 2. Las mordazas 10 están configuradas esencialmente como
simétricas especularmente y presentan las mismas características y
tienen las mismas funciones y referencias. Estas mordazas 10 están
curvadas con forma semicircular. En la cara frontal 16 de la mordaza
10 se han previsto unas orejetas de apoyo 14, ocasionalmente por
pares y simétricas al plano medio provistas de un agujero. Un lado
frontal 11 no correspondiente al lado frontal forma el otro extremo
de la mordaza 10 en forma de arco. Esta mordaza 10 presenta en la
zona del lado frontal 11 no correspondiente al lado de apoyo, una
zona de acción dirigida contra el mismo 18 para la aplicación de los
esfuerzos de accionamiento F (tal como se representa en la fig.3).
Para la aplicación de esfuerzos de presentado a través de un extremo
elástico del 10 se ha previsto una zona de aplicación 15 que limita
con la cara frontal 16. Esta zona de aplicación 15 puede ir provista
de una ranura para la mejor dirección del extremo del muelle. Dos
paredes laterales paralelas 19 que actúan como nervios de refuerzo
incrementan la rigidez de la mordaza 10. La mordaza 10 dispone de
una interior 12 cuya superficie viene determinada por una mitad
revestida de un cuerpo en rotación, así como por dos chaflanes 13,
17. También son posibles configuraciones con un solo chaflán o según
puede verse en la fig.5 completamente desprovistas de chaflanes,
especialmente para uniones de formas de sección exterior pequeñas o
medias. De la forma ya conocida, las orejetas 14 se disponen
desplazadas una contra otra, en las caras frontales 16 de las dos
mordazas 10 de forma que los agujeros de apoyo de todas las orejetas
14 pueden disponerse en forma coaxial sí. El bulón de apoyo 4
introducido en los agujeros de los cojinetes une entre sí en
posición giratoria las mordazas 10. De esta manera, se capacita una
sujeción de los bulones 4 con la herramienta compresora. El muelle
helicoidal 5 acoplado alrededor de los bulones 4 aplica a través de
ambos extremos los esfuerzos pretensores en las zonas de
introducción 15 de ambas mordazas 10. Para ello, las dos mordazas 10
descansan sin fricciones sobre el adaptador 2, asegurando a la
herramienta compresora contra un posible resbalamiento o caída.
La fig. 2 es una sección ampliada de la fig.1 y
muestra una posible configuración de la cara interna 12 con los
achaflanamientos de la invención. La cara interna 12 es una forma de
una mitad del revestimiento de un cilindro de diámetro D. A partir
de esta mitad del revestimiento sale de la zona que limita con la
cara frontal 11 que no se corresponde con la zona limitadora de la
cara interna 12 un achaflanamiento 13 que no se encuentra en el lado
del cojinete. El achaflanamiento 13 se extiende sobre una longitud L
desde el revestimiento de la cara interna 12 y se configura con un
ángulo W contra dicho revestimiento. En la zona no representada que
limita con el lado frontal de la zona de apoyo 16 puede existir un
achaflanamiento 17 del lado de apoyo configurado de forma
simétricamente especular. Los bordes de los achaflanamientos 13, 17
con las caras frontales 11, 16 pueden estar provistos de un radio.
Así se facilita una disposición de la herramienta compresora 1 sobre
el adaptador 2 en estado de pretensión y se apoya la herramienta en
los achaflanamientos 13, 17 del adaptador 2.
A continuación se indican las dimensiones D del
ángulo W y de la longitud L para una configuración de las mordazas
según la invención 10 para anchuras nominales DN (Norma alemana)
40,50,65,80,100 de 2 1/2'', 3'' y 4'' del ofertante de sistemas
"Viega, Franz Viegener II, D-57428 Allendorn"
así como para las anchuras nominales (40,50, 65,80,100 del ofertante
de sistemas "Napress, Mannesmann
Pressfitting-System, D-40764
Langenfeld" a título simplemente tabular), que se consideran
adecuadas para uniones conformadas en frío con una herramienta
compresora según el ejemplo de realización de la fig.1
La fig.3 muestra el tubo 3, el adaptador 2 y la
herramienta compresora de la fig.1 en estado accionado. Para ello,
las fuerzas accionadoras F se aplican en la herramienta compresora a
través de un dispositivo accionador no representado en la fig.3 por
ejemplo un dispositivo acoplable a través de las zonas de acción de
las mordazas 10. Las mordazas 10 se mueven unas contra otras a
partir del estado de presentado de la fig.1. Al efecto, los
achaflanamientos 13 y 17 se encuentran en la superficie del
adaptador 2 y ejercen sobre el mismo esfuerzos conformadores. Entre
los bordes de las caras frontales 11 y 16 y los achaflanamientos 13,
17 y la superficie del adaptador 2 existe una cierta holgura con la
que se evita esencialmente la formación de rebabas entre las caras
frontales opuestas 11, 16. Por medio de las fuerzas conformadoras
que aplica la herramienta compresora se configura con una forma
esencialmente oval el adaptador 2 hasta que hace contacto con las
mitades del revestimiento de las caras internas 12. Continuando con
el movimiento recíproco de las mordazas 10 se sigue configurando el
adaptador 2 hasta que se apoya por completo en las mitades del
revestimiento. Como quiera que su diámetro D (Fig.2) es menor que el
diámetro exterior del adaptador 2, durante estas conformaciones
pasa material del adaptador 2 al tubo 3. Continuando el movimiento
recíproco de las mordazas 10, además del material que sale de los
achaflanamientos 13 y 17 penetra más material hacia adentro y se
ejercen presiones en forma radial sobre el tubo 3. Este tubo 3 está
firmemente unido con el adaptador 2 de deformación en frío.
Continuando los movimientos recíprocos de las mordazas 10 aumentan
hiperproporcionalmente las fuerzas accionadoras F aun cuando las
mordazas 10 no hagan contacto todavía con sus caras frontales 11 del
lado sin apoyo y se registre una separación A entre sí. Con unas
fuerzas accionadoras F determinadas, la separación A depende de las
tolerancias de fabricación de las dimensiones de la zona de unión
del adaptador 2 y del tubo 3.
Sobre estas condiciones técnicas se basa el
procedimiento de unión mediante conformación en frío según la
invención para lograr una unión segura de las piezas de trabajo,
hasta que las mordazas 10 no solo hayan entrado en contacto
recíproco, sino que se muevan unas contra otras hasta que los
esfuerzos de accionamiento F hayan alcanzado un valor
predeterminado. Una instalación accionadora correspondiente
dispondrá de un sistema de regulación graduable de los mayores
esfuerzos accionadores F a aplicar y solamente los empleará cuando
se garantice una presión máxima medida con una válvula de
sobrepresión mecánica que garantice un límite superior de los
esfuerzos accionadores. Según puede comprenderse fácilmente, el
diámetro D (Fig.2) deberá concordar con los valores extremos de las
tolerancias de fabricación de las piezas de trabajo que influyan en
las uniones de la conformación en frío, de manera que se garantice
una unión segura de conformación en frío, tanto cuando las caras
frontales 11 del lado sin apoyo -según las clases de tolerancias- se
aproximen hasta una distancia A, como cuando entren en contacto las
caras frontales 11. Como ejemplo, en una unión de, por ejemplo, un
adaptador de fundición roja con un tubo de acero fino -de un
diámetro nominal de 108 mm- con una herramienta que se corresponda
esencialmente a la forma de realización representada en la fig.1, se
ajuste a la separación A, generalmente, de unos 2 mm +- 1 mm. Los
esfuerzos accionadores necesarios para la conformación en frío serán
del órden de aproximadamente 32 kN.
La fig.4 muestra una sección radial a lo largo de
la línea I-I de la fig.3 con la dirección visual en
el sentido de la flecha en una posible variante de configuración de
una mordaza 10. Según la forma de configuración, la cara interna 12
puede presentar una ranura semicircular 22 o una muesca circundante
23. La cara interna 12 viene determinada por un segmento de
revestimiento de un cuerpo en rotación. La ranura 22 y la muesca 23
se prolongan en la zona de los achaflanamientos 13 paralelas a
estos. La ranura semitórica 22 refuerza el posicionamiento y la guía
de la mordaza 10 sobre el correspondiente adaptador 2 durante la
conformación en frío. La muesca 23 está prevista para un posible
ensanchamiento del adaptador 2.
La fig.5 muestra otro ejemplo de realización de
una herramienta compresora según la invención, cuyas dos mordazas 10
especularmente simétricas y de apoyo individual 20, en
contraposición a la herramienta de la fig.1 tienen asiento
individual giratorio sobre dos bulones 4. Estos dos bulones 4 se
fijan, por su parte, de la forma conocida con dos soportes de apoyo
7 también configurados con simetría especular. Estos soporte 7
colocados a ambos lados de las mordazas de sujeción individual van
provistos de dos agujeros para cojinetes. En el plano de simetría
entre los dos bulones 4 disponen los soportes 7 de unas guías
interiores para un rodillo 8. Este rodillo 8 encaja en una cavidad
28 semicilíndrica del lado frontal 26 de ambas mordazas de apoyo
individual 20, forzando así a la apertura simétrica de la
herramienta compresora. Ocasionalmente, son posibles variantes de la
configuración con achaflanamientos (fig.2), sobre todo para
herramientas para grandes diámetros de unión. Dos muelles
helicoidales 5 configurados especularmente simétricos alrededor de
los bulones 4 conducen los esfuerzos pretensores en las mordazas de
apoyo individual 20 que sitúan de posición independiente a la
herramienta compresora sobre un adaptador.
La fig.6 muestra un ejemplo comparativo de una
herramienta compresora que, en contraposición a la herramienta de la
fig.5, presenta tres mordazas unidas entre sí en cadena. Dos
mordazas finales 30 configuradas también especularmente simétricas
están unidas entre sí con los extremos de una tercera mordaza
central 31 en forma de arco, a través de los bulones 4 en la forma
giratoria ya conocida. En la zona final sin apoyo de las mordazas
extremas 30, se dispone, en forma análoga a las mordazas 10 de la
fig.1, de unas zonas de aplicación 38 para los esfuerzos de
accionamiento. Las mordazas finales 30 y la mordaza central 31
pueden presentar esencialmente idénticas caras internas 12 con
segmentos de revestimiento de los cilindros giratorios provistos de
chaflanamientos 13, 17. Dos muelles helicoidales 5 conformados
especularmente simétricos que rodean a los bulones 4 conducen los
esfuerzos pretensores en las mordazas finales 30 y en la mordaza
central 31 en la dirección de cierre posicionando automáticamente en
el adaptador la herramienta compresora.
Claims (22)
1. Herramienta compresora para unir piezas de
trabajo (2,3) mediante deformación en frío con una forma
predeterminada de la sección exterior, herramienta que dispone, por
lo menos, de dos mordazas (10) que pueden moverse una contra otra y
que transmiten los esfuerzos de deformación en frío sobre las piezas
de trabajo, cada una con dos caras frontales (11, 16) y una cara
interior (12), a cuyo efecto la cara interna (12) de las mordazas
(10) está configurada de tal manera que, una vez efectuada la
deformación en frío, la parte de la zona interna (12) que apunta
hacia la pieza de trabajo (2, 3), se ajusta esencialmente a la forma
de la sección transversal exterior, caracterizada porque las
mordazas (10) en la cara interna (12) con respecto a las caras
frontales (11, 16) una escotadura (13, 17), produciéndose un
ensanchamiento en la zona de la escotadura con relación a la forma
de la sección transversal exterior de la pieza.
2. Herramienta compresora según la reivindicación
1, caracterizada porque, una vez efectuada la deformación en
frío, por lo menos dos de las caras frontales (11) de dos mordazas
(10, 20) se separan entre sí, apoyándose la zona de las caras
internas en el revestimiento de la pieza de una forma tan completa
que se origina una cámara de presión cerrada.
3. Herramienta compresora según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque, por lo menos,
una escotadura está asociada a una de las caras frontales en uno u
otro extremo.
4. Herramienta compresora según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
escotadura es plana.
5. Herramienta compresora según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
escotadura es curva y la curvatura presenta, por lo menos, es de
radios de curvatura diferentes.
6. Herramienta compresora según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque antes
de una deformación en frío, la pieza de trabajo se aplica en la zona
de la cara interna únicamente en la zona de, por lo menos, una
escotadura.
7. Herramienta compresora según una cualquiera de
las reivindicaciones precedente, caracterizada porque la
escotadura está configurada como un chaflán acodado hacia afuera que
se amplia hacia las caras frontales.
8. Herramienta compresora según la reivindicación
7, caracterizada porque el chaflán tiene una cobertura
uniforma convexa o cóncava.
9. Herramienta compresora según la reivindicación
8, caracterizada porque el chaflán tiene una curvatura
convexa que aumenta progresivamente hacia los bordes interiores de
la cara frontal.
10. Herramienta compresora según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque
presenta unas zonas de acción de los esfuerzos de accionamiento (F)
necesarios para la deformación en frío.
11. Herramienta compresora según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las
caras internas (12) de las mordazas (10,20) presentan segmentos de
superficie de revestimiento del cuerpo en revolución.
12. Herramienta compresora según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las
mordazas (10, 20) están unidas, por lo menos, por un bulón de apoyo
(4).
13. Herramienta compresora según la
reivindicación 12, caracterizada porque el bulón de apoyo (4)
es excéntrico.
14. Herramienta compresora según la
reivindicación 12, caracterizada porque las mordazas (10, 20)
van montadas sobre dos bulones de apoyo fijos en un soporte de
cojinete.
15. Herramienta compresora, según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque
está provista de un medio que ejerce esfuerzos de
pre-tensión en la dirección de cierre.
16. Herramienta compresora según la
reivindicación 15, caracterizada porque el medio que ejerce
esfuerzos de pretensión en la dirección de cierre está situado entre
las mordazas y/o alrededor de las mismas.
17. Herramienta compresora según las
reivindicaciones 15 ó 16, caracterizada porque el medio que
ejerce esfuerzos de pretensión en la dirección de cierre es un
resorte.
18. Herramienta compresora según la
reivindicación 17, caracterizada porque el medio que ejerce
esfuerzos de pre-tensión en la dirección de cierre
es un muelle helicoidal.
19. Herramienta compresora según la
reivindicación 18, caracterizada porque el muelle helicoidal
está montado de forma que rodea a un bulón de apoyo.
20. Procedimiento para unir por deformación en
frío por lo menos piezas de trabajo acopladas entre sí (2,3) y de
sección transversal exterior predeterminada, utilizando una
herramienta compresora según la reivindicación 2, siguiendo las
siguientes fases:
- Apertura de la herramienta compresora.
- Captación de las piezas de trabajo (2,3) por la herramienta.
- Aplicación de los esfuerzos accionadores (F) directamente sobre las piezas (2,3) por el chaflán de las zonas de acción(18,38) previstas al efecto en las mordazas (10, 20) por medio de un dispositivo de arrastre, desplazándose las mordazas una contra otra hasta que la zona de la cara interna se aplique completamente contra el revestimiento exterior de la pieza, de manera que se forme una cámara de presión cerrada y los esfuerzos de arrastre, cuando se separen las caras frontales (11) de las dos mordazas (10,20) hayan alcanzado un valor determinado en función de los materiales respectivos, de los procedimientos de fabricación y de las dimensiones de las piezas (2,3)
21. Procedimiento según la reivindicación 20,
caracterizado porque semiutiliza una herramienta compresora
según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 15.
22. Procedimiento según la reivindicación 20 ó
21, caracterizado porque se utiliza un dispositivo de
accionamiento acoplable.
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