AMORTIGUACION Y CILINDRO DE AMORTIGUACION PARA EMBOLO O SOPORTE DE UNA PRENSA.

Un cilindro de amortiguación (14) para un colector de amortiguación de alta presión y cilindros múltiples.

Dicho cilindro de amortiguación (14) comprende:

un cuerpo de cilindro (14b) que comprende una pared interior (14i), la cual define un orificio (14c) con un diámetro (D);

un pistón (14d) ubicado en dicho orificio (14c) y que comprende caras opuestas interior y exterior (14m y 14o), en el que la mencionada cara exterior (14o) está orientada hacia fuera en relación con el mencionado orificio (14c) y el mencionado colector (12);

un sello de fluido (14fs) apoyado en el mencionado pistón (14p) y acoplado por deslizamiento con la mencionada pared interior (14i) que define el mencionado orificio;

un primer y segundo elementos de soporte espaciados axialmente (14j1 y 14j2) apoyados en el mencionado pistón (14p) y acoplados por deslizamiento con la mencionada pared interior (14i) que define el mencionado orificio. Dichos primer y segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2) cooperan para apoyar dicho pistón (14p) de forma deslizante en el orificio para un movimiento deslizante hacia delante y hacia atrás entre una posición extendida, en la que el pistón (14p) está adyacente a un extremo exterior del mencionado cuerpo de cilindro (14b), y una posición replegada, en la que el pistón (14p) se mueve axialmente hacia el interior de dicho orificio y se aleja del mencionado extremo exterior del cuerpo de cilindro,

caracterizado porque:

dichos elementos de soporte (14j1 y 14j2) definen de manera inclusive entre los mismos una longitud axial de elemento de soporte (L) que es inferior o igual al 25% de dicho diámetro de orificio (D); y

dicho segundo elemento de soporte (14j2-2) comprende un cuerpo (214a) y disco central (214b) que sobresale radialmente desde el cuerpo central (214a) y que se ajusta de forma ceñida al orificio, dicha cara interior del mencionado pistón (14p) comprende una depresión (14r) en la que el segundo elemento de soporte (14j2-2) está conectado al mencionado pistón (14p) con el cuerpo central (214a) del mencionado segundo elemento de soporte ubicado en la depresión (14r) y al que se le impide moverse radial y axialmente en la mencionada depresión

Amortiguación y cilindro de amortiguación para émbolo o soporte de una prensa.

En operaciones y aparatos de estampado de metales es bien conocida la práctica de utilizar un ensamblaje de amortiguación de colector con múltiples cilindros de amortiguación independientes en el émbolo y/o soporte de una prensa para permitir el uso de múltiples troqueles diferentes sin necesidad de proporcionar un ensamblaje de amortiguación de colector especializado para cada troquel. Como se muestra en las Figuras 1 y 1A, el aparato de amortiguación comprende un miembro colector en forma de placa (M) construido con acero o un material similar que incluye conductos de flujo de gas (G) perforados o creados en el mismo por cualquier otro método. Diversos cilindros (C) están fijados operativamente al colector (M) y están sometidos a presión por nitrógeno u otro gas inerte (N) mantenido bajo alta presión dentro de los conductos de flujo de gas (G) del colector. En el presente, la expresión "alta presión" hace referencia a una presión de al menos 2068,5 kilopascales (kPa) (300 libras por pulgada cuadrada (psi)). Como se muestra en la Figura 1A, cada cilindro (C) comprende un cuerpo metálico (B) que incluye una pared interior (BW), la cual define un orificio (BR). Un pistón metálico (P) está montado de manera deslizable dentro del orificio (BR) y este pistón está adaptado para deslizarse axialmente hacia adelante y hacia atrás en el orificio a lo largo de una distancia de carrera (S). El nitrógeno u otro gas inerte contenido en los conductos (G) bajo presión fluye al interior del orificio de cilindro (BR) (véanse las flechas N) y empuja el pistón (P) de cada cilindro (C) hacia una posición normal y extendida, como se muestra en la Figura 1, de manera que el pistón (P) queda colindante con una pestaña (FB) ubicada en un extremo exterior del cuerpo (B).

Durante su uso, se coloca un troquel encima del ensamblaje de amortiguación (el ensamblaje de amortiguación comprende el colector (M) y una pluralidad de cilindros (C)) y se alinean clavijas de accionamiento del troquel con los pistones (P) de al menos algunos de los cilindros (C). Cuando las partes del troquel están acopladas en la prensa para llevar a cabo trabajos, una clavija de accionamiento del troquel se acopla con una superficie exterior (O) de un pistón (P) y desplaza el pistón axialmente hacia dentro durante al menos parte de la distancia de carrera (S) contra la presión del gas, como indica la flecha A. De esta forma, los cilindros (C) amortiguan el acoplamiento de las partes del troquel en una prensa. También se facilita el desacoplamiento de las partes del troquel, debido a la fuerza de empuje que ejerce el gas a presión contenido en el colector (M) sobre el pistón (P).

También por lo que respecta a la Figura 1A, el cuerpo (B) del cilindro (C) es recibido en un orificio de lugar de montaje (MB) del colector y normalmente se conecta al colector (M) mediante roscas de acoplamiento (T) ubicadas en el cuerpo y colector o en otros sitios. Un sello de anillo tórico (OS) rodea de forma ajustada el cuerpo de cilindro y se acopla mediante un sello al colector (M) para impedir la fuga de gas entre el cuerpo (B) y el colector (M). El extremo exterior del cuerpo (B) incluye un buje de manguito (E) fijado en el mismo que recibe y rodea de forma ajustada la clavija de accionamiento de un troquel y guía la misma para que se acople con el pistón (P).

El pistón (P) es soportado de forma deslizante en el orificio (BR) por el primer y segundo elementos de soporte radiales espaciados axialmente (BE1 y BE2). El primer elemento de soporte (BE1) está ubicado contra un lado interior de una pestaña (FP) del pistón. Un miembro de sello anular (SL1) está ubicado en la parte exterior del primer elemento de soporte (BE1) en el lado opuesto de la pestaña (FP) en relación con el primer elemento de soporte (BE1). El sello (SL1) se coloca contra el pistón (P) en una ranura (G1) y se acopla por deslizamiento con la pared interior (BW) que define el orificio de cilindro (BR) para impedir la entrada de partículas metálicas u otros contaminantes en el orificio (BR). Un segundo sello (SL2) está ubicado en la parte interior del primer elemento de soporte (BE1) y se coloca contra el primer elemento de soporte (BE1). El sello (SL2) rodea al pistón (P) y linda de forma deslizante con la pared interior (BW) que define el orificio (BR) para impedir la fuga de gas (N) de los conductos (G) entre el pistón (P) y el cuerpo (B) en el orificio (BR).

Un espaciador anular o miembro portador (SP) definido a partir de un metal (como por ejemplo el aluminio) o un material polimérico soporta uno o más miembros limpiadores anulares (SPW) que se acoplan de forma deslizante con la pared interior (BW) que define el orificio (BR). Los miembros limpiadores (SPW) poseen miembros de espuma impregnados con aceite con el fin de limpiar y lubricar la pared interior (BW) cuando el pistón (P) se mueve hacia adelante y hacia atrás en el orificio (BR). El segundo elemento de soporte (BE2) linda axialmente con el extremo interior del espaciador/portador (SP) y está retenido sobre el pistón (P) mediante un anillo de retención elástico (SN) o componente similar.

Los elementos de soporte (BE1 y BE2) se definen típicamente a partir de una resina fenólica o similar. Los sellos (SL1 y SL2) son sellos poliméricos convencionales y normalmente consisten en sellos en forma de copa en U o similares.

Como se ha mencionado anteriormente, los elementos de soporte (BE1 y BE2) soportan de forma deslizante el pistón (P) en el orificio (BR). De esta forma, los elementos de soporte (BE1 y BE2) definen de manera inclusive entre los mismos una longitud axial de elemento de soporte (L). La longitud de elemento de soporte (L) es la distancia axial máxima entre el elemento de soporte más exterior (en este caso BE1) y el elemento de soporte más interior (en este caso BE2). En el caso en el que solo se utiliza un miembro de soporte, la longitud de elemento de soporte (L) se correspondería con la longitud axial del único miembro de soporte. El orificio (BR) define un diámetro (D). Hasta ahora, los cilindros (C) para los ensamblajes de amortiguación de gas inerte a alta presión del tipo descrito anteriormente, tal y como se utilizan en el estampado de metales, se han fabricado normalmente con una relación de longitud de elemento de soporte (L) a diámetro de orificio (D), L:D, de aproximadamente 1:1, es decir, en cilindros convencionales (C) para ensamblajes de amortiguación de gas inerte a alta presión, la longitud del elemento de soporte (L) normalmente ha sido al menos casi igual o mayor que el diámetro de orificio (D). No se han proporcionado los cilindros conocidos de este tipo con una relación L:D significativamente menor que 1:1, es decir, la dimensión L siempre ha sido casi igual o mayor que la dimensión D. Se ha establecido que con cilindros para ensamblajes de amortiguación a alta presión, como por ejemplo el cilindro (C) ilustrado en el presente, esto es necesario para impedir el bloqueo del pistón (P) en el orificio (BR) o la fuga del gas inerte a alta presión cuando el pistón (P) es activado en las condiciones no perfectas de alineamiento que normalmente se producen durante el uso y que pueden causar la inclinación del pistón con respecto al eje sobre el que el pistón (P) se mueve hacia adelante y hacia atrás. Ello puede ocurrir, por ejemplo, cuando una viruta de metal queda atrapada entre la clavija de accionamiento del troquel y el pistón (P) o cuando se produce un alineamiento defectuoso. Cabe mencionar que, a diferencia del sistema de amortiguación de baja presión que está conectado continua o periódicamente a una fuente de aire comprimido o "aire comprimido de taller", los ensamblajes de amortiguación de gas inerte a alta presión del tipo que se acaba de describir se cargan apenas periódicamente con gas inerte a presión y deben funcionar durante un número muy elevado de ciclos sin fugas del gas de empuje.

Los especialistas en este campo reconocerán que para una distancia de carrera requerida determinada (S), mantener una relación L:D de aproximadamente 1:1 o mayor requiere que se incremente la altura total (H) del cilindro (C) para acomodar la longitud requerida (L) del pistón (P). Sin embargo, en determinadas aplicaciones se ha considerado deseable reducir la altura total de un cilindro (C), a la vez que se mantiene una distancia de carrera constante (S). Por ejemplo, en determinadas aplicaciones se ha considerado deseable reducir a un mínimo la altura (H) del cilindro, de manera que se puede reducir en la misma medida la altura del colector (M) y del ensamblaje de amortiguación total, incrementando así el espacio abierto...

1. Un cilindro de amortiguación (14) para un colector de amortiguación de alta presión y cilindros múltiples. Dicho cilindro de amortiguación (14) comprende:

un cuerpo de cilindro (14b) que comprende una pared interior (14i), la cual define un orificio (14c) con un diámetro (D);

un pistón (14d) ubicado en dicho orificio (14c) y que comprende caras opuestas interior y exterior (14m y 14o), en el que la mencionada cara exterior (14o) está orientada hacia fuera en relación con el mencionado orificio (14c) y el mencionado colector (12);

un sello de fluido (14fs) apoyado en el mencionado pistón (14p) y acoplado por deslizamiento con la mencionada pared interior (14i) que define el mencionado orificio;

un primer y segundo elementos de soporte espaciados axialmente (14j1 y 14j2) apoyados en el mencionado pistón (14p) y acoplados por deslizamiento con la mencionada pared interior (14i) que define el mencionado orificio. Dichos primer y segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2) cooperan para apoyar dicho pistón (14p) de forma deslizante en el orificio para un movimiento deslizante hacia delante y hacia atrás entre una posición extendida, en la que el pistón (14p) está adyacente a un extremo exterior del mencionado cuerpo de cilindro (14b), y una posición replegada, en la que el pistón (14p) se mueve axialmente hacia el interior de dicho orificio y se aleja del mencionado extremo exterior del cuerpo de cilindro,

caracterizado porque:

dichos elementos de soporte (14j1 y 14j2) definen de manera inclusive entre los mismos una longitud axial de elemento de soporte (L) que es inferior o igual al 25% de dicho diámetro de orificio (D); y

dicho segundo elemento de soporte (14j2-2) comprende un cuerpo (214a) y disco central (214b) que sobresale radialmente desde el cuerpo central (214a) y que se ajusta de forma ceñida al orificio, dicha cara interior del mencionado pistón (14p) comprende una depresión (14r) en la que el segundo elemento de soporte (14j2-2) está conectado al mencionado pistón (14p) con el cuerpo central (214a) del mencionado segundo elemento de soporte ubicado en la depresión (14r) y al que se le impide moverse radial y axialmente en la mencionada depresión.

2. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en la reivindicación 1, en el que el mencionado segundo elemento de soporte (14j2) está ubicado axialmente hacia dentro desde el primer elemento de soporte (14j1), y en el que el mencionado sello de fluido (14fs) está ubicado axialmente entre el primer y el segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2).

3. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en la reivindicación 2, en el que se define el mencionado orificio (14c) alrededor de un eje longitudinal y en el que los mencionados primer y segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2) impiden la inclinación del pistón (14p) en el orificio (14c) con respecto al mencionado eje longitudinal con el fin de impedir que el pistón quede alojado de forma inmóvil en el orificio (14c) e impedir la separación de dicho sello (14fs) de la pared interior (14i) que define el orificio (14c).

4. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además comprende un sello limpiador (14ws) ubicado en el mencionado pistón (14p) axialmente hacia fuera desde el mencionado primer elemento de soporte (14j1), en el que el mencionado sello limpiador está acoplado de forma deslizante con la pared interior (14i) del cuerpo de cilindro (14b) que define el mencionado orificio (14c) e impide la entrada de elementos contaminantes en dicho orificio entre el pistón y la pared interior.

5. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el mencionado pistón (14p) comprende una periferia cilíndrica en la que se recibe el mencionado primer elemento de soporte (14j1) y en el que el mencionado segundo elemento de soporte (14j2) está sujeto para impedir su movimiento entre el pistón (14p) y un dispositivo de retención del elemento de soporte (14q) fijado de forma segura al mencionado pistón (14p).

6. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 5, en el que la mencionada cara interior del pistón también comprende un saliente (414d) rodeado por dicha depresión, y en el que el mencionado cuerpo central (414a) del segundo elemento de soporte (14j2-4) define una abertura (414c) en la que se ubica el saliente (414d).

7. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en la reivindicación 6, que además comprende un dispositivo de retención (414g) acoplado con dicho pistón y que fija de forma inmóvil dicho segundo elemento de soporte (14j2-4) al mencionado pistón.

8. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en la reivindicación 7, en el que el mencionado saliente (414d) define una ranura (414f) y en el que el mencionado dispositivo de retención (414g) está ubicado en dicha ranura.

9. Un cilindro de amortiguación (14) para un colector de amortiguación de alta presión y cilindros múltiples. Dicho cilindro de amortiguación (14) comprende:

un cuerpo de cilindro (14b) que comprende una pared interior (14i), la cual define un orificio (14c) con un diámetro (D);

un pistón (14p) ubicado en dicho orificio (14c) y que comprende caras opuestas interior y exterior (14m y 14o), en el que la mencionada cara exterior (14o) está orientada hacia fuera en relación con el mencionado orificio (14c) y el mencionado colector (12);

un sello de fluido (14fs) apoyado en el mencionado pistón (14p) y acoplado por deslizamiento con la mencionada pared interior (14i) que define el mencionado orificio;

un primer y segundo elementos de soporte espaciados axialmente (14j1 y 14j2) apoyados en el mencionado pistón (14p) y acoplados por deslizamiento con la mencionada pared interior (14i) que define el mencionado orificio. Dichos primer y segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2) cooperan para apoyar dicho pistón (14p) de forma deslizante en el orificio para un movimiento deslizante hacia delante y hacia atrás entre una posición extendida, en la que el pistón (14p) está adyacente a un extremo exterior del mencionado cuerpo de cilindro (14b), y una posición replegada, en la que el pistón (14p) se mueve axialmente hacia el interior de dicho orificio y se aleja del mencionado extremo exterior del cuerpo de cilindro,

caracterizado porque:

dichos elementos de soporte (14j1 y 14j2) definen de manera inclusive entre los mismos una longitud de elemento de soporte (L) que es inferior o igual al 25% de dicho diámetro de orificio (D);y

dicho pistón (14p) comprende una periferia cilíndrica en la que se recibe el mencionado primer elemento de soporte (14j1), en el que el mencionado segundo elemento de soporte (14j2) está sujeto para impedir su movimiento entre el pistón (14p) y el dispositivo de retención del elemento de soporte (14q), el cual está asegurado de forma fija al mencionado pistón (14p), y en el que el mencionado segundo elemento de soporte (14j2) comprende un miembro de disco anular que incluye una abertura central (16) definida en el mismo. Dicho dispositivo de retención de elemento de soporte (14q) comprende: (i) un cuerpo del dispositivo de retención (14q1) recibido en la mencionada abertura central (16) del segundo elemento de soporte (14j2) y asegurada de forma fija al mencionado pistón (14p); y (ii) una pestaña (14q2) que sobresale hacia afuera desde el mencionado cuerpo del dispositivo de retención (14q1) y que se acopla y fija al segundo elemento de soporte (14j2) entre la pestaña (14q2) y el pistón (14p).

10. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en la reivindicación 9, en el que el mencionado pistón (14p) comprende una cavidad (14r) definida en el mismo, y en el que el mencionado cuerpo del dispositivo de retención (14q1) es recibido a través de la abertura central (16) del mencionado segundo elemento de soporte (14j2) con un espacio radial de holgura mínimo y se ajusta a dicha cavidad (14r) del pistón (14p) con un espacio radial de holgura mínimo para garantizar un alineamiento axial de los mencionados primer y segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2).

11. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en la reivindicación 10, en el que el mencionado segundo elemento de soporte (14j2) posee una parte interior radial de grosor axial reducido en relación con una parte exterior radial, de manera que dicho segundo elemento de soporte define una cavidad (22) en la que se ubica la pestaña (14q2) del dispositivo de retención del elemento de soporte (14q).

12. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en la reivindicación 11, en el que la mencionada parte exterior radial del segundo elemento de soporte (14j2) sobresale radialmente hacia fuera desde la mencionada periferia cilíndrica del pistón (14p) y la pestaña (14q2) del mencionado dispositivo de retención del elemento de soporte (14q), de manera que queda en voladizo.

13. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en la reivindicación 12, en el que se define un espacio (20) axialmente entre el mencionado segundo elemento de soporte (14j2) y el mencionado sello de fluido (14fs) para impedir la interferencia entre dicho sello de fluido (14fs) y dicho segundo elemento de soporte (14j2).

14. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en la reivindicación 5 y en las reivindicaciones comprendidas entre la 9 y la 13, en el que dicho pistón (14p) comprende una pestaña (14e) que sobresale hacia fuera desde la mencionada periferia cilíndrica que linda con el cuerpo de cilindro (14b) cuando dicho pistón está ubicado en la posición extendida, y en el que el mencionado sello limpiador (14ws) y el mencionado primer elemento de soporte (14j1) están apoyados en la pestaña (14e) del pistón.

15. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en la reivindicación 11, en el que la mencionada pestaña (14e) del mencionado pistón (14p) está escalonada y comprende un primer escalón (14gl) que soporta el mencionado sello limpiador (14ws) y un segundo escalón (14g2) que soporta el mencionado primer elemento de soporte (14j1).

16. Un cilindro de amortiguación, tal y como se describe en las reivindicaciones 11 ó 12, en el que el mencionado primer elemento de soporte (14j1') define una ranura (32) en la que el mencionado sello limpiador (14ws) se ubica entre el primer elemento de soporte (14j1) y la pestaña (14e) del mencionado pistón.

17. Una amortiguación (10) para un émbolo o soporte de una prensa de estampado de metal. Dicha amortiguación comprende:

un colector (12) que comprende conductos de flujo de fluidos (12g) y una pluralidad de ubicaciones para el montaje de cilindros (12c), cada una de ellas en comunicación con al menos uno de los conductos de flujo de fluidos; y

una pluralidad de cilindros de amortiguación (14), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, situados respectivamente en la mencionada pluralidad de ubicaciones para el montaje de cilindros (12c).

18. Una amortiguación, tal y como se describe en la reivindicación 17, en la que los mencionados conductos de flujo de fluido (12g) del mencionado colector (12) están cargados con gas inerte a una presión de al menos 2068,5 kilopascales (kPa), y en el que el mencionado sello de fluido (12fs) de cada uno de los mencionados cilindros (14) impide la fuga del gas inerte a presión entre el pistón (14p) y la mencionada pared interior (14i) del cuerpo de cilindro (14b) que define dicho orificio (14c). Dicho gas inerte a presión ejerce un empuje sobre dicho pistón (14p) de cada cilindro de amortiguación (14) para que éste alcance la mencionada posición extendida.