Dispositivo amortiguador de troquel (50) de una prensa de moldeo (51) para generar la fuerza de retención de una plancha (F53) entre un troquel inferior (5) y un troquel superior (3),

con lo cual, el dispositivo amortiguador de troquel (50) comprende al menos un accionamiento híbrido (42), con lo cual, el accionamiento híbrido (52) actúa al menos sobre un soporte de la plancha (4) del troquel inferior (5), con lo cual, el accionamiento híbrido se encuentra formado por al menos un primer accionamiento (11, 103) y al menos un segundo accionamiento (14, 102), caracterizado porque, el primer accionamiento (11, 103) y el segundo accionamiento (14, 102) forman el módulo del amortiguador de troquel (9), con lo cual, el módulo del amortiguador de troquel (9) comprende un componente (12, 109) mediante el cual el soporte de la plancha (4) puede ser desplazado hacia arriba, con un movimiento ascendente (H), por al menos uno de los accionamientos (11, 14) o puede ser desplazado hacia abajo con un movimiento de descenso (L), con lo cual, una fuerza de presión, la cual, durante un proceso de estiramiento plástico puede ser transmitida por el troquel superior (3) sobre el componente (12, 109) y el cual, al producir un movimiento de descenso, puede ser bloqueado o desacelerado sólo por el primer accionamiento para evitar la sobrecarga del segundo accionamiento (14, 102), con lo cual, durante el movimiento de descenso, el componente (12, 109) puede ser desacoplado del segundo accionamiento (14, 102)

Dispositivo amortiguador de troquel con accionamiento híbrido modular.

La presente invención hace referencia a un dispositivo amortiguador de troquel, el cual se encuentra realizado como un módulo en una combinación de accionamiento mediante fluido y accionamiento eléctrico y el cual, como dispositivo amortiguador de troquel en una prensa de moldeo, puede adecuarse a diferentes geometrías de las piezas a través de la utilización de uno o más módulos.

Estado de la técnica

En las prensas se utilizan dispositivos de estiramiento hidráulicos para el estiramiento plástico de planchas, los cuales se disponen en la mesa de prensa y, mediante planchas de impresión móviles en la mesa de prensa y mediante placas expulsoras, aplican una fuerza definida sobre el sujeta placas, el cual presiona el borde de la pieza estirada contra el troquel superior. Piezas estiradas complejas y de grandes superficies requieren de una regulación de la fuerza sobre el borde de la pieza estirada. Por la solicitud DE 3807683 A1 se conoce un dispositivo de estiramiento, el cual se compone de una pluralidad de cilindros de presión, los cuales actúan de forma independiente unos de otros y a cada cilindro de presión se le añade un lateral de presión, el cual aplica una fuerza individualmente regulable sobre el sujeta placas y el borde de la pieza estirada. En este caso, se presenta la desventaja de un elevado esfuerzo de control y regulación, los cuales deben ser accionados, en particular, mediante una sincronización efectiva al producirse una aceleración previa y una elevación y para realizar un bloqueo del dispositivo de estiramiento que debe ser diseñado a prueba de fallos. La utilización de controles hidráulicos de mayor complejidad requiere, durante el funcionamiento, de personal especialmente entrenado para el mantenimiento y el manejo del dispositivo amortiguador de troquel.

Últimamente, se han dado a conocer dispositivos amortiguadores de troquel, los cuales emplean, exclusivamente, accionamientos eléctricos para el control de los movimientos del amortiguador y para la aplicación de la fuerza de retención opuesta. Por la solicitud DE 10 2005 028 903 A1 se conocen módulos de amortiguador de troquel, los cuales se componen de un servomotor eléctrico y de un mecanismo de transmisión de fuerzas para la transformación del movimiento de rotación en un movimiento ascendente y descendente y, mediante bloques del amortiguador, transmiten la fuerza deseada sobre el borde de la pieza estirada. En el caso de esta ejecución, se presenta la desventaja de que se requiere un gran espacio de instalación para el montaje del accionamiento eléctrico, en particular, cuando se requieren elevadas fuerzas nominales y cuando deben disponerse varios módulos dentro de la mesa de prensa. Asimismo, en el caso de prensas accionadas mecánicamente, es dificultoso mantener una fuerza de retención opuesta lo suficientemente elevada en un área de inversión de la leva mediante accionamiento eléctrico cuando la velocidad de movimiento se aproxima a un valor cero.

Los sistemas híbridos representan un buen compromiso de elevada densidad de potencia, una ventaja esencial de los sistemas de accionamiento hidráulicos, y un buen mantenimiento, así como un buen control y regulación, una propiedad particular de los accionamientos eléctricos, tal como se ha conocido por la solicitud WO 2006/000188 A1. De este modo, cilindros de penetración, los cuales actúan de forma hidráulica, se encargan de la aplicación de la fuerza de retención opuesta durante el proceso de estiramiento y, al menos un cilindro eléctrico se ocupa del control y de la regulación de los movimientos del amortiguador fuera del flujo de fuerza con el accionamiento de la prensa. Este dispositivo amortiguador de troquel con accionamiento híbrido, sin embargo, sólo admite de manera condicional un modo de ejecución en forma de un módulo, puesto que ambas formas de accionamiento se encuentran concentradas a lo largo de un eje. A su vez, los dispositivos amortiguadores de troquel accionados eléctricamente conocidos hasta el momento, en comparación con los amortiguadores de troquel hidráulicos, no disponen de una protección suficiente contra sobrecargas. De esta manera, por ejemplo, al accionamiento eléctrico no le es posible regular una gran diferencia de velocidad existente en el momento del choque de la leva de la prensa sobre el dispositivo amortiguador de troquel, de modo que aceleraciones elevadas actúan sobre las inercias de la masa del mecanismo de transmisión de la fuerza, de modo tal que, las fuerzas elevadas así producidas, pueden dañar a dicho mecanismo.

Los amortiguadores de troquel neumáticos son también utilizados desde hace largo tiempo en la técnica de conformación de metales. En prensas que actúan de modo sencillo, se encuentran cilindros neumáticos dentro del área de la mesa de prensa. Estos cilindros neumáticos actúan, por lo general, mediante una caja intermedia de moldeo de presión y mediante pernos de presión sobre un sujeta placas. Los espacios de presión, usualmente, se encuentran unidos a un acumulador de presión de gran volumen, el cual reduce el aumento de presión hacia un punto de inversión inferior. Los amortiguadores de troquel neumáticos consisten en sistemas cerrados y no presentan otras posibilidades de control más allá de la pre-regulación de fuerzas. Los amortiguadores son desplazados a través de la leva de la prensa y lo siguen inmediatamente en el movimiento descendente, con lo cual, la fuerza en el movimiento descendente es igual a la fuerza en el movimiento ascendente. Lo que se presenta como sencillo en los amortiguadores neumáticos se complica en forma considerable en el caso de elevadas velocidades de expulsión y de estiramiento y, en el caso de elevadas fuerzas de estiramiento, se requiere un gran diámetro del pistón o una gran longitud de construcción, condicionado a través de la conexión en serie de varios pistones. La porción de masa que se ha desplazado genera, con velocidades de estiramiento en aumento, elevadas fuerzas de inercia, las cuales se adicionan sin control a la fuerza del amortiguador al momento del comienzo del estiramiento.

Para determinar las desventajas del amortiguador de troquel se implementan, por separado, también cilindros de nitrógeno en la técnica de conformación de metales. En "La implementación del sistema de resorte de gas dinas-nitro en lugar de resortes de acero, de bandas, planchas, tubos 11-1974" se encuentran descritos los campos de aplicación de cilindros de nitrógeno semejantes. Los cilindros de nitrógeno actúan en forma similar a un resorte mecánico, pero presentan algunas ventajas. Por ejemplo, mediante los resortes de nitrógeno se actúa desde el inicio a toda velocidad. Además, mediante el recorrido del resorte, el aumento de la fuerza es esencialmente menor que en los resortes convencionales. Otra ventaja de los resortes de nitrógeno consiste en una densidad de fuerza muy elevada. Existen diferentes formas constructivas en el caso de cilindros de nitrógeno empleados en la técnica de conformación de metales. En los así llamados sistemas de cámara única, el pistón y el émbolo del pistón forman una sola unidad. La hermetización tiene lugar aquí en el pistón. En el émbolo del pistón se encuentra una rasqueta. La cámara superior se encuentra, de este modo, abierta hacia la atmósfera. El sistema de cámara única se caracteriza por una breve elevación y por una curva de fuerza progresiva. Si un sistema semejante es conectado a un volumen acumulador externo se hace referencia, entonces, a un sistema de tanques. En un sistema de tanque es posible adecuar el aumento de fuerza resorte a los requerimientos mediante el recorrido del resorte.

Objeto y Ventaja de la invención

Tomando como base el estado de la técnica, es objeto de la presente invención el mejorar de modo tal un dispositivo de amortiguador de troquel con accionamiento híbrido, que se proporcione una protección contra sobrecargas, segura y de fácil construcción, para uno de los accionamientos, y que se reduzca, además, el espacio de construcción requerido para un módulo de amortiguador de troquel individual.

Este objeto se alcanzará a partir de las características del preámbulo de la reivindicación 1 a través de las características significativas de la reivindicación 1. A través de las características mencionadas en las reivindicaciones dependientes, son posibles ejecuciones y perfeccionamientos ventajosos de la presente invención.

En el dispositivo amortiguador de troquel conforme a la invención, el primer y el segundo accionamiento forman un módulo del amortiguador de troquel,...

1. Dispositivo amortiguador de troquel (50) de una prensa de moldeo (51) para generar la fuerza de retención de una plancha (F53) entre un troquel inferior (5) y un troquel superior (3), con lo cual, el dispositivo amortiguador de troquel (50) comprende al menos un accionamiento híbrido (42), con lo cual, el accionamiento híbrido (52) actúa al menos sobre un soporte de la plancha (4) del troquel inferior (5), con lo cual, el accionamiento híbrido se encuentra formado por al menos un primer accionamiento (11, 103) y al menos un segundo accionamiento (14, 102), caracterizado porque, el primer accionamiento (11, 103) y el segundo accionamiento (14, 102) forman el módulo del amortiguador de troquel (9), con lo cual, el módulo del amortiguador de troquel (9) comprende un componente (12, 109) mediante el cual el soporte de la plancha (4) puede ser desplazado hacia arriba, con un movimiento ascendente (H), por al menos uno de los accionamientos (11, 14) o puede ser desplazado hacia abajo con un movimiento de descenso (L), con lo cual, una fuerza de presión, la cual, durante un proceso de estiramiento plástico puede ser transmitida por el troquel superior (3) sobre el componente (12, 109) y el cual, al producir un movimiento de descenso, puede ser bloqueado o desacelerado sólo por el primer accionamiento para evitar la sobrecarga del segundo accionamiento (14, 102), con lo cual, durante el movimiento de descenso, el componente (12, 109) puede ser desacoplado del segundo accionamiento (14, 102).

2. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque, el movimiento ascendente (H), el cual puede ser producido a través del primer accionamiento (11, 103), puede ser controlado, así como regulado, a través del segundo accionamiento (14, 102) en la dirección del troquel superior (3), con lo cual, particularmente, el segundo accionamiento (14, 102) forma un tope (54) altamente regulable con respecto al componente (12, 109) y, con lo cual, particularmente, el movimiento ascendente del componente (12, 109) puede ser ajustado de modo preciso a través del segundo accionamiento (14, 102).

3. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque, el componente (12, 109), durante el movimiento ascendente (H), sólo puede ser accionado a través del primer accionamiento (11, 103), con lo cual, en particular, el componente (12, 109) es una pieza componente (56) del primer accionamiento (11, 103) y, en particular, se encuentra conformado como un émbolo de un pistón (12, 109).

4. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, los accionamientos (11, 14; 103, 102), los cuales forman el accionamiento híbrido (52), presentan diferentes propiedades, especialmente con respecto a la clase de accionamiento y/o a las fuerzas de accionamiento.

5. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, el componente (12, 109) puede efectuar una reducción mediante el segundo accionamiento (14, 102), en particular, contra una fuerza opuesta reducida del primer accionamiento (11, 103).

6. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, la aplicación de la presión y el movimiento del soporte de la plancha (4) es generado por uno o varios módulos del amortiguador de troquel (9), con lo cual, los módulos del amortiguador de troquel (9) se componen de al menos dos accionamientos (11, 14; 103, 102), cuyas direcciones de movimiento y de fuerza se sitúan sobre un eje (a), con lo cual, particularmente los módulos del amortiguador de troquel (9) se componen de un accionamiento eléctrico (14) y de un accionamiento hidráulico (11) o, con lo cual, los módulos del amortiguador de troquel (9) se componen de un accionamiento eléctrico (102) y de un resorte (103), con lo cual, el resorte consiste, en especial, en un cilindro de nitrógeno y, con lo cual, en particular, el cilindro de nitrógeno (103) presenta una cámara presurizada cerrada, con lo cual, en particular, el cilindro de nitrógeno (103) puede ser conectado a un acumulador de baja presión (5) y/o a un acumulador de alta presión (106).

7. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a la reivindicación 6, caracterizado porque, los módulos del amortiguador de troquel (9) se componen de un accionamiento eléctrico (102) y de un resorte (103), con lo cual, el resorte (103) es, particularmente, un resorte mecánico.

8. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, durante el proceso de formación, entre el segundo accionamiento (14, 102), el cual, en particular, se encuentra realizado como un accionamiento eléctrico (14, 102) y el émbolo del pistón (12, 109) no se encuentra una unión continua en una dirección de movimiento opuesta a la leva (2), con lo cual, preferentemente, el accionamiento eléctrico (14, 102) actúa sobre un collar (19) del émbolo del pistón (12) del cilindro (11, 103), en particular de un cilindro hidráulico (11) o de un cilindro de nitrógeno (103) o de un cilindro con resorte mecánico.

9. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, el segundo accionamiento (14, 102), el cual, particularmente, se encuentra conformado como un accionamiento eléctrico (14, 102), actúa sobre el collar (19) del émbolo del pistón (12) mediante un tornillo de transmisión o en forma de bola o esférico (17, 18, 110), o porque el segundo elemento de accionamiento, el cual, en particular, se encuentra realizado como un accionamiento eléctrico (14, 102) se encuentra, particularmente, conformado como un accionamiento eléctrico (14, 102) y, en especial, es un motor de eje hueco o un par-motor.

10. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones 3-9, caracterizado porque, en el émbolo del pistón (12, 109) se encuentra colocado un perfil de eje estriado (13), mediante el cual un mecanismo anti-rotación (20, 111) impide una rotación del émbolo del pistón (12, 109) sobre el eje longitudinal (a) del émbolo del pistón (12, 109).

11. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones 6-9, caracterizado porque, los módulos del amortiguador de troquel (9), mediante una caja intermedia de moldeo de presión común (7) y mediante un perno de presión (6), actúan sobre el soporte de la plancha (4) o porque, preferentemente, los módulos del amortiguador de troquel (9), mediante al menos dos segmentos de la caja intermedia de moldeo de presión y mediante un perno de presión (6), actúan sobre el soporte de la plancha (4) o porque, preferentemente, los módulos del amortiguador de troquel (9) actúan directamente sobre el soporte de la plancha (4), con lo cual, en particular, el soporte de la plancha (4) se encuentra conformado como un soporte de plancha de segmentos elásticos.

12. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, los módulos del amortiguador de troquel (9) se encuentran integrados en una o varias mesas móviles, con lo cual, en particular, las funciones del accionamiento eléctrico de varios módulos del amortiguador de troquel (9) se encuentran realizadas a través de un medio adecuado de transmisión de movimiento por un accionamiento común y, con lo cual, en particular, las funciones del accionamiento hidráulico de varios módulos del amortiguador de troquel (9) se encuentran realizados a través de un medio adecuado de transmisión de movimiento por un accionamiento común.

13. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, las funciones del accionamiento eléctrico de varios módulos del amortiguador de troquel (9) son controladas o reguladas en forma individual o conjunta y/o porque, preferentemente, las funciones del accionamiento hidráulico de varios módulos del amortiguador de troquel (9) son controladas o reguladas en forma individual o conjunta.

14. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, los módulos del amortiguador de troquel (9) posibilitan un bloqueo hacia arriba del dispositivo amortiguador de troquel mediante un freno de seguridad de la presión del resorte (16).

15. Dispositivo amortiguador de troquel conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, mediante válvulas diseñadas a prueba de fallos en la línea de salida del cilindro (11, 103) se impiden movimientos de descenso rápidos del dispositivo amortiguador de troquel.