METODO Y DISPOSITIVO PARA LA AMORTIGUACION DEL IMPACTO DE CORTE.

Método para la amortiguación del impacto de corte en una prensa mediante un sistema hidráulico,

el cual, durante un proceso de corte, ejerce sobre el émbolo fuerzas opuestas a la fuerza de corte, caracterizado porque, tiene lugar un intercambio de al menos dos fuerzas opuestas durante el proceso de corte dentro de un sistema hidráulico cerrado, y porque el instante de este intercambio depende de la trayectoria del émbolo

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2007/001094.

Solicitante: MULLER WEINGARTEN AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: SCHUSSENSTRASSE 11,88250 WEINGARTEN.

Inventor/es: MULLER, MARKUS, DR..

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 2 de Junio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B21D24/02 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B21 TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DEL METAL POR PUNZONADO.B21D TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS, BARRAS O PERFILES METALICOS SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DE METALES POR PUNZONADO (trabajo mecánico o tratamiento de alambre B21F). › B21D 24/00 Combinaciones de prensas, o sistemas en relación con las prensas, para el embutido. › Apoyos que sirvan de matriz.
  • B21D24/14 B21D 24/00 […] › neumática o hidráulicamente.
  • B21D28/20 B21D […] › B21D 28/00 Conformación por corte a presión; Perforación. › Utilización de propulsores.
  • B30B1/26D
  • F16F15/023 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16F RESORTES; AMORTIGUADORES; MEDIOS PARA AMORTIGUAR LAS VIBRACIONES.F16F 15/00 Supresión de las vibraciones en los sistemas (dispositivos de suspensión de los asientos de vehículos B60N 2/50 ); Medios o dispositivos para evitar o reducir las fuerzas de desequilibrio, p. ej. debidas al movimiento (ensayo estático o equilibrado dinámico de máquinas o estructuras G01M 1/00). › utilizando fluidos.

Clasificación PCT:

  • B21D24/02 B21D 24/00 […] › Apoyos que sirvan de matriz.
  • B21D24/14 B21D 24/00 […] › neumática o hidráulicamente.
  • B21D28/20 B21D 28/00 […] › Utilización de propulsores.
  • B30B15/16 B […] › B30 PRENSAS.B30B PRENSAS EN GENERAL; PRENSAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR (producción de las ultrapresiones o de ultrapresiones con temperaturas elevadas para obtener modificaciones en una sustancia, p. ej. para fabricar diamantes artificiales, B01J 3/00). › B30B 15/00 Partes constitutivas de prensas o accesorios de prensas; Medidas auxiliares tomadas en relación con el prensado (dispositivos de seguridad F16P). › Control de las prensas accionadas neumáticamente (bombas en sí F04; acumuladores hidráulicos en sí F15B; válvulas en sí F16K).
  • F16F9/48 F16F […] › F16F 9/00 Resortes, amortiguadores de vibraciones, amortiguadores de choques o amortiguadores de movimiento de estructura similar que utilizan un fluido o un medio equivalente como agente de amortiguamiento (F16F 5/00 tiene prioridad; uniones de válvulas a cuerpos elásticos inflables B60C 29/00; accesorios de maniobra para puertas que emplean un sistema de frenado por fluido E05F). › Dispositivos que permiten diferentes efectos de amortiguamiento en diferentes puntos de la carrera (F16F 9/53, F16F 9/56 tienen prioridad).
METODO Y DISPOSITIVO PARA LA AMORTIGUACION DEL IMPACTO DE CORTE.

Fragmento de la descripción:

Método y dispositivo para la amortiguación del impacto de corte.

La presente invención hace referencia a un método y a un dispositivo para reducir el impacto de corte en una prensa al ser cortada una pieza de trabajo metálica, conforme al preámbulo de la reivindicación 1, así como de la reivindicación 8.

Estado de la técnica

El impacto de corte durante el corte de piezas de trabajo metálicas se debe a la elasticidad de la prensa y a la repentina reducción de la fuerza de corte mediante la resistencia del troquel y la consiguiente ruptura de la pieza de trabajo, generando la denominada fractura de corte. Durante el corte, antes de la fractura de corte, la prensa y el troquel son pretensados con la fuerza requerida para la superación de la resistencia de corte. A consecuencia de la elasticidad de la prensa, es almacenada energía principalmente en el cuerpo de la prensa y en el accionamiento de la prensa. Esta energía elástica se libera en forma de impactos durante la fractura de corte y acelera hacia abajo el émbolo de la prensa junto con la parte superior del troquel. Al mismo tiempo, el cuerpo de la prensa no se destensa sólo en el estado inicial, sino que oscila además en la dirección opuesta. Los efectos de una disminución de energía semejante no amortiguada, o el impacto de corte en una prensa, principalmente, junto a la generación de una fuerte onda acústica, implican elevados esfuerzos para los componentes de la prensa, en particular para el cuerpo de la prensa. A través de prensas hidráulicas se conocen dispositivos para amortiguar el impacto de corte, los cuales se componen de un cilindro hidráulico y de un obturador dispuesto del lado de efluencia, y cuyos vástagos del pistón son desplazados a través del movimiento del émbolo de la prensa. De acuerdo a la velocidad del émbolo de la prensa se origina una diferencia de presión por este obturador, la cual ocasiona una fuerza opuesta sobre el émbolo de la prensa. Particularmente, durante la operación de corte, el émbolo de prensa se ralentiza inmediatamente antes del inicio del corte para la aplicación de la fuerza de corte y se acelera después de la fractura de material. Preferentemente, el apoyo del émbolo de prensa sobre el vástago del pistón del amortiguador del impacto de corte, tiene lugar dentro de la zona del movimiento lento, para percibir una fuerza opuesta reducida a través del amortiguador del impacto de corte. El aumento de la velocidad del émbolo de prensa después del corte, a través del obturador regulado en forma estable, ocasiona una fuerza opuesta elevada correspondiente, la cual frena al émbolo de prensa, amortiguando así el impacto de corte.

En la mencionada ejecución de la amortiguación del impacto de corte, se presenta la desventaja de que al émbolo de la prensa se le aplica contrariamente una fuerza, la cual sólo depende de su velocidad y, por tanto, en el caso de velocidades elevadas del émbolo de la prensa, antes del inicio del corte, se genera una fuerza opuesta correspondiente, la cual debe ser aplicada en forma adicional a través del accionamiento de la prensa. Asimismo, se presenta como una desventaja el que a través del flujo de aceite hidráulico, a través de un obturador con gran diferencia de presión, tenga lugar un correspondiente aporte térmico en el medio, lo que implica el empleo de dispositivos de refrigeración adicionales.

Otra posibilidad para amortiguar el impacto de corte se revela conforme al tipo mostrado en la solicitud EP 16 02 419 A1. En dicha solicitud se describe una prensa para cortar chapas de alta resistencia, la cual, durante el corte, a través del apoyo del émbolo de la prensa sobre el sujeta placas añadido sobre el troquel superior, ejerce, sobre el émbolo de la prensa, contrariamente, una fuerza menor con respecto al soporte de la chapa. Preferentemente, antes del corte, se aplica una fuerza menor con respecto al soporte de la chapa para el apoyo del émbolo, e inmediatamente antes de la fractura del material se cambia por una fuerza opuesta mayor. El intercambio se efectúa en función de la velocidad de movimiento del émbolo de la prensa.

En esta forma de ejecución la regulación es desventajosa, ya que resulta muy costosa y sensible, y sólo puede mantenerse de forma fiable dentro del proceso bajo condiciones de producción muy dificultosas. En este caso es particularmente problemático el hecho de que el valor umbral de la velocidad con respecto al intercambio se modifique al variar el número de carreras por minuto de la prensa y, por tanto, debe ser detectado a través de sensores adecuados.

Otra desventaja reside en que los parámetros de regulación son específicos en relación a la pieza de trabajo y, por tanto, deben ser adaptados en cada cambio de troqueles.

Objeto y ventaja de la invención

Tomando como base el estado de la técnica, es objeto de la presente invención el desarrollar un método y un dispositivo para la amortiguación del impacto de corte, con lo cual, el dispositivo sea de fácil construcción, cumpla su función de forma fiable dentro del proceso, y pueda funcionar prescindiendo de una regulación costosa. En particular debe evitarse que fluya aceite mediante un obturador para que se genere una fuerza opuesta y que tenga lugar un intercambio de fuerzas a través de una fuerza opuesta más elevada en función de la velocidad del émbolo de la prensa.

Este objeto se alcanzará en base a un método y a un dispositivo conformes a los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 8, a través de las características relevantes de las reivindicaciones 1 y 8. En las reivindicaciones dependientes se indican perfeccionamientos ventajosos y convenientes del método, así como del dispositivo conforme a la invención. De acuerdo a la invención, se alcanzará el objeto mencionado mediante el apoyo del émbolo de la prensa sobre los vástagos del pistón de un sistema hidráulico, el cual, durante el proceso de corte, se encuentre en una relación solidaria con respecto a la parte inferior del troquel, así como con respecto a la mesa de prensa, y el cual dispone de un volumen de aceite obturado. Este volumen de aceite es desplazado contra un pistón flotante, el cual sufre una admisión con la presión ejercida desde un acumulador, hasta que el pistón es desplazado contra un tope regulable. A continuación, se genera rápidamente la presión debido a un pequeño volumen de aceite obturado, a través de un breve desarrollo de compresión, hasta que el pistón de un multiplicador de presión se mueve contra la misma presión del acumulador al alcanzar un valor umbral de presión. La relación de ambas contrapresiones es determinada a través de la relación de superficie del multiplicador de presión. El punto de intercambio, de una fuerza opuesta reducida a una más elevada, sólo depende del trayecto del émbolo de la prensa, el cual debe ser recorrido hasta que el pistón flotante haya alcanzado el tope regulable. El inicio de la fractura del material es determinado únicamente en función del troquel y es regulado mediante el tope ajustable. Posiciones de corte modificadas, por ejemplo, a través de un acabado de las aristas de corte, pueden, en todo caso, ser compensadas de este modo.

En una primera forma de ejecución, cada vástago del pistón, así como cada cámara del cilindro se encuentra unida, respectivamente, a un multiplicador de presión y a un pistón flotante, es decir, que en cada punto de apoyo puede regularse separadamente, en qué posición del émbolo tiene lugar el intercambio de fuerzas a una fuerza opuesta mayor. En otra forma de ejecución, varios cilindros se encuentran, respectivamente, agrupados de forma combinada, es decir, que el intercambio a una fuerza opuesta más elevada tiene lugar sincrónicamente mediante un ajuste común.

Otra variante de la solución conforme a la invención consiste en que los vástagos del pistón del sistema hidráulico no presenten una relación solidaria con la parte inferior de la pieza de trabajo, así como con la mesa de prensa, tal como se describió anteriormente, sino que actúen directamente sobre el sujeta placas.

Otros detalles y ventajas de la presente invención son el resultado del ejemplo de ejecución representado mediante las figuras:

Las figuras muestran:

Figura 1: una prensa con dispositivo de amortiguación del impacto de corte

Figura 2: un dispositivo de amortiguación del impacto de corte en ausencia de carga

Figura 3: un dispositivo de amortiguación del impacto de corte que soporta una carga reducida antes de la fractura del material

Figura 4: un sistema de amortiguación...

 


Reivindicaciones:

1. Método para la amortiguación del impacto de corte en una prensa mediante un sistema hidráulico, el cual, durante un proceso de corte, ejerce sobre el émbolo fuerzas opuestas a la fuerza de corte, caracterizado porque, tiene lugar un intercambio de al menos dos fuerzas opuestas durante el proceso de corte dentro de un sistema hidráulico cerrado, y porque el instante de este intercambio depende de la trayectoria del émbolo.

2. Método conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque, al menos dos fuerzas opuestas diferentes son el resultado de condiciones de superficie diferentes del pistón (16, 19) de un multiplicador de presión (17).

3. Método conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque, mediante un tope mecánico, el instante del intercambio puede ser preseleccionado como específico en función de las herramientas (24).

4. Método conforme a una o a varias reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, los vástagos del pistón (25) presentan una unión solidaria con la parte inferior del troquel (8) durante el proceso de corte.

5. Método conforme a una o a varias reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, los vástagos del pistón (25) presentan una unión solidaria con el sujeta placas (12).

6. Método conforme a una o a varias reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, cada multiplicador de presión (17) y un pistón flotante (23) presentan una unión solidaria con un vástago del pistón (25).

7. Método conforme a una o a varias reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, un multiplicador de presión (17) y un pistón flotante (23) presentan una unión solidaria con al menos dos vástagos del pistón (25).

8. Método para la amortiguación del impacto de corte en una prensa mediante un sistema hidráulico que, durante un proceso de corte, ejerce sobre el émbolo (8) fuerzas opuestas a la fuerza de corte, caracterizado porque, las fuerzas opuestas son aplicadas por un acumulador de presión (22) dentro de un sistema hidráulico cerrado, con lo cual, el acumulador de presión (22) se encuentra unido en forma solidaria con un multiplicador de presión (17), con lo cual, el multiplicador de presión (17) presenta al menos dos pistones (15, 19) con diferentes superficies, mediante las cuales se ejercen diferentes fuerzas opuestas sobre los vástagos del pistón (25), con lo cual tiene lugar un intercambio de las superficies solidarias del pistón mediante un pistón flotante (23), el cual, mediante un canal de unión (20) se encuentra unido a una cámara de cilindro (16) y, con lo cual, la trayectoria del pistón flotante (23) puede ser definida a través de un tope mecánico (24).

9. Dispositivo conforme a la reivindicación 8, caracterizado porque, la posición del tope mecánico (24) es independiente del número de carreras por minuto de la prensa (1) con respecto a la trayectoria del pistón flotante (23).

10. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque, todos los componentes hidráulicos del dispositivo de amortiguación del impacto de corte (6) se encuentran integrados en una placa soporte (14).

11. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque, el dispositivo de amortiguación del impacto de corte (6) se encuentra firmemente unido al émbolo (4) o a la placa soporte (14).

12. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque, el dispositivo de amortiguación del impacto (6) se encuentra firmemente unido a la parte superior del troquel (7).

13. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque, el dispositivo de amortiguación del impacto de corte (6) puede ser integrado en el cuerpo del émbolo (4).

14. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque, los vástagos del pistón (25) presentan una unión solidaria con la parte inferior del troquel (8) durante el proceso de corte.

15. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizado porque, los vástagos del pistón (25) presentan una unión solidaria con el sujeta placas (12).

16. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 15, caracterizado porque, cada multiplicador de presión (17) y un pistón flotante (23) presentan una unión solidaria con un vástago del pistón (25).

17. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 16, caracterizado porque, un multiplicador de presión (17) y un pistón flotante (25) presentan una unión solidaria con al menos dos vástagos del pistón (25).


 

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