Impulsor de cuña (1) con una primera parte (20) que puede proveerse con una herramienta de mecanización y una segunda parte (30),

donde las dos partes (20, 30) están dispuestas en forma movible una con respecto a la otra, y se provee al menos un dispositivo de retorno de acción positiva que se conecta a ambas partes (20, 30), y con una tercera parte (10) que se conecta con la primera parte (20), donde está previsto un dispositivo (80) para ajustar el dispositivo de retorno de acción positiva (60) con miras a la compensación de tolerancias, caracterizado porque el dispositivo para ajustar el dispositivo de retorno de acción positiva (60) incluye una cuña transversal (80) móvil, especialmente desplazable

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la Invención

La invención concierne a un mecanismo impulsor de cuña o chaveta de cuña con una primera parte que puede suministrarse con una herramienta de mecanización y una segunda parte, en la cual sus dos partes son móviles entre sí, 5 y se suministra por lo menos un dispositivo de retorno de acción positiva, el cual puede activar o activa ambas partes, y con una tercera parte conectada a la primera, en donde está previsto al menos un dispositivo para ajustar el dispositivo de retorno de acción positiva con miras a la compensación de tolerancias. Un mecanismo impulsor de cuña de esta clase ha sido revelado, por ejemplo, en el documento US-A-5 269 167.

2. Estado de la Técnica 10

Los mecanismos impulsores de cuña se utilizan particularmente en la industria del automóvil para convertir una fuerza vertical de presión en un movimiento horizontal. Particularmente en la producción de partes de carrocería, es posible en esa forma realizar procesos de formado u operaciones de corte o perforación de partes de carrocería, lo cual no es posible por medio de un movimiento vertical de trabajo, es decir la dirección normal del movimiento de una prensa. Los impulsores de cuña deben por tanto diseñarse de tal forma que conviertan presiones de trabajo muy elevadas de 15 una prensa a la dirección de trabajo deseada, es decir, por ejemplo, en una dirección horizontal, en cuyo caso al mismo tiempo se proporciona una guía lineal. Las presiones que ocurren en este caso pueden exceder rápidamente los 5.000 kN. A este respecto, también es posible distribuir en una herramienta de prensa una pluralidad de varios y en particular diez o más de dichos impulsores de cuña que realicen diferentes funciones, y que para dicho propósito operan con distintos ángulos de inclinación con respecto a la dirección de trabajo. 20

En un impulsor de cuña siempre se incluye una guía lineal en forma de una bancada para impulsor de cuña que, dependiendo de la configuración de diseño correspondiente, se incluye para proporcionar presiones de más de 100 kN con un juego de guía de cómo máximo 0,02 mm en la dirección respectivamente deseada, en relación de repetición precisa. Un impulsor de cuña, al cual en lo sucesivo se denominará el elemento impulsor, tiene por finalidad en ese caso aplicar la fuerza vertical de presión al elemento propiamente movible del impulsor de cuña, o sea, al carro del impulsor de 25 cuña, al cual en lo sucesivo se denominará elemento deslizante. El elemento deslizante recibe las herramientas requeridas para la operación de mecanización, es decir que realiza el proceso de mecanización propiamente dicho, y es movido en vaivén en modalidad impulsada en la guía lineal de la prensa. Las herramientas que pueden montarse en el elemento deslizante para cortar o dar forma a una pieza de trabajo, tal como una parte de carrocería, pueden ser de distintos diseños. A este respecto es posible montar solamente, por ejemplo, un solo troquel de perforación, o una serie 30 de troqueles de perforación u otras herramientas, como por ejemplo también una serie de cuchillas individuales con longitud total de más de un metro. Lo mismo se aplica al área de formado posterior, en cuyo caso pueden usarse como herramientas unos sencillos troqueles de traspasar o unas mordazas de rematar para reconformado subsecuente de diversas partes de una pieza extendida a lo largo de uno o más metros. Por tanto, para cumplir con estos diversos requerimientos de formado sin virutas de la herramienta de presión, existen en el mercado impulsores de cuña de 35 distintos tamaños y en distintos ángulos de mecanización. Ejemplos de tales impulsores de cuña se describen también en las patentes WO 03/30659 A1, WO 99/28117 y EP 0 484 588 A1.

La configuración de diseño del impulsor de cuña depende de las actividades que deba desarrollar, es decir, por ejemplo, depende del grosor de la chapa metálica y la calidad del metal empleado en la pieza a mecanizar, la longitud de trabajo respectiva y la naturaleza de la operación de mecanización, por ejemplo cortado o formado. De acuerdo con los 40 requerimientos de la industria automotriz, es necesario garantizar que el impulsor de cuña sea capaz de dar al menos 1.000.000 de golpes con la fuerza de trabajo requerida y un juego operacional que garantice que el troquel de perforación respectivo se adapte al sacabocados o contramatriz en relación correspondiente exacta. Todo encuentro desfasado del troquel de perforación o cuchilla de corte tiene como resultado un posible incremento del desgaste abrasivo del troquel de perforación o cuchilla de corte y en los sacabocados, lo que en el peor de los casos lleva a la fractura de la 45 herramienta de cortado o formado, sea un troquel, cuchilla, etc. Una fuerza actúa sobre las herramientas de corte y formado, no solo como parte del movimiento del golpe de trabajo propiamente dicho para penetrar y dar forma a la pieza, sino también en el movimiento de retorno del mismo. Es precisamente en el caso de un troquel de perforación que solo en relación con una cierta medida corta traspasando la pieza, en forma de una chapa metálica, y sólo empuja el resto mediante un movimiento de desgarre, puede suscitarse una acción de sujeción en el movimiento de retorno, y dicha 50 acción de sujeción, en el peor de los casos, puede causar daños a la pieza de trabajo y el troquel de perforación o cuchilla de corte. El efecto se incrementa por depósitos de zinc o aluminio al mecanizar chapa de zinc o aluminio, la cual se usa cada vez más actualmente en la industria automotriz. Dichos depósitos en el medio de corte causan lubricación o la formación de una película lubricante obstructiva que dificulta el procesamiento de piezas con la herramienta de corte respectivamente dañada. La fuerza de despojo que actúa sobre la herramienta de corte en forma de troquel de 55 perforación, cuchilla de corte o similar, al retraerse de la pieza de trabajo, corresponde a entre aproximadamente 5 y 12% de la fuerza de trabajo real.

En un impulsor de cuña, dicha fuerza de despojo, conocida también como fuerza de retracción, se aplica por ejemplo por medio de un resorte de retorno. Cabe hacer notar que se ha descubierto que dichos resortes pueden aplicar la fuerza de despojo o fuerza de retracción deseada de entre 5 y 12% de la fuerza de trabajo solamente en los casos 60

más excepcionales, ya que el espacio estructural, que está disponible de manera limitada en el impulsor de cuña, permite solamente el uso de resortes pequeños y por tanto muy débiles. El deseo por parte de la industria del automóvil de pese a esto mantener estos valores no puede cumplirse a través de los sistemas de resortes disponibles en el mercado; como por ejemplo muelles en espiral, resortes de goma o plástico, muelles de presión de gas y otros, particularmente en virtud del tamaño pequeño del espacio estructural disponible dentro del impulsor de cuña. A manera 5 de ejemplo, en el caso de un impulsor de cuña que maneje una fuerza de trabajo de 5.000 kN, la fuerza de reacción o despojo de 600 kN o más debería mantenerse, pero los sistemas de resortes disponibles solo permiten mantener valores de no más de 300 kN. El resultado de esto es la necesidad de utilizar soluciones especiales engorrosas y costosas para mantener los valores requeridos. Otra desventaja de los resortes es particularmente que, con incrementos en la carga, se presenta una pérdida en términos de vida útil. El valor requerido de 1.000.000 golpes no puede siquiera lograrse de 10 manera aproximada, sin requerir reemplazos costosos de los sistemas de resorte que se requieren. Como resultado, la operación del impulsor de cuña no sólo se incrementa en términos de costo, sino que también crea incertidumbre en el proceso, ya que el fallo o al menos la operación restringida de dicho sistema de resortes no puede estimarse con anticipación. El fallo de dicho resorte de retorno tiene como resultado que el impulsor de cuña no regresa a su posición final, y la pieza maquinada no queda libre para su retiro. Esto ocasiona pérdidas considerables, y por tanto inmensos 15 costos adicionales, los cuales es obvio que deben evitarse. El requerimiento es, por tanto, hacer las fuerzas de retracción tan altas como sea posible, en tanto que al mismo tiempo se incrementen las vidas de servicio del impulsor de cuña y se diseñe éste con mayor grado de certeza en los procesos. Para lograr esto, se conocen dispositivos de retorno tipo abrazadera de acción positiva, y se utilizan para ejemplificar en las publicaciones arriba referidas del estado de la técnica. Dichos dispositivos de retorno... [Seguir leyendo]

1. Impulsor de cuña (1) con una primera parte (20) que puede proveerse con una herramienta de mecanización y una segunda parte (30), donde las dos partes (20, 30) están dispuestas en forma movible una con respecto a la otra, y se provee al menos un dispositivo de retorno de acción positiva que se conecta a ambas partes (20, 30), y con una tercera parte (10) que se conecta con la primera parte (20), donde está previsto un dispositivo (80) para ajustar el 5 dispositivo de retorno de acción positiva (60) con miras a la compensación de tolerancias, caracterizado porque el dispositivo para ajustar el dispositivo de retorno de acción positiva (60) incluye una cuña transversal (80) móvil, especialmente desplazable.

2. Impulsor de cuña (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos un dispositivo de retorno de acción positiva está exento de muelle de retorno y presenta al menos un dispositivo para producir y/o soportar el retorno 10 de la parte (20) y/o para incrementar la fuerza de retracción aplicable al retornar la parte (20) durante la carrera ascendente de la tercera parte (10).

3. Impulsor de cuña (1) según la reivindicación 2, caracterizado porque el dispositivo para producir y/o soportar el retorno y/o incrementar la fuerza de retracción aplicable presenta una conexión entre ambas partes (20, 30) que se basa en rozamiento de rodamiento. 15

4. Impulsor de cuña (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque el por lo menos un dispositivo de retorno de acción positiva (60) incluye por lo menos un rodillo (63) o elemento similar para rodamiento en una superficie (31) de la parte (30) del impulsor de cuña (1) para soportar el movimiento de retorno de la parte (20) y/o para incrementar la fuerza de retracción que puede aplicarse en el movimiento de retorno de la parte (20).

5. Impulsor de cuña (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo de retorno de acción 20 positiva (60) es de una configuración tipo abrazadera y está dispuesto en la parte exterior del impulsor de cuña (1).

6. Impulsor de cuña (1) según la reivindicación 4, caracterizado porque el dispositivo de retorno de acción positiva (60) tiene por lo menos una primera porción (61) que contacta con un elemento deslizante (20) y por lo menos una segunda porción (62) que se provee con un rodillo (63) o elemento similar y que contacta con una superficie (31) del elemento impulsor (30). 25

7. Impulsor de cuña (1) según la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo de retorno de acción positiva (60) se encuentra fijado con su primera porción (61) al elemento deslizante (20) y contacta el elemento impulsor (30) en relación de cierre de fuerza con su segunda porción (62) provista del por lo menos un rodillo (63) o del por lo menos un elemento similar.

8. Impulsor de cuña (1) según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque la cuña transversal (80) está 30 dispuesta entre la primera porción (61) del dispositivo de retorno de acción positiva (60), que contacta con el elemento deslizante (20), y dicho elemento deslizante (20).

9. Impulsor de cuña (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de ajuste (80) está fijado al elemento deslizante (20).

10. Impulsor de cuña (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el rodillo 35 (63) o elemento similar está dispuesto asimétricamente en el dispositivo de retorno de acción positiva (60), particularmente en su segunda porción (62).

11. Impulsor de cuña (1) según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 10, caracterizada porque el rodillo (63) o elemento similar está dispuesto con desplazamiento en dirección hacia la dirección de trabajo (70) del elemento deslizante (20) con respecto a la línea central (72) del dispositivo de retorno de acción positiva (60). 40

12. Impulsor de cuña (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la por lo menos una superficie (31) del elemento impulsor (30) tiene una región terminal redondeada (33).

13. Impulsor de cuña (1) según la reivindicación 12, caracterizado porque el por lo menos un rodillo (63) o elemento similar es de un diámetro (d) que corresponde como mínimo al doble del radio de la región terminal redondeada (33). 45

14. Impulsor de cuña (1) según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 12, caracterizado porque el rodillo (63) o elemento similar se proyecta con su extensión periférica más allá del borde externo (66, 67) del dispositivo de retorno de acción positiva (60).

15. Impulsor de cuña (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se provee por lo menos un dispositivo (68) como guía de deslizamiento para la absorción de fuerzas relativamente grandes. 50