RESORTE DE GAS DE IMPACTO REDUCIDO.

Un resorte de gas para una prensa, que comprende: a) una carcasa (16) que define,

en parte, una cámara de gas (22); b) un conjunto (14) de vástago de pistón que tiene un vástago (46) de pistón recibido por lo menos parcialmente en la carcasa para el movimiento en vaivén entre unas posiciones extendida y retraída, y un elemento retenedor (54) de pistón llevado por el vástago de pistón; y c) un alojamiento (18) recibido por lo menos parcialmente en la carcasa (16) y que tiene un agujero pasante (20) de un tamaño para recibir dicho vástago (46) de pistón para el movimiento relativo en él cuando dicho conjunto de vástago de pistón se mueve en vaivén entre sus posiciones extendida y retraída, caracterizado por un segundo alojamiento anular (72) que tiene una pared en forma de U que se extiende circunferencialmente (116) que tiene en sección transversal axial un par de alas (118, 120) que se extienden radialmente hacia el exterior desde una pared intermedia (122) que une las dos alas (118, 120) en la que un ala (120) define un extremo (140) del segundo alojamiento (72) el segundo alojamiento anular (72) es recibido en dicha carcasa (16), en frente de dicho elemento de retención (54) de pistón y se flexiona entre una posición comprimida cuando dicho elemento retenedor (54) de pistón está en su posición extendida y hace tope con dicha pared (116) y una posición sin comprimir cuando dicho vástago (46) de pistón se mueve hacia su posición retraída y saliendo del acoplamiento con dicha pared (116), en la que el segundo alojamiento anular (72) está espaciado radialmente hacia el exterior del vástago (46) de pistón, la pared (116) enfrente del elemento retenedor (54) de pistón y en la posición extendida, el gas presurizado en la cámara de gas (22) predispone de manera productiva el elemento retenedor (54) de pistón al acoplamiento con la pared (116) para acoplarse y comprimir el segundo alojamiento anular (72), la pared intermedia (122) tiene una pluralidad de rendijas espaciadas circunferencialmente (146) en ella, que se extienden radialmente a través suyo en por lo menos uno del par de alas (118, 120) y el elemento retenedor (54) de pistón está limitado en el movimiento a su posición extendida sólo por el segundo alojamiento anular (72)

Ámbito del invento

Esta invención se relaciona generalmente con resortes de gas, y más particularmente con un resorte de gas construido para reducir la fuerza de impacto en una prensa durante por lo menos una parte de la carrera del resorte de gas. 5

Antecedentes de la invención

Los resortes de gas son bien conocidos y se han utilizado en matrices de prensas para operaciones de estampado de chapa. Los resortes de gas convencionales tienen una cámara de gas que recibe un gas presurizado que proporciona una fuerza sobre un pistón y un vástago de pistón del resorte de gas para predisponerlos a una posición extendida. El gas presurizado resiste el movimiento del pistón y el vástago del pistón 10 desde su posición extendida a una posición retraída. En el resorte de gas se proporcionan varios alojamientos y retenes para mantener el pistón y el vástago del pistón dentro de una carcasa del resorte de gas y para evitar la fuga del gas presurizado de la cámara de gas.

Normalmente, una pluralidad de resortes de gas impulsa de manera productiva un anillo de sujeción o anillo de fijación del conjunto de matriz al acoplamiento con una pieza de trabajo de chapa a medida que las 15 matrices son cerradas por la prensa para conformar la pieza de trabajo. En las prensas con mecanismos de accionamiento mecánico, la ventaja mecánica del mecanismo varía dependiendo de la posición de un émbolo de la prensa, con la ventaja mecánica aumentando normalmente de manera espectacular a medida que el émbolo se acerca a una posición totalmente extendida o avanzada para cerrar completamente las matrices y la forma de la pieza de trabajo. 20

Cuando el émbolo de la prensa se encuentra en una posición de mitad de carrera, el pistón y el vástago del resorte de gas están normalmente en su posición totalmente extendida. El pistón y el vástago se mueven inicialmente hacia su posición retraída antes de que el émbolo llegue a su posición totalmente extendida. En consecuencia, los resortes de gas inicialmente aplican una fuerza relativamente grande al mecanismo de accionamiento de la prensa en relación con la fuerza máxima de la prensa. Además, como el mecanismo de 25 accionamiento mecánico de la prensa normalmente ya ha comenzado el movimiento y la aceleración del émbolo y la mitad de matriz sujeta al mismo antes de que comience a actuar y superar la resistencia producida por los resortes de gas, el impacto o actuación inicial de los resortes de gas crea un pico de carga o impulso de magnitud relativamente alta y de corta duración en el mecanismo de accionamiento de la unidad de prensa. Los picos de carga pueden provocar un aumento en el mantenimiento necesario de la prensa, lo que aumenta los costes de 30 mantenimiento y reparación de la prensa. En algunos casos, las cargas pico puede dañar el mecanismo de accionamiento de la prensa, lo que disminuye la vida útil de la prensa.

Del mismo modo, durante la apertura de las matrices cerradas después de que se haya formado una pieza de trabajo, los resortes de gas aplican una fuerza o carga relativamente altas al mecanismo de accionamiento de la prensa, en la que la fuerza se termina de repente cuando la prensa se desacopla de los resortes de gas. Como 35 tal, el mecanismo de accionamiento es sometido a un impulso o picos de carga adicionales que pueden tener como resultado daños en la prensa o la pieza formada, por ejemplo, al provocar vibraciones.

El documento WO 00/05517 muestra un conjunto de resortes de fluido que incluye un cuerpo que soporta de manera deslizante un pistón que está conectado a un vástago de pistón. El pistón se retiene dentro del cuerpo mediante un miembro retenedor rígido y se proporciona un miembro de predisposición entre el elemento 40 retenedor y el pistón.

El documento EE.UU. 6.199.708 describe un dispositivo de amortiguación para un vagón de tren con un alojamiento de cilindro conectado a la repisa central del bastidor del vagón de tren y que tiene un vástago de pistón conectado a una horquilla de un acoplador que se conecta a un vagón de tren o una locomotora adyacentes. El dispositivo de amortiguación proporciona un amortiguador hidráulico temporal para las cargas de impacto 45 transmitidas desde el enganche a través del vástago y el pistón del dispositivo al bastidor de un vagón de tren.

Resumen de la invención

El resorte de gas de la invención se ha definido en las reivindicaciones adjuntas.

Un resorte de gas incorporado a una máquina, tal como una prensa, por ejemplo, proporciona una distribución de la carga suave y por lo general gradual entre piezas relacionadas de la prensa y el resorte de gas, 50 durante el uso. El resorte de gas tiene una carcasa que define por lo menos en parte una cámara de gas, un alojamiento dispuesto por lo menos parcialmente en la carcasa, y un conjunto de vástago de pistón recibido para el movimiento en vaivén dentro de la carcasa. El conjunto de vástago de pistón tiene un elemento retenedor de pistón movible entre una posición retraída a distancia del alojamiento y una posición extendida en unión haciendo tope con el alojamiento. El alojamiento se flexiona entre una posición comprimido cuando el elemento retenedor de pistón se 55 mueve a su posición extendida y hace tope en el alojamiento y una posición sin compresión cuando el elemento

retenedor de pistón se mueve hacia su posición extendida y sin acoplamiento con el alojamiento. En consecuencia, el alojamiento del resorte de gas contribuye por lo menos en parte a proporcionar la distribución de la carga suave y por lo general gradual entre las piezas relacionadas de la prensa.

Algunos de los objetivos, características y ventajas potenciales de por lo menos algunas realizaciones actualmente preferidas de esta invención incluyen el proporcionar un resorte de gas que necesita una menor fuerza 5 para desplazar inicialmente un conjunto de vástago de pistón desde su posición extendida, reduce la fuerza de impacto en una prensa cuando la prensa inicialmente se acopla al resorte de gas, reduce la carga pico en la prensa cuando la prensa se libera del resorte de gas, extiende la vida útil de la prensa, reduce el ruido de la prensa y el resorte de gas durante el uso, es duradero, fiable, de diseño relativamente simple, es de fabricación y montaje económicos y tiene una vida larga y útil durante su uso. 10

Breve descripción de los dibujos

Estos y otros objetivos, características y ventajas de esta invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas y el mejor modo, las reivindicaciones anexadas y los dibujos que se acompañan, en los que:

La Figura 1 es una vista en sección transversal de una realización actualmente preferida de un resorte 15 de gas con un conjunto de vástago de pistón mostrado en una posición extendida;

La Figura 1A es una vista similar a la Figura 1 con el conjunto de vástago de pistón en una posición parcialmente retraída;

La Figura 2 es una vista fragmentaria ampliada de la zona en un círculo de la Figura 1;

La Figura 3 es una vista similar a la Figura 2 con el conjunto de vástago de pistón en una posición 20 parcialmente retraída;

La Figura 4 es una vista en perspectiva de un alojamiento posterior del resorte de gas de la Figura 1;

La Figura 5 es una vista en perspectiva de un alojamiento posterior construido de acuerdo con otra realización de la invención;

La Figura 6 es una vista fragmentaria en sección transversal de un resorte de gas que incluye el 25 alojamiento posterior de la Figura. 5;

La Figura 7 es una vista similar a la Figura 6 con el conjunto de vástago de pistón en una posición parcialmente retraída; y

Las Figuras 8A y 8B son vistas en sección transversal de otra realización actualmente preferida de un primer y un segundo alojamiento construidos como una sola pieza de material. 30

Descripción Detallada de las Realizaciones Preferidas

Haciendo referencia con más detalle a los dibujos, la Figura 1 ilustra una realización actualmente preferida de un resorte de gas 10, como los utilizados en las prensas mecánicas (no mostradas). Por lo general, puede disponerse una pluralidad de resortes de gas 10 en la prensa mecánica de tal manera que un conjunto 14 de vástago de pistón de cada resorte de gas 10 se acopla y es impulsado por un émbolo de la prensa a medida que el 35 émbolo...

1. Un resorte de gas para una prensa, que comprende:

a) una carcasa (16) que define, en parte, una cámara de gas (22);

b) un conjunto (14) de vástago de pistón que tiene un vástago (46) de pistón recibido por lo menos parcialmente en la carcasa para el movimiento en vaivén entre unas posiciones extendida y retraída, y un elemento retenedor (54) de pistón llevado por el vástago de pistón; 5 y

c) un alojamiento (18) recibido por lo menos parcialmente en la carcasa (16) y que tiene un agujero pasante (20) de un tamaño para recibir dicho vástago (46) de pistón para el movimiento relativo en él cuando dicho conjunto de vástago de pistón se mueve en vaivén entre sus posiciones extendida y retraída, 10

caracterizado por

un segundo alojamiento anular (72) que tiene una pared en forma de U que se extiende circunferencialmente (116) que tiene en sección transversal axial un par de alas (118, 120) que se extienden radialmente hacia el exterior desde una pared intermedia (122) que une las dos alas (118, 120) en la que un ala (120) define un extremo (140) del segundo alojamiento (72) el segundo alojamiento anular (72) es recibido en dicha 15 carcasa (16), en frente de dicho elemento de retención (54) de pistón y se flexiona entre una posición comprimida cuando dicho elemento retenedor (54) de pistón está en su posición extendida y hace tope con dicha pared (116) y una posición sin comprimir cuando dicho vástago (46) de pistón se mueve hacia su posición retraída y saliendo del acoplamiento con dicha pared (116), en la que

el segundo alojamiento anular (72) está espaciado radialmente hacia el exterior del vástago (46) de 20 pistón, la pared (116) enfrente del elemento retenedor (54) de pistón y en la posición extendida, el gas presurizado en la cámara de gas (22) predispone de manera productiva el elemento retenedor (54) de pistón al acoplamiento con la pared (116) para acoplarse y comprimir el segundo alojamiento anular (72),

la pared intermedia (122) tiene una pluralidad de rendijas espaciadas circunferencialmente (146) en ella, que se extienden radialmente a través suyo en por lo menos uno del par de alas (118, 120) y 25

el elemento retenedor (54) de pistón está limitado en el movimiento a su posición extendida sólo por el segundo alojamiento anular (72).

2. El resorte de gas de la reivindicación 1, que incluye un primer alojamiento (70) que tiene una superficie externa (76) y una parte (92) de diámetro reducido con un escalón (94) definido entre dicha parte de diámetro reducido y dicha superficie externa, dicho segundo alojamiento (72) tiene una pared anular (126) de un tamaño para 30 la recepción alrededor de dicha parte de diámetro reducido.

3. El resorte de gas de la reivindicación 2, en el que dicha pared anular (126) define un extremo del segundo alojamiento (72), dicho un extremo del segundo alojamiento hace tope en dicho escalón (94) cuando dichos alojamientos primero y segundo (70, 72) se conectan entre sí.

4. El resorte de gas de la reivindicación 1, que incluye un primer alojamiento (70) que tiene una parte (92) de 35 diámetro reducido con una cavidad (96) que se extiende radialmente hacia dentro en la misma, dicho segundo alojamiento (72) tiene una pared anular (126) de un tamaño para la recepción de dicha parte (92) de diámetro reducido y que tiene un orificio pasante (132) dispuesto para la alineación con dicha cavidad (96), y que comprende además una espiga (98) de un tamaño para la recepción en dicho orificio pasante y en dicha cavidad para facilitar el trabado de dichos alojamientos primero y segundo (70, 72) en relación conectada entre sí. 40

5. El resorte de gas de la reivindicación 1, en el que dicho par de alas (118, 120) define, en parte, un canal anular (134) adyacente a dicho extremo y que comprende además un amortiguador anular (150) de un tamaño adecuado para la recepción en dicho canal.

6. El resorte de gas de la reivindicación 1, en el que dicho alojamiento (18) tiene un eje longitudinal y dicho par de alas (118, 120) tiene una parte inclinada con respecto a dicho eje y lejos de dicho elemento retenedor (54) de 45 pistón para facilitar el movimiento de dicho par de alas entre sus posiciones comprimida y sin compresión.

7. El resorte de gas de la reivindicación 2 o la reivindicación 4, en el que dicho primer alojamiento (70) y dicho segundo alojamiento (72) se construyen como una sola pieza de material.

8. Un resorte de gas para una prensa, que comprende:

a) una carcasa (16) que define, en parte, una cámara de gas (22); 50

b) un conjunto (14) de vástago de pistón que tiene un vástago (46) de pistón recibido por lo menos parcialmente en la carcasa para el movimiento en vaivén entre las posiciones extendida y retraída, y un elemento retenedor (54) de pistón llevado por el vástago de pistón; y

c) un alojamiento (18) recibido por lo menos parcialmente en la carcasa (16) y que tiene un 5 agujero pasante (20) de un tamaño para recibir a dicho vástago (46) de pistón para el movimiento relativo en él cuando dicho conjunto de vástago de pistón se mueve en vaivén entre sus posiciones extendida y retraída,

caracterizado por

un segundo alojamiento anular (200) con una pared cilíndrica (202) que tiene un extremo superior 10 (208) y uno inferior (210), en el que el extremo inferior (210) define un extremo del segundo alojamiento (200), recibido en dicha carcasa (16), que mira a dicho elemento retenedor (54) del pistón y se flexiona entre una posición comprimida cuando dicho elemento retenedor (54) de pistón está en su posición extendida y hace tope en dicha pared (202) y una posición sin compresión cuando dicho vástago (46) de pistón se mueve hacia su posición retraída y fuera del acoplamiento con dicha pared (202), en el que el segundo alojamiento anular (200) está espaciado 15 radialmente hacia el exterior desde el vástago (46) de pistón, la pared (202) enfrente del elemento retenedor (54) de pistón y en la posición extendida, el gas presurizado en la cámara de gas (22) predispone de manera productiva el elemento retenedor (54) de pistón al acoplamiento con la pared (202) para acoplarse y comprimir el segundo alojamiento anular (200),

el segundo alojamiento anular (200) que tiene una pluralidad de rendijas (206) en él, que se extienden 20 a través de la pared (202) y

el elemento retenedor (54) de pistón está limitado en el movimiento a su posición extendida sólo por el segundo alojamiento anular (200).

9. El resorte de gas de la reivindicación 8 que incluye un primer alojamiento (70), en el que el primer alojamiento (70) y dicho segundo alojamiento (200) se construyen como una sola pieza de material. 25