CILINDRO DE CARGA PARA COMPENSAR FUERZAS DESEQUILIBRADAS.

Cilindro de carga para compensar fuerzas desequilibradas, que comprende un cuerpo anular (1) hueco,

una base (2) fijada a un primer extremo (31) del cuerpo anular (1), y un vástago (3) alojado parcialmente en el hueco de dicho cuerpo anular (1), delimitándose una cámara (4) entre unas paredes laterales (13) de dicho cuerpo anular (1), el vástago (3) y la base (2). El vástago (3) está alojado parcialmente en dicha cámara (4), y puede desplazarse en su interior. Dicho vástago (3) comprende un alojamiento (30) en un extremo (32), y el cilindro (100) comprende un elemento de compensación (5) alojado en dicho alojamiento (30), actuándose sobre dicho elemento de compensación (5) para provocar el desplazamiento de dicho vástago (3). El alojamiento (30) comprende una anchura mayor que la anchura de dicho elemento de compensación (5), de tal manera que dicho elemento de compensación (5) puede moverse dentro del alojamiento (30).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200930299.

Solicitante: NITROGAS S.A.U.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: VALOR VALOR,ANTONIO, HERNANDO GARITAONANDIA,JON.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F15B15/14 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F15 DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO; HIDRAULICA O NEUMATICA EN GENERAL.F15B SISTEMAS QUE FUNCIONAN POR MEDIO DE FLUIDOS EN GENERAL; DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO, p. ej. SERVOMOTORES; DETALLES DE LOS SISTEMAS DE FLUIDO A PRESION, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (motores, turbinas, compresores, ventiladores, bombas F01 - F04; dinámica de los fluidos F15D; embragues o frenos de fluido F16D; resortes de fluido F16F; transmisiones por fluido F16H; pistones, cilindros, empaquetaduras F16J; válvulas, grifos, compuertas, flotadores para accionamiento F16K; válvulas de seguridad con acción auxiliar del fluido sobre la válvula principal F16K 17/10; medios de accionamiento de válvulas por fluidos F16K 31/12; tuberías, empalmes para tuberías F16L; lubrificación F16N). › F15B 15/00 Dispositivos accionados por presión de un fluido para desplazar un órgano de una posición a otra (motores con un movimiento continuo F01 - F03 ); Transmisión asociada con estos dispositivos. › siendo el motor del tipo de cilindro recto.

Fragmento de la descripción:

Cilindro de carga para compensar fuerzas desequilibradas.

Sector de la técnica

La presente invención se relaciona con cilindros de carga, y más concretamente con cilindros de carga adaptados para compensar desequilibrios en la fuerza realizada por la carga.

Estado anterior de la técnica

Las instalaciones para conformar material comprenden una prensa y un troquel que se dispone en la prensa. El troquel comprende una matriz y un macho entre los que se dispone un material a conformar, desplazándose el matriz hacia el macho (o viceversa) para conformarlo. Normalmente, dichos troqueles comprenden un pisador para controlar la fluencia del material de chapa, que es desplazado por el desplazamiento de la matriz (o el macho). El pisador comprende a su vez una ventana o hueco por el que asoma el macho (o la matriz) cuando dicho pisador se desplaza, conformándose así la chapa metálica. La fuerza de pisado se consigue aplicando una fuerza sobre el pisador a través de cilindros de la propia prensa, y dicho cilindros aumentan su fuerza a medida que se comprimen debido al desplazamiento del troquel.

Los cilindros comprenden una carcasa y un pistón que delimitan una cámara interior del cilindro. El pistón se desplaza en el interior de la cámara debido al desplazamiento del troquel, provocando la disminución del volumen de la cámara. Uno de dichos cilindros es el divulgado en, por ejemplo, el documento WO 2009043594.

Generalmente, debido al montaje del troquel y/o su uso por ejemplo, el desplazamiento provocado por el troquel en el pistón no es completamente vertical y provoca que dicho pistón ejerza fuerzas no deseadas contra al menos una de las paredes interiores de la carcasa del cilindro durante su desplazamiento. Así, debido a dichas fuerzas, es común que con el uso el pistón y/o la carcasa se terminen rompiendo, siendo necesario sustituir el cilindro por uno nuevo con más frecuencia de la deseada.

En el documento US7343846B2 se divulga un cilindro que resuelve, al menos en parte, este inconveniente, y para ello el pistón comprende una pieza semicircular sobre la que se actúa para provocar el desplazamiento del pistón. Esta pieza se dispone de manera sustancialmente centrada con respecto al eje longitudinal del pistón, y puede pivotar con respecto a dicho eje longitudinal. Cuando la superficie del troquel no es completamente horizontal, esta superficie y una superficie exterior de la pieza semicircular sobre la que se actúa para provocar el desplazamiento del pistón no están alienadas, de tal manera que dicha pieza semicircular pivota con respecto al eje longitudinal alineándose con la superficie del troquel. Así, la pieza gira para adaptarse a la inclinación de la superficie del troquel y se ejerce siempre una fuerza vertical sobre el resto del pistón, independientemente de dicha inclinación, que se desplaza verticalmente sin generar fuerzas laterales sobre ninguna de las paredes internas de la carcasa del cilindro a causa de una desalineación entre dicho troquel y dicho pistón. De esta manera, dicha pieza semicircular soporta y/o compensa la mala alineación entre el pistón y el troquel, y evita que el cilindro se rompa debido a este problema.

Exposición de la invención

El objeto de la invención es el de proporcionar un cilindro según se describe en las reivindicaciones.

El cilindro de carga de la invención comprende un cuerpo anular hueco con un primer extremo cerrado y un segundo extremo abierto, un pistón alojado en el cuerpo anular que delimitan una cámara de fluido, un vástago que está alojado al menos parcialmente en el cuerpo anular a través del segundo extremo abierto y que está fijado al pistón, y que se puede desplazar en una dirección longitudinal en uno u otro sentido, y un elemento de compensación para compensar posibles desviaciones en el desplazamiento del vástago, que está asociado a dicho vástago y sobre el que se actúa para provocar dicho desplazamiento de dicho vástago.

El vástago comprende en un extremo opuesto al pistón un alojamiento donde se aloja el elemento de compensación. El alojamiento comprende una anchura mayor que la anchura de dicho elemento de compensación, de tal manera que dicho elemento de compensación puede moverse dentro del alojamiento en una dirección de compensación transversal, en uno u otro sentido, para compensar posibles desviaciones en el desplazamiento del vástago.

Si la fuerza ejercida sobre el elemento de compensación no es vertical se considera que se ejerce una fuerza desequilibrada a modo de vaivén sobre el elemento de compensación, comprendiendo la fuerza desequilibrada variaciones en la dirección de compensación transversal. Dicho elemento de compensación puede moverse en la dirección de compensación, en uno y otro sentido, dentro del alojamiento en respuesta a dicho vaivén, siendo dicho elemento de compensación el que absorbe dicho vaivén y aplicando una fuerza vertical sobre el pistón, de tal manera que el pistón se desplaza verticalmente sin ejercer fuerzas laterales sobre las paredes laterales del cuerpo anular causadas por dicho vaivén. Así, el vaivén de la fuerza que provoca el desplazamiento del pistón no afecta negativamente al cilindro.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.

Descripción de los dibujos

La Fig. 1 muestra una realización en corte del cilindro de la invención.

La Fig. 2 muestra en detalle unos elementos de compensación del cilindro de la Fig. 1.

Exposición detallada de la invención

En la figura 1 se muestra una realización del cilindro 100 de la invención, que comprende un cuerpo anular 1 hueco con un extremo cerrado 11 y un extremo abierto 12, un pistón 9 alojado en el cuerpo anular 1, y un vástago 3 que está alojado al menos parcialmente en el cuerpo anular 1 a través del segundo extremo 12 abierto, que está fijado al pistón 9, y que se puede desplazar en una dirección longitudinal Y en uno u otro sentido. En el cuerpo anular 1 se delimita una cámara 4 con fluido entre el extremo cerrado 11 y el pistón 9.

Este tipo de cilindros 100 se emplean en prensas de embutición generalmente, y cuando la prensa realiza un estampado se actúa sobre el vástago 3 provocando su desplazamiento en la dirección de desplazamiento Y en un primer sentido S1. La cámara 4 comprende un fluido en su interior, preferentemente gas, y cuando el vástago 3 se desplaza en dicho primer sentido S1 el fluido se comprime al desplazarse el pistón 9 solidario con dicho vástago 3, ejerciendo una fuerza F sobre dicho pistón 9 que va en aumento a media que el vástago 3 sigue desplazándose en dicho primer sentido S1. Cuando se deja de actuar sobre el vástago 3, debido a la fuerza F ejercida por el fluido el pistón 9, el vástago 3 retorna a su posición inicial desplazándose en un segundo sentido S2 opuesto al primer sentido S1.

En el cilindro 100 de la invención el vástago 3 comprende un alojamiento 30 en un extremo 32 opuesto al extremo 31 de dicho vástago 3 mediante el cual se fija al pistón 9. El cilindro 100 comprende un elemento de compensación 5 para compensar posibles desviaciones en el desplazamiento del vástago 3, que se aloja en el alojamiento de dicho vástago 3 y sobre el que actúa una carga (un troquel de la prensa por ejemplo) para provocar el desplazamiento en el primer sentido S1 de dicho vástago 3. El alojamiento 30 comprende una anchura mayor que la anchura de dicho elemento de compensación 5, de tal manera que dicho elemento de compensación 5 puede moverse en una dirección de compensación X, en uno y otro sentido, dentro del alojamiento 30.

La situación ideal se da cuando la carga actúa sobre el vástago 3 con una fuerza vertical. Si dicha fuerza no es vertical se considera que la carga actúa sobre el vástago 3 con fuerzas desequilibradas. Así, con el cilindro 100 de la invención, cuando la carga actúa sobre el vástago 3 con una fuerza F1 que procede de la prensa que provoca el desplazamiento de dicho vástago 3, y que sufre variaciones en la dirección de compensación X a modo de vaivén (fuerza desequilibrada), el elemento de compensación 5 compensa dicho vaivén desplazándose en la dirección de compensación X. Dicho elemento de compensación 5 ejerce una fuerza vertical sobre el vástago 3 provocando que se desplace de una manera vertical en el primer sentido S1, no ejerciendo presión o fuerza alguna dicho vástago 3 sobre unas paredes laterales 13 interiores del cuerpo anular...

 


Reivindicaciones:

1. Cilindro de carga para compensar fuerzas desequilibradas, que comprende

un cuerpo anular (1) hueco con un primer extremo (11) cerrado y un segundo extremo (12) abierto,

un pistón (9) alojado en el cuerpo anular (1) que delimitan una cámara (4) de fluido,

un vástago (3) que está alojado al menos parcialmente en el cuerpo anular (1) a través del segundo extremo (12) abierto y que está fijado al pistón (9), y que se puede desplazar en una dirección longitudinal (Y) en uno u otro sentido (S1, S2), y

un elemento de compensación (5) para compensar posibles desviaciones en el desplazamiento del vástago (3), que está asociado a dicho vástago (3) y sobre el que actúa la carga para provocar dicho desplazamiento de dicho vástago (3),

caracterizado porque

el vástago (3) comprende en un extremo (32) opuesto al pistón (9) un alojamiento (30) donde se aloja el elemento de compensación (5),

comprendiendo el alojamiento (30) una anchura mayor que la anchura de dicho elemento de compensación (5), de tal manera que dicho elemento de compensación (5) puede moverse dentro del alojamiento (30) en una dirección de compensación (X) transversal, en uno u otro sentido, para compensar posibles desviaciones en el desplazamiento del vástago (3).

2. Cilindro según la reivindicación 1, en donde el elemento de compensación (5) comprende una superficie de contacto (50) que se apoya sobre una superficie de apoyo (33) del vástago (3) cuando dicho elemento de compensación (5) está alojado en el alojamiento (30) de dicho vástago (3), comprendiendo dicha superficie de contacto (50) un coeficiente de fricción que permite el deslizamiento elemento de compensación (5) sobre la superficie de apoyo (33).

3. Cilindro según la reivindicación 2, en donde el elemento de compensación (5) comprende al menos una ranura (51) en la superficie de contacto (50).

4. Cilindro según la reivindicación 2, en donde la superficie de apoyo (33) del vástago (3) comprende al menos una ranura (51).

5. Cilindro según cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, en donde la ranura (51) se extiende a lo largo de toda la superficie (50; 33) donde está dispuesta.

6. Cilindro según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un elemento de compensación adicional (6) sobre el que actúa la carga directamente y que se dispone sobre el elemento de compensación (5), actuando dicho elemento de compensación adicional (6) sobre el elemento de compensación (5) cuando es actuado y actuando dicho elemento de compensación (5) sobre el vástago (3) provocando su desplazamiento, siendo unas superficies de contacto (52, 60) entre ambos elementos de compensación (5, 6) circulares, de tal manera que el elemento de compensación adicional (6) puede balancearse con respecto al elemento de compensación (5) como respuesta a una mala alineación de la carga.

7. Cilindro según la reivindicación 6, en donde la superficie de contacto (60) del elemento de compensación adicional (6) es cóncava, y la superficie de contacto (52) del elemento de compensación (5) es convexa.

8. Cilindro según la reivindicación 6, en donde la superficie de contacto (60) del elemento de compensación adicional (6) es convexa, y la superficie de contacto (52) del elemento de compensación (5) es cóncava.


 

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