Dispositivo de cizallamiento para cizallar un material en barra y máquina de conformación con un dispositivo de cizallamiento para cizallar un material en barra.

Dispositivo de cizallamiento para el cizallamiento de un tramo de un material en barra (ST) con dos cuchillas de cizallamiento (100,

200), de las cuales una (100) está dispuesta de forma móvil transversalmente con respecto a la extensión longitudinal del material en barra (ST), presentando las cuchillas de cizallamiento (100, 200) cada una un bloque de montaje (110, 210) y una pieza insertada de cizallamiento (120, 220) sujeta a éste realizada en un material duro resistente al desgaste, estando realizada, en por lo menos una cuchilla de cizallamiento (100), la pieza insertada de cizallamiento (120), por lo menos parcialmente, a partir de un material duro resistente al choque térmico, y resistente al calor, caracterizado porque dicha pieza insertada de cizallamiento (120), realizada por lo menos parcialmente a partir de un material duro resistente al choque térmico y resistente al calor, presenta esencialmente la forma de un semimonocoque cilíndrico y porque esta pieza insertada de cizallamiento (120) está dispuesta en una concavidad de alojamiento (111) del bloque de montaje (110), adaptada en cuanto a la forma y está inmovilizada, mediante unos bloques de sujeción (130) atornillados de forma liberable en el bloque de montaje (110).

Dispositivo de cizallamiento para cizallar un material en barra y máquina de conformación con un dispositivo de cizallamiento para cizallar un material en barra.

La invención se refiere a un dispositivo de cizallamiento para el cizallamiento de un tramo de un material en barra según el preámbulo de la reivindicación independiente 1, así como a una máquina de conformación con un dispositivo de cizallamiento de este tipo según el preámbulo de la reivindicación 15.

En las máquinas de conformación con una o varias estaciones de conformación se suministra a la primera estación de conformación, por regla general, un tramo de barra cizallado del material en barra para su conformación. El cizallamiento de la barra tiene lugar normalmente en una estación de cizallamiento separada mediante una cuchilla de cizallamiento en posición fija y una cuchilla de cizallamiento que se puede desplazar con respecto a ella, la cual es movida de un lado para otro por un patín de cizallamiento.

En el caso del material en barra que hay que procesar en la máquina de conformación se trata de acero. Esto condiciona el hecho de que por lo menos las piezas determinantes para el efecto de cizallamiento del dispositivo de cizallamiento o de sus cuchillas de cizallamiento estén realizadas a partir de un material altamente resistente y esencialmente más duro con respecto a los tipos de acero usuales. En especial, en el caso de máquinas de conformación en caliente, en las cuales el material en barra es calentado previamente hasta temperaturas de forja relativamente altas, los cantos de cizallamiento de las cuchillas de cizallamiento están sometidos a un desgaste especialmente grande. Están sometidas asimismo a un fuerte desgaste las cuchillas de cizallamiento o sus cantos de cizallamiento en máquinas de cizallamiento en las cuales el material que hay que cizallar se procesa en un estado subenfriado (por ejemplo enfriado con hielo seco o con nitrógeno líquido) .

Para la formación de la cuchilla de cizallamiento en posición fija y de la cuchilla de cizallamiento dispuesta de forma móvil se conocen diferentes posibilidades.

Las cuchillas de cizallamiento pueden estar fabricadas, en su totalidad, con material con una dureza adecuada. Esto tiene la desventaja de que las cuchillas de cizallamiento tiene que ser cambiadas en su totalidad cuando sus cantos de cizallamiento se han desgastado. Además, la fabricación de cuchillas de este tipo es relativamente compleja y correspondientemente costosa, en especial también a causa de los costes de materiales.

Con el fin de reducir el desgaste de los cantos de cizallamiento se conoce también ya acorazar los cantos de cizallamiento de las cuchillas de cizallamiento mediante el soldado encima de materiales duros. Se conocen además cuchillas de cizallamiento en las cuales se suelda en un cuerpo de base una pieza insertada de cizallamiento hecha de metal duro. De forma alternativa se puede soldar sobre el cuerpo de base también una capa de Stellite® (aleación dura sobre la base de cobalto-cromo, marca registrada de la empresa Deloro Stellite Holdings Corporation) . Todas estas concepciones de cuchillas de cizallamiento conocidas están afectadas sin embargo por la desventaja de que las cuchillas de cizallamiento deben ser cambiadas en su totalidad, cuando sus cantos de cizallamiento estás desgastados.

Se conocen ya también cuchillas de cizallamiento en las cuales en el cuerpo de base está atornillado directamente una pieza insertada de cizallamiento hecha de Stellite®. Este principio constructivo es ventajoso en la medida en que hay que cambiar únicamente la pieza insertada de cizallamiento cuando su canto o sus cantos de cizallamiento están desgastados. De todos modos la resistencia al desgaste del Stellite® es menor frente a modernos materiales duros resistentes al calor, resistentes a la rotura y resistentes al choque térmico con una dureza (Rockwell) de por lo menos 55 HRC. Un ejemplo de un material duro moderno de este tipo es el material comercializado por la empresa Ceratizit bajo la designación de CTE 50.

El principio constructivo conocido de cuchillas de cizallamiento con piezas insertadas de Stellite® no se puede utilizar sin más en materiales duros modernos de este tipo, debido a que estos últimos se pueden mecanizar relativamente mal y son comparativamente frágiles. Un atornillado directo de una pieza insertada de cizallamiento hecha de un material duro de este tipo conduciría a la rotura de ésta última. Además, con un material duro de este tipo se pueden fabricar, con una complejidad razonable, únicamente cuerpos moldeados relativamente sencillos sin grandes variaciones dimensionales.

Por el documento DE 199 51 587 A1 se conoce un dispositivo de cizallamiento para el cizallamiento de un tramo de un material en barra con dos cuchillas de cizallamiento, de las cuales una está dispuesta de forma móvil transversalmente con respecto a la extensión longitudinal del material en barra. Las cuchillas de cizallamiento presentan cada una un bloque de montaje y una pieza insertada de cizallamiento sujeta a éste hecha de un material duro. Las piezas insertadas de cizallamiento están hechas, por lo menos parcialmente, de un material de trabajo cerámico resistente a la temperatura, resistente al choque térmico.

Partiendo de este estado de la técnica, la invención se plantea el problema de mejorar un dispositivo de cizallamiento del tipo mencionado al principio para que, por un lado, se aumente la cantidad de producción (número de procesos de cizallamiento posibles) del dispositivo de cizallamiento y, por otro lado, se consiga un cambio rápido y con unos costes favorables de las piezas desgaste del dispositivo de cizallamiento. Gracias a la invención se deben crear además las condiciones constructivas previas para una utilización rentable de la máquina de conformación.

Estos problemas se resuelven mediante el dispositivo de cizallamiento según la invención y la máquina de conformación según la invención, tal como están definidos en la reivindicación independiente 1 o en la reivindicación 15. De las reivindicaciones subordinadas resultan perfeccionamientos y estructuraciones especialmente ventajosos de la invención.

Por “material en barra” se entiende, en el presente contexto, cualquier forma de material con extensión longitudinal característica y un tramo transversal discrecional, constante a lo largo de la extensión longitudinal. En esta definición caben, en especial, varas, barras y alambres, de cualesquiera dimensiones. Los tramos transversales circulares sin la regla, si bien la invención no está sin embargo limitada a ellos. La designación de “en forma de barra” debe entenderse de manera análoga.

La esencia de la invención consiste en lo siguiente: un dispositivo de cizallamiento presenta dos cuchillas de cizallamiento de las cuales, por lo menos una, está dispuesta de forma móvil transversalmente con respecto a la extensión longitudinal del material en barra, presentando las cuchillas de cizallamiento cada una un bloque de montaje y una pieza insertada de cizallamiento sujeta a éste, hecha de un material duro resistente al desgaste. En por lo menos una de las cuchillas de cizallamiento la pieza insertada de cizallamiento está realizada, por lo menos parcialmente, a partir de un material duro resistente al calor, resistente al choque térmico y presenta, esencialmente, la forma de un semimonocoque cilíndrico. Esta pieza insertada de cizallamiento está dispuesta en una cavidad de alojamiento, adaptada en cuanto a la forma, del bloque de montaje y está inmovilizada en el bloque de montaje mediante bloques de sujeción atornillados. Una máquina de conformación comprende un dispositivo de cizallamiento de este tipo, una estación de conformación del tramo de material en barra cizallado y un dispositivo de transporte para el material en barra.

Mediante la utilización de un material duro resistente al calor, resistente al choque térmico, se consiguen cantidades de producción aumentadas con respecto a soluciones convencionales. Mediante la sujeción de la pieza insertada de cizallamiento mediante los bloques de sujeción está garantizada una sujeción sencilla de la pieza insertada de cizallamiento y la forma de la pieza insertada de cizallamiento se puede mantener suficientemente sencilla, de manera que se pueda fabricar bien a partir del material duro. Cuando la pieza insertada se ha desgastado, se puede girar de forma sencilla 180º, de manera que su lado posterior se puede utilizar para el cizallamiento, o se puede sustituir por completo.

Según una forma de realización preferida de la invención una cuchilla de cizallamiento está dispuesta fija y la otra cuchilla... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de cizallamiento para el cizallamiento de un tramo de un material en barra (ST) con dos cuchillas de cizallamiento (100, 200) , de las cuales una (100) está dispuesta de forma móvil transversalmente con respecto a la extensión longitudinal del material en barra (ST) , presentando las cuchillas de cizallamiento (100, 200) cada una un bloque de montaje (110, 210) y una pieza insertada de cizallamiento (120, 220) sujeta a éste realizada en un material duro resistente al desgaste, estando realizada, en por lo menos una cuchilla de cizallamiento (100) , la pieza insertada de cizallamiento (120) , por lo menos parcialmente, a partir de un material duro resistente al choque térmico, y resistente al calor, caracterizado porque dicha pieza insertada de cizallamiento (120) , realizada por lo menos parcialmente a partir de un material duro resistente al choque térmico y resistente al calor, presenta esencialmente la forma de un semimonocoque cilíndrico y porque esta pieza insertada de cizallamiento (120) está dispuesta en una concavidad de alojamiento (111) del bloque de montaje (110) , adaptada en cuanto a la forma y está inmovilizada, mediante unos bloques de sujeción (130) atornillados de forma liberable en el bloque de montaje (110) .

2. Dispositivo de cizallamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza insertada de cizallamiento

(120) realizada, por lo menos parcialmente, a partir de un material duro resistente al choque térmico y resistente al calor, sobresale ligeramente de la concavidad de alojamiento (111) y está pretensada mediante unos bloques de sujeción (130) .

3. Dispositivo de cizallamiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la concavidad de alojamiento (111) del bloque de montaje (110) presenta un reborde (112) , el cual asegura la pieza insertada de cizallamiento (120) realizada, por lo menos parcialmente, a partir de un material duro resistente al choque térmico, resistente al calor, contra el desplazamiento en una dirección axial.

4. Dispositivo de cizallamiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los bloques de sujeción (130) están asegurados contra el desplazamiento, en dirección axial, de la pieza insertada de cizallamiento (120) , realizada, por lo menos parcialmente, a partir de un material duro resistente al choque térmico y resistente al calor, en particular mediante una combinación de chavetero/lengüeta (113, 131) .

5. Dispositivo de cizallamiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la cuchilla de cizallamiento, provista de la pieza insertada de cizallamiento (120) , fijada mediante unos bloques de sujeción (130) , es la cuchilla de cizallamiento (100) dispuesta de forma móvil.

6. Dispositivo de cizallamiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la cuchilla de cizallamiento provista de la pieza insertada de cizallamiento fijada mediante unos bloques de sujeción, está dispuesta en posición fija.

7. Dispositivo de cizallamiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en las dos cuchillas de cizallamiento (100, 200) , las piezas insertadas de cizallamiento (120, 220) están realizadas, por lo menos parcialmente, a partir de un material duro resistente al choque térmico y resistente al calor, y presentan esencialmente la forma de un semimonocoque cilíndrico y porque las piezas insertadas de cizallamiento (120, 220) están inmovilizadas, en ambas cuchillas de cizallamiento (100, 200) , mediante unos bloques de sujeción, de forma liberable en los bloques de montaje (110, 210) .

8. Dispositivo de cizallamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material duro presenta una dureza Rockwell de por lo menos 55 HRC.

9. Dispositivo de cizallamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material duro presenta una resistencia a la temperatura de hasta por lo menos 1300ºC.

10. Dispositivo de cizallamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material duro resiste una operación de templado con un refrigerante desde temperatura ambiente o más frío.

11. Dispositivo de cizallamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material duro es un metal duro sinterizado.

12. Dispositivo de cizallamiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el material duro es un material duro no metálico, preferentemente cerámica.

13. Dispositivo de cizallamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza insertada de cizallamiento (120) o las piezas insertadas de cizallamiento (120, 220) consiste o consisten, por lo menos en la zona del canto de corte, en el material duro.

14. Dispositivo de cizallamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza insertada de cizallamiento (120) o las piezas insertadas de cizallamiento (120, 220) está o están tratadas superficialmente, en particular, están revestidas superficialmente.

15. Máquina de conformación con un dispositivo de cizallamiento (S) para cizallar un tramo de un material en barra (ST) con, por lo menos, una estación de conformación (U) para conformar el tramo de material en barra (STA) cizallado y con un dispositivo de transporte (T) para el material en barra (ST) , caracterizada porque el dispositivo de cizallamiento (S) está formado según una de las reivindicaciones anteriores.