BR102015002523A2

BR102015002523A2 - almofada de estiramento hidráulico de uma prensa de estiramento e método de operar a almofada de estiramento hidráulico

Info

Publication number: BR102015002523A2
Application number: BR102015002523A
Authority: BR
Inventors: Dieter Reisch; Michael Micklisch; Michael Richter
Original assignee: Schuler Pressen Gmbh
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2016-10-04
Also published as: CN104826914A; DE102014101616A1; CN104826914B; ES2542731A2; DE102014101616B4; US20150224557A1; ES2542731R1; ES2542731B2; US10507506B2

Abstract

almofada de estiramento hidráulico de uma prensa de estiramento e método de operar a almofada de estiramento hidráulico. a presente invenção refere-se a uma almofada de estiramento hidráulico (17) para uma prensa de estiramento (10). a almofada de estiramento hidráulico (17) compreende pelo menos um cilindro hidráulico (21) que compreende uma haste do êmbolo (27) que faz com que uma força total (g) aja sobre o anel de suporte da folha de metal (20). o cilindro hidráulico (21) compreende um circuito de trabalho hidráulico (37) por meio do qual uma força de trabalho hidráulico (a) pode ser gerada em uma direção de trabalho (z) para atuar sobre a parte do anel * (28) para que uma força possa ser aplicada em ambos os lados. independentemente da força de trabalho (a), gerada pelo circuito de trabalho hidráulico (37) para agir sobre o êmbolo (26) do cilindro hidráulico 21, uma força de mola (f) atua sobre o êmbolo (26). a força da mola (f) é gerada por um dispositivo de mola (45). a força da mola (f) não é controlada nem ajustada, mas é prede?nida. de preferência, a força da mola (f) é exclusivamente uma função da posição ou localização do êmbolo (26) em relação á caixa do cilindro (25). a força total (g), que atua sobre o êmbolo (26) resulta da adição dos vetores da força de trabalho (a) e da força da mola (f).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ALMOFADA DE ESTIRAMENTO HIDRÁULICO DE UMA PRENSA DE ES-TIRAMENTO E MÉTODO DE OPERAR A ALMOFADA DE ESTIRA-MENTO HIDRÁULICO".

[1] A presente invenção refere-se a uma almofada de estira-mento hidráulico de uma prensa de estiramento e a um método para a operação da referida almofada de estiramento.

[2] Almofadas de estiramento hidráulico tem sido usadas prensas hidráuliGas por um longo período de tempo. Durante uma operação de estiramento a prensa de estiramento abraça um pedaço de folha de metal entre uma primeira ferramenta e uma segunda ferramenta. As duas ferramentas sâo movidas uma em relação à outra durante um curso de trabalho. No curso do movimento relativo, a folha de metal é estirada sobre uma ferramenta de molde e comprimida entre dois moldes de ferramentas das duas ferramentas. No curso do estiramento do pedaço de folha de metal a almofada estiramento provê a força de retenção necessária para a folha de metal.

[3] Tal almofada de estiramento hidráulico tem sido conhecida a partir da publicação DE 10 2006 058 630 A1, por exemplo. A almofada de estiramento hidráulico compreende um cilindro hidráulico com uma caixa do cilindro e um êmbolo que pode ser movido para trás e para frente no seu interior. O êmbolo divide o interior do cilindro em duas câmaras de trabalho. Uma primeira área do êmbolo é adjacente à primeira câmara de trabalho e uma segunda área do êmbolo é adjacente à segunda câmara de trabalho. Um meio hidráulico pode ser preenchido na primeira ou na segunda câmara de trabalho por meio de uma bomba hidráulica, a fim de mover a haste do êmbolo, e o anel de retenção da folha de metal e para definir a força de .retenção da folha de metal, respectivamente.

[4] Em. conjunção com isto, está um problem.a de que a bomba hidráulica, e o motor que aciona a bomba hidráulica deve fornecer um grande fluxo de volume para um movimento rápido do ane! de retenção da folha de metal. As câmaras de trabalho e as áreas do êmbolo não podem ser arbitra-riamente configuradas para ser pequenas porque a pres.são hidráulica, em seguida, não podería gerar a força de retenção suficiente da folha de metal. Se forem necessárias grandes acelerações ou velocidades do êmbolo ou do anel de. .retenção da folha de metal, a unidade de motor / bomba deve ser dimensionada exibindo a potência adequada, tornando assim a almofada de estiramento hidráulico consideravelroente mais dispendiosa..

[5J- Λ fim de evitar esta desvantagem, a publicação DE 10 2010 019 324 Al sugere que outra terceira câma.ra de trabalho seja provida no interior do cilindro, sendo a.referida câmara de trabalho adjacente a uma terceira área do êmbolo. Nesta modalidade, ou a haste do êmbolo é movida através da aplicação apropriada de pressão hidráulica à primeira ou a segunda câmara de trabalho, ou uma força de retenção é gerada através da terceira câmara de trabalho durante a operação de estiramento. Esta modalidade já resultou em algumas vantagens, tendo em vista o dimensionamento da unidade de motor / bomba.

[6] Portanto, o objeto da invenção pode ser visto como o fornecimento de uma almofada de estiramento hidráulico simplificado e um método para a operação da referida almofada de estiramento.

[7] Este objetivo é atingido por uma almofada de estiramento hidráulico que exibe as características da Reivindicação de Patente 1, bem como por um método que exibe as características da reivindicação de Patente 14.

[8] A almofada de estiramento hidráulico compreende um cilindro hidráulico com uma caixa do cilindro e um êmbolo com uma haste do êmbolo. O êmbolo está disposto no cilindro hidráulico de modo a ser móvel entre uma primeira câmara de trabalho e uma segunda câ- mara de trabalho e de modo a dividir estas duas câmaras de trabalho de uma forma fluidificada. Uma primeira área do êmbolo contígua à primeira câmara de trabalho, e uma segunda área do êmbolo contígua a uma segunda câmara de trabalho. A primeira área do êmbolo e a segunda área do êmbolo podem ter as dimensões iguais ou diferentes. A haste do êmbolo se projeta a partir da caixa do cilindro e está conectada - em uma extremidade livre externa - a um anel de retenção da folha de metal da prensa de estiramento.

[9] Ligado à primeira câmara de trabalho e à segunda câmara de trabalho está um circuito de trabalho hidráulico com uma bomba hidráulica. A bomba hidráulica pode transmitir o melo hidráulico a partir da primeira câmara de trabalho para a segunda câmara de trabalho ou, vice-versa, a partir da segunda câmara de trabalho para dentro da primeira câmara de trabalho. Ao fazer isso, a pressão hidráulica e / ou o fluxo de volume do meio hidráulico pode ser controlado ou ajustado em uma câmara de trabalho por meio da velocidade de rotação da bomba hidráulica. Como o parâmetro de ajuste para configuração da velocidade de rotação da bomba hidráulica é também possível usar diretamente a posição e / ou a velocidade e / ou a aceleração da haste do êmbolo ou o anel de retenção da folha de metal e / ou a força total aplicada à haste do êmbolo ou ao anel de retenção. Por conseguinte, o movimento e / ou a posição, bem como a força da haste do êmbolo e, assim, a força de retenção da almofada de estiramento hidráulico são ajustados através do primeiro circuito de trabalho hidráulico. É também possível que a almofada de estiramento hidráulico compreenda vários cilindros hidráulicos que são ligados ao circuito de trabalho hidráulico. Além disso, é possível atribuir um circuito de trabalho hidráulico separado - cada um possuindo uma bomba hidráulica - para cada.cilindro hid.ráuiico.

[10] Além disso:, a almofada de estiramento hidráulico compre- ende um dispositiwo de mola. O dispositivo de mola gera uma força de mola essencialmente constante, a referida força agindo diretamente ou indiretamente, sobre o êmbolo. Na modalidade exemplar, o dispositivo de mola está disposto em ou sobre a caixa do cilindro do cilindro hidráulico e é capaz, por exemplo, de atuar diretamente sobre a face da haste do êmbolo oposta ao anel de retenção da folha de metal. A força da mola resultante é orientada ao longo do eixo longitudinal da haste do êmbolo, a fim de evitar momentos de inclinação do êmbolo em relação à caixa do cilindro.

[11] Durante a operação da almofada de estiramento ou da prensa de estiramento. a força da mola é gerada, independentemente do controle ou ajuste e do modo de operação - em particular, a velocidade de rotação - da bomba hidráulica no circuito de trabalho hidráulico. A força da mola é predefinida e sempre existe durante a operação de estiramento. Uma força de trabalho gerada pela pressão hidráulica na primeira câmara de trabalho ou na segunda câmara de trabalho, a referida força que atua sobre o êmbolo, é gerada em adição à força da mola existente e é capaz de aumentar ou diminuir a força total que atua sobre o êmbolo, a referida força total sendo orientada na mesma direção que a força da mola ou na direção oposta à dita força de mola total. De preferência, a força da mola é orientada de tal modo que ela força a haste do êmbol© para se mover para fora da caixa do-cilindro.

[12] Devido a esta configuração da almofada de estiramento. uma parte da força de retenção é gerada mecanicamente e / ou hidraulicamente por meio da força da. mola. Por conseguinte, apenas uma força de trabalho correspondente à diferença entre a força da mola e a força total a ser .ajustada, sobre o cilindro hidráulico ou a força de retenção sobre o anel de retenção da folha de metal precisa ser gerada através do circuito de trabalho hidráulico que é ligado às primeiras duas câmaras de trabalho. Isto é possível com as áreas do êmbolo reiativamente pequenas e, portanto, relativamente pequenos volumes das primeira e segunda câmaras de trabalho. As dinâmicas desejadas durante o movimento podem,, assim, também ser conseguidas com uma bomba hidráulica que têm dimensões pequenas, no circuito hidráulico e um motor que tem dimensões pequenas, por exemplo, um servomotor. É verdade que pode ser necessário, em conjunção com isto, que a força de trabalho gerada no primeiro circuito de trabalho hidráulico atue contra a força da mola existente, No entanto, o -trabalho realizado, ao fazê-lo, é pelo menos parcialmente armazenado - com a perda de eficiência habitual - no dispositivo de mola quando o êmbolo for movido contra a força da mola. |13] De preferência, a força da mola não é diretamente controlada ou ajustada e não pode ser alterada independentemente da posição do êmbolo. Assim, a força da mola não pode ser modificada pela pressão hidráulica ou fluxo d-e volume do meio hidráulico no primeiro circuito hidráulico de trabalho, ou na primeira ou na segunda câmara de trabalho. De preferência, a força da mola é pré-especificada e, em uma modalidade exemplar particularmente preferida, é exclusfvamente uma função, da posição do êmbolo ou da haste do êmbolo em relação à caixa do cilindro.

[14] Em uma modalidade exemplar, uma força de trabalho gerada através do circuito hidráulico de trabalho sobre a primeira área do êmbolo é, direcionada contra a força da mola de modo que toda a força exercida sob.re o êmbolo é menor do que a força da mola ou atua na direção oposta. Uma força de trabalho gerada na segunda área do êmbolo está orientada na mesma direção que a força da mola de modo que a força total.-que atua sobre o êmbolo-é· maior do que a força da mola.

[15] Em uma modalidade exemplar preferida, o dispositivo de mola tem uma constante de mola que é elevada em comparação com ο curso máximo do embolo de modo a que a extensão de uma diferença de força entre a de um valor mínimo e de um valor máximo da força de mola é, no máximo, 10 % a 1:5 %. Ao fazer isso, a força de mola do dispositivo de mola ,é proporcional à constante da mola, bem como ao caminho através do qual o dispositivo de mola é deflectido para fora da sua posição de repouso. Por conseguinte, m força da mola altera em função da posição do êmbolo entre um valor mínimo e um valor máximo. A fim: de assegurar uma força de mola essencialmente constante, a constante de mola do dispositivo de mola é selecionada adequadamente elevada.

[16] Em uma modalidade exemplar preferida, o dispositivo de mola não compreende um componente elétrico ou eletromecânico ativo durante a operação de estiramento ou no modo de estiramento. A força da mola é gerada sem a utilização de componentes ativos controláveis, Quando a prensa, está parada, ou seja, quando nenhuma operação de estiram:ento está sendo realizada., pode ser fornecido dispositivo de segurança, enquanto um estado seguro da prensa e, em particular, o dispositivo de mola é estabelecido., o- referido dispositivo de segurança, sendo, por exemplo, válvulas de fechamento ou dispositivo de bloque.io mecânico. Estes dispositivos de segurança não realizam nenhuma.função durante a operação.de estiramento..

[17J De um modo preferido, nenhuma energia elétrica é convertida em energia mecânica ou hidráulica para a geração da força da mola. Gomo um resultado disso, o cilindro e a almofada de estiramento, respectivamente, são concebidos de modo a ser compactos. As conexões elétricas para alimentação do dispositivo de mola ou para o seu controle ou ajuste podem ser omitidas.

[18] O dispositivo de mola pode compreender um arranjo de transmissão que compreende uma superfície de pressão que é acoplada por força com o êmbolo de modo que uma força que atua sobre a superfície de pressão é transmitida ao embolo e que as forças da mola atuam sobre o êmbolo. Ao fazê-lo, o arranjo de transmissão é configurado de tal maneira que a superfície de pressão tem um percurso de curso mais curto em comparação com o do êmbolo. Como um resultado disso, a mudança da força da mola pode ser minimizada como uma função do movimento ou da posição do êmbolo, de modo que é conseguida a força de mola mais constante possível.

[19] De preferência, o dispositivo de mola está configurado como um dispositivo de mola fluídica. Ao fazer isso, o dispositivo de mola fluídica pode compreender um meio hidráulico que está disposto para transmitir a força da mola para o êmbolo. Para este efeito, o dispositivo de mola pode compreender um depósito de pressão com uma câmara hidráulica. O cilindro pode ter uma terceira câmara de trabalho adjacente a uma terceira área do êmbolo do êmbolo. A terceira câmara de trabalho pode ser figada através de uma linha de pressão para a câmara hidráulica do depósito de pressão. Adjacente à câmara de pressão pode estar uma superfície de pressão móvel. O meio hidráulico na câmara hidráulica do depósito de pressão pode ser pressurizado por meio de um gás pressurizado ou por meios mecânicos através da superfície da pressão. Por exemplo, o depósito de pressão pode ser configurado como um.depósito da membrana de não gaseamento.

[20] Se o dispositivo de mola. estiver configurado como um dispositivo de mola fiuídico., o volume hidráulico na câmara, hidráulica do depósito- de pressão po-de variar como uma função da posição do êmbolo. De um modo preferido., o volume máximo- da câmara hidráulica do depósito de pressão é maior do que o volume máximo do melo hidráulico na terceira câmara de trabalho.

[2.1] Em uma modalidade e.x-eniplar preferida, o meio hidráulico do circuito de trabalho hidráulico está comple-tam-ente separado do meio hidráulico do dispositivo de mofa fluídica. Isso simplifica as carac- terísticas do design da almofada de estiramento.

[22] Em uma modalidade exemplar simplesmente configurada da almofada de estiramento hidráulico, o circuito de trabalho hidráulico náo compreende um depósito de alimentação hidráulica depósito de pressão. Em alternativa ou adicionalmente, também é possível configurar o circuito hidráulico sem válvulas hidráulicas, em que, pelo menos na ligação hidráulica entre a bomba, hidráulica e a. primeira câmara de .trabalho e / ou a segunda câmara de trabalho, nenhuma válvula de controle hidráulico esta disposta. E.m uma modalidade exemplar, pode ser necessário, como descrito acima, prover uma válvula de fechamento como um dispositivo de segurança, a fim de ser capaz de mover a prensa, de um modo seguro enquanto ela estiver parada.

[23J Uma ligação hidráulica direta, que não pode ser .bloqueada durante a operação de estiramento, em particular, existe entre a respectiva câmara de trabalho e a bomba hidráulica.

[24| Em uma modalidade exemplar, a bomba hidráulica do cir- cuito hidráulico de trabalho pode ser movida em ambas as direções de rotação por um motor elétrico. Como resultado disto, o meio hidráulico no circuito de trabalho hidráulico pode ser conduzido em ambas as direções entre as câmaras de trabalho, sem necessitar de uma válvula hidráulica para controlar o fluxo de volume.

[25] Modalidades vantajosas da almofada de estiramento ou o método para operar a almofada de estiramento podem ser Inferidos a partir das reivindicações de patente dependentes, da descrição, bem como a partir dos desenhos. A descrição é limitada às características essenciais da invenção. A seguir, as modalidades preferidas da invenção são explicadas em detalhes, com referência aos desenhos anexos. Eles mostram na [26] Figura 1 uma vista esquemática semelhante a um diagrama de circuito em blocos de uma modalidade exemplar de uma prensa de estiramento;

[27] Figura 2 uma representação esquemática semelhante a um diagrama de circuito em blocos de uma modalidade exemplar de um cilindro hidráulico com um dispositivo de mola;

[28] Figura 3 uma representação esquemática semelhante a um diagrama de circuito em blocos de uma modalidade exemplar modificada de um cilindro hidráulico com um dispositivo de mola fluídico;

[29] Figura 4 uma representação esquemática da força da mola, da força de trabalho e da força total resultante que atua sobre o êmbo-!o do cilindro como uma função da velocidade de rotação da bomba hidráulica; e [30] Figura 5 uma representação esquemática da força da mola em função da posição do embolo. |31| A figura 1 é uma ilustração esquemática de uma prensa de estiramento 10 com uma moldura da prensa 11. Um aríete 12 é disposto sobre a moldura da prensa 11, de modo a poder ser movido em uma direção de trabalho Z, por exemplo, na direção vertical. Uma unidade da prensa 13 está disposta para mover o aríete 12. Disposta no aríete 12 está uma primeira ferramenta 14. A uma distância da primeira ferramenta, uma segunda ferramenta IS é suportada pela estrutura da prensa 11, por exemplo, por meio de uma mesa de prensa 16.

[32] Além disso, a prensa de estiramento 10 compreende uma almofada cie estiramento hidráulico 17. A almofada de estiramento hidráulico 17 está localizada no lado, da segunda ferramenta 15 que fica virado para fora da primeira ferramenta 1.4, isto é, de acordo com o e.xemplo, debaixo da mesa de prensa 1,6. Uma placa flutuante 18 está associada com a almofada de estiramento, hidráulico 17-, As hastes de pressão 19 sào providas sobre a placa flutuante 18, as referidas hastes de pressão se estendendo a, partir da placa iutuante 18 para a segunda ferramenta 15. De acordo com o exemplo,, as hastes, de pressão 1·9 estendem-se atra¥és da mesa de prensa 16 e atra¥és da segunda ferramenta 15 e / ou passam a segunda ferramenta 15. Nas extremidades das hastes de pressão 19 em oposição à placa iutuante 18, está disposto um anel de retenção da folha de metai 20. O anel de retenção da folha de metal 20 pode ser mowido em conjunto com a placa flutuante 18 em uma direção Z. Para acompanhar isto, a placa flutuante 18 é suportada de forma móweí na direção de trabalho Z por meio de pelo menos um cilindro hidráulico 21, em relação à moldura da prensa 11. A figura 1 mostra apenas um único cilindro hidráulico 21. Dependendo da forma como a prensa de estiramento 10 for dimensionada, a placa flutuante 18 pode também compreender vários cilindros hidráulicos 21, de preferência, configurados deforma idêntica.

[33| As figuras 2 e 3 mostram, as modalidades exemp.lares de um cilindro hidráulico 21, bem como os componentes da almofada de estiramento 17 ligados ao cilindro hidráulico 21. Para evitar confusão, esses componentes que estão ligados ao cilindro hidráulico 21 não são mostrados na figura 1; no entanto, eles também são fornecidos nesse caso.

[34] O cilindro hidráulico 21 tem uma caixa do cilindro 25 e um êmboio 26, suportado na caixa do cilindro 25, de modo a ser móvel para trás e para frente na direção de trabalho Z. O êmboio 26 tem uma haste do êmboio 27, à qual uma parte do anel 28 está montada de forma rígida. A parte do anel 28 divide um espaço interior da caixa do cilindro 25 dentro de uma primeira câmara de trabalho 29 e de uma segunda câmara de trabalho 30. As duas câmaras de trabalho 29, 30 são fluidicamente seladas uma em relação à outra pela parte do anel 28. Adjacente à primeira câmara de trabalho 29, uma primeira área do êmboio 31 existente na parte do anel 28 e, adjacente â segunda câmara de trabalho 30, existe uma segunda área do êmboio 32. A primeira área do êmboio 31 e a segunda área do êmboio 32 são cada uma. configuradas como superfícies anulares e têm o mesmo tamanho na modalidade exemplar preferida. De acordo com o exemplo, a primeira câmara de trabalho 29 e a segunda câmara de trabalho 30 têm uma forma cilíndrica e, em particular, a forma de um cilindro, circular.

[3S| A haste do êmboio 27 se projeta pelo menos em um lado· e, de preferência, apenas sobre um lado, a partir da caixa do cilindro 25 e tem uma extremidade livre 33 naquele local. A extremidade livre 33 da haste do êmbolo 27 está conectada â placa flutuante 18 na prensa de estiramento 10.

[36] As duas primeiras câmaras de trabalho 29, 30 do cilindro hidráulico 21 estão em comunicação.fluídica com um círcu.ito de trabalho hidráulico 37. O circuito de trabalho hidráulico 37 compreende u.ma primeira linha hidráulica 38 que está em comunicação fluídica com a primeira câmara de trabalho 29, bem como uma segunda linha hidráulica 39 que está em comunicação fluídica com a segunda câmara de trabalho 30. As duas tinhas hidráulicas 38, 39 estão ligadas a uma bomba hidráulica 40 e indiretamente ligadas uma à outra pela bomba hidráulica Interposta 40. A bomba hidráulica 40 pode ser operada em ambas as direções de rotação. Para acionamento da bomba hidráulica 40, um motor é usado, isto é, um motor elétrico 41 de acordo com o exemplo. Na modalidade exemplar, o motor elétrico 41 é acionado através de uma unidade de controle 42. A unidade de controle 42 pode controlar e / ou ajustar os parâmetros de funcionamento do motor elétrico 21, tal como, por exemplo, a velocidade de rotação n, a direção de rotação, a corrente elétrica do motor ou semelhante. Parâmetros de ajuste para a unidade de controle 42 também podem ser o fluxo de volume do volume hidráulico transmitido pela bomba hidráulica 40 e / ou a pressão hidráulica em uma das duas linhas hidráulicas 38, 39 ou em uma das duas câmaras de trabalho 29, 30. Todos os parâmetros mencionados podem ser controlados ou ajustados individualmente ou, em conjunto, em qualquer combinação desejada. A velocidade de rotação n e / ou outros parâmetros de funcionamento da bomba hidráulica 40 também pode ser ajustado para o ajuste da posição e / ou da velocidade e / ou da força total G que atua sobre a haste do êmbolo 27.

[37] A primeira área do êmbolo 31 e a segunda área do êmbolo 32 podem também ser dimensionadas de forma diferente. Isso resulta em fluxos de volume de tamanho diferente, da bomba hidráulica 40 para dentro ou para fora das câmaras de trabalho 29, 30 quando o êmbolo 26 estiver sendo movido., de modo que os meios, de compensação adequados podem ser providos no circuito de trabalho hidráulico 37. O circuito de trabalho hidráulico.37 é semiaberto, por assim dizer.

[38] Considerando-se as modalidades exemplares preferidas da almofada de estiramento hidráulico 17 ilustrada aqui, nenhum componente hidráulico, que possa ser ativado ou acionado durante a operação de estiramento, tal como, por exemplo, válvulas hidráulicas acio-náveis, é inserido na primeira linha hidráulica 38 e na segunda linha hidráulica 39. O meio hidráulico pode ser conduzido para fora da primeira câmara de trabalho 29 e para dentro da segunda câmara de trabalho 30 por meio da bomba hidráulica 40. Por outro lado, o meio hidráulico pode ser transportado da segunda câmara de trabalho 30 para dentro da primeira câmara de trabalho 29. Uma força de trabalho A pode ser definida no êmbolo 26 por meio da pressão hidráulica definida na primeira câmara de trabalho 29 e na segunda câmara de trabalho 30, respectfvamente. A força de trabalho A é orientada na direção de trabalho Z. Dependendo de qual das duas câmaras de trabalho 29, 30 tiver sido sujeitada à pressão, a força de trabalho A força a haste do êmbolo 27 para fora da caixa do cilindro 25 para a posição de cora-pletamente movido para fora, ou a força de-trabalho .A força a haste do êmbolo 27 na caixa do cilindro 25 para a posição de completamente movido para dentro. A força de trabalho A também pode ser igual a zero se a bomba hidráulica 40 estiver no modo inativo.

[391 Quando a prensa está parada, ou seja, quando nenhuma operação de estíramento está sendo realizada, um modo seguro da prensa pode ser estabelecido com dispositivos de segurança adequados (não ilustrados), por exemplo, válvulas de fechamento em uma ou mais linhas hidráulicas ou dispositivo de bloqueio mecânico. Estes dispositivos de segurança não estão ativos durante uma operação de es-tlramento.

[40] Além disso, a almofada de estíramento hidráulico 17 compreende um dispositivo de mola 45. O dispositivo de mola 45 gera uma força de mola F que atua sobre o êmbolo 26 e, de acordo com o exemplo, sobre a haste do êmbolo 27. A força de mola F atua na direção de trabalho Z. A força de mola F é orientada de tal maneira que ela desloca a haste do êmbolo 27 da caixa do cilindro 25 para a sua posição compfetamente movida para fora. A força de trabalho A que é gerada pelo circuito de trabalho hidráulico 37 pode ser orientada na mesma direção que a força da mola F e aumenta a referida força de mola ou a força de mola F pode ser orientada na direção oposta e diminuir a referida força de mola. A soma da força de mola F e a força de trabalho prevalecente A resulta em uma força total G que atua sobre o êmbolo 26. A quantidade da força de mola F é sempre maior do que zero.

[41] O dispositivo de mota 45 pode ser um dispositivo mecânico, de fluidos ou um dispositivo de mola combinado. Na modalidade exemplar, como na figura 2. o dispositivo de mola 45 é apenas ilustrado esquematicamente como um exemplo na forma de uma mola heli-coídal. O dispositivo de mola 45 pode ser disposto no Interior ou sobre a caixa do cilindro 25. De preferência, o dispositivo, de mola 45. é acoplado com a haste do êmbolo 27, de tal maneira que.a força de mola F é inserida ao longo do eixo longitudinal da haste do êmbolo 27, a fim de evitar uma inclinação da haste do êmbolo 27 em relação· à caixa do cilindro 25. De preferência., o dispositivo de mola 45 atua sobre o lado frontal sobre a haste do êmbolo 27. Por exemplo, a face 46 da haste do êmbolo 27 que existe na extremidade oposta à extremidade livre 3,3 pode atuar como uma superfície de contato para o dispositivo de mola 45. O tamanho da face 46 da haste do êmbolo 27 pode ser aumentado ou diminuído - se necessário - por uma peça da extremidade cilíndrica apropriadamente configurada na haste do êmbolo.27.

[42] De acordo com o exemplo, o dispositivo de mola 45 gera uma força de mola F essencialmente constante, a qual, nas modalidades exemplares aqui deseritas·, é apenas uma função da posição do êmbolo. 26 na direção de trabalho Z. Além disso, a força da mola F não pode ser controlada ou ajustada, ou ser influenciada por outros parâmetros, Portanto, em- uma posição inalterada do êmbolo, a força de mola, F é constante. |43] A dependência da força de mola F sobre a posição do êmbolo 26 na direção de trabalho Z é esquematicamente ilustrad.a pela figura 5. O êmbolo 26 pode.ser movido entre uma primeira posi^çio Z1 na qual a haste .do êmbolo 27 está totaimente retraída e uma segunda posição Z2 na qual a haste do -êmíjolo 27 é movida completamente para fora. Ao fazer i.sso, a seguinte relação se aplica, com base na. Lei de Hooke;

AF = D^AZ

[44] em que F é a variação da força de mola F, ΔΖ é a variação· da posição do êmbolo 26 na direção de trabalho Z, e D é a constante de mola do dispositivo de mola 46.

[45] Gomo é evidente a partir da figura 5, a força de mola F varia entre um valor máximo Fmax na primeira posição Z1 do êmbolo 26, na qual a haste do êmbolo 27 é movida completamente, e um valor mínimo Fmin na segunda posição Z2 do êmbolo 26, na qual a haste do êmbolo 27 é movida completamente. A diferença de força FD entre o valor máximo Fmax e o valor mínimo Fmin da força da mola F deve ser tio baixa quanto possível. A diferença de força FD pode ser influenciada pela modalidade do dispositivo de mofa 45 e é, no máximo. 10 % a 15 % do valor máximo Fmax da força de mola F em uma modalidade exemplar.

[46] Em particular, a força de mola F não é uma função da força de trabalho A que é gerada sobre o êmbolo 26 através do circuito de trabalho hidráulico 37 ou da bomba hidráulica 40. A velocidade de rotação n da bomba hidráulica 40, o fluxo de volume ou a pressão hidráulica no circuito de trabalho hidráulico 37 não influenciam a força de mola F. |47] De preferência, o dispositivo de mola 45 não compreende nenhum componente eletricamente que possa ser ativado eletricamente. Por conseguinte, .a força da mola F não pode ser controlada ou ajustada durante a operação da almofada de estíramento hidráulico. No entanto, pode haver uma provisão para ajustar a força da mola F quando a prensa estiramento 10 estiver configurada, dependendo da tarefa de reformulação da prensa de estiramento 10, e para adaptar ao máximo possível a força de trabalho A, Esta configuração, em seguida, mantém-se inalterada durante toda a operação da prensa de estiramento 1.0. De acordo com. o exemplo, a força da .mola F só muda como uma função da posição do êmbolo-26.

[48] Fazendo referência à modalidade exemplar mostrada na figura 3, o dispositivo de mola. 45 é configurado como um dispositivo de mola fluídica 45a. Ao fazer isso, a força, de mola F é transmitida para o êmbolo 26 por um fluido e, de acordo com o exemplo, por um meio hidráulico. Para alcançar este objetivo, uma terceira câmara de trabalho 4.7 ligada por uma terceira área do êmbolo 48 é provida na caixa do ciiindro. Fazendo referência à modalidade exemplar mostrada aqui, a terceira área do êmboto 48 do êmbolo 26 é a face 46. A terceira área do êmbolo 48 é maior do que a primeira área do êmbolo 31 e do que a segunda área do êmbolo 32 e, de acordo com o exemplo, é pelo menos maior por um fator de cinco.

[49] A terceira câmara de trabalho 47 é ligada a um depósito de pressão 50 através de uma linha de pressão 49. Por exemplo, um depósito de membrana ou semelhante, pode ser utilizado como depósito de pressão. O depósito de pressão 50 compreende uma câmara hidráulica, 51. Localizado no Interior da câmara hidráulica, existe uma porcentagem do volume específico do meio hidráulico que pode ser deslocada entre a terceira câmara de trabalho 47 e a câmara de pressão 51, através da linha de pressão 49. O depósito de pressão 50 compreende um dispositivo de geração de força 52. O dispositivo de geração de força 52 pode gerar, por exemplo, mecanicamente e / ou fluidicamente, uma força que atua sobre um elemento de pressão 53. O elemento de pressão 53 é suportado no depósito de pressão 50 de uma maneira móvel e, em particular, que se pode deslocar no depósito de pressão, por exemplo, um êmbolo, uma membrana ou semelhantes.

[50] O elemento de pressão 53 tem uma área de pressão 54 que empurra contra o meio hidráulico na câmara de pressão 51. Ao fazer isso, a área de pressão 54 é maior do que a terceira área de trabalho 48 ou a face 46 do êmbolo 26. De preferência, a área de pressão 54 é maior em pelo menos o fator de 5 a 10 do que a terceira área de trabalho 48. Como um resultado disso, é obtido, por exemplo, que a variação da força de mola F, devido a uma mudança de posição do êmbolo 26 é suficientemente pequena e mantém-se em uma região predefinida entre o valor mínimo Fmin e o valor-máximo Fmax da força de.mola F.

[51] Ο volume da câmara de pressão .51 do depósito de pressão 50 quando a haste do êmbolo 27 for movida completamente é maior do que o volume da terceira câmara de trabalho 47, quando a haste do êmbolo 27 for movida completamente para fora. Por outras palavras: O volume máximo da câmara de pressão 51 é maior do que o volume máximo da terceira câmara de trabalho 47. Como resultado disso, é assegurado que o meio hidráulico permaneça sempre na câmara de pressão 61.

[52] O dispositivo de mola 45 pode compreender um arranjo de transmissão de modo a que a força gerada seja transmitida para o êmbolo 26 e gere uma força de mola F nesse local. Considerando o dispositivo de mola fluídica 45a, ele é a área de pressão 54, a câmara hidráulica 51, a linha de pressão 49, a terceira câmara de trabalho 47 e a terceira área do êmbolo 48 que formam o arranjo de transmissão. O último transmite a força gerada .pelo dispositivo de geração de força 62 para o êmbolo .26.

[53] A principal diferença entre a modalidade como na figura 2 e a modalidade como na. figura 3 da almofa.da de estíramento hidráulico 17 consiste no fato de que o dispositivo de mola 45 como na llgura 2 gera uma força de mola F que atua diretamente sobre o êm.bolo 26. Em um dispositivo de mola fluídica 45a, como na figura 3, a força, do dispositivo de geração de força 52 é transmitida através do melo hh dráulico para o êmbolo .26. Ao fazêdo, uma transmissão pode ser alcançada devido à relação de superfície entre a terceira área de trabalho 48 e a área de pressão 54, Além disso, a distância máxima percorrida pela área de pressão 54 ou do elemento de pressão 53 pode ser mais curta do que o curso máximo do êmbolo do êmbolo 26 entre a sua primeira posição Z1 e a sua segunda posição Z2. Consequentemente, a variação dependente da posição da força de mola F que atua através do dispositivo de mola fluídica 45a sobre o êmbolo 26 pode ser mantida baixa.

[54] O meio hidráulico do circuito de trabalho hidráulico 37 é completamente separado do meio hidráulico do dispositivo de mota fluídica 45a. O dispositivo de mola fluidica 45a pode, portanto, formar um módulo sem ligações fluídicas externas e / ou elétricas, nas quais o módulo também pode ser incorporado como parte integrante com a caixa do cilindro 25 ou ser instalado na referida caixa do cilindro.

[55] A força total G é esquematicamente representada como um exemplo na figura 4, em que a referida força total atua sobre o êmbolo 26 como uma função da velocidade de rotação n da bomba hidráulica 40. A linha tracejada indica a força de trabalho A que é alcançada devido ao circuito hidráulico 37 e, portanto, a bomba hidráulica 40. Ao fazê-lo, as velocidades de rotação negativas da bomba hidráulica 40 correspondem a uma direção de transporte da bomba hidráulica 40 na primeira câmara de trabalho 29,, enquanto que as velocidades de rotação positivas n ilustram a direção de transporte oposta para a segunda câmara de trabalho 30, [56] A figura 4 mostra a força, da mola F como uma função da velocidade de rotação n. Gomo acima descrito, a força de mola F pode variar um pouco como uma função da posição do êmbolo 26, no entanto, não como uma função da velocidade de rotação n da bomba hidráulica 40, de modo que a força da mola F na figura 4 permanece constante. A soma da força de trabalho A e a força da mola F resulta na força total G que atua sobre o êmbolo 26, Na modalidade exemplar, a força da mola F é selecionada de tal modo que a força total G não pode tornar-se inferior a zero e que, assim, a direção da força total G não pode ser alterada. A consequência disto é que apenas uma força total G atua sobre o êmbolo 26, a referida força deslocando a haste do êmbolo para a posição deslocada para fora. O movimento para o interior da haste do êmbolo ocorre durante a operação de estiramento por meio da força do aríete 12 que atua sobre o anel de retenção da folha de metal 20 através da primeira ferramenta 14, enquanto a operação de estíramento está sendo realizado.

[57] Por conseguinte, variando a velocidade de rotação n da bomba hidráulica 40, a força total G pode ser variada e ajustada durante a operação de estíramento. Ao fazê-lo, a força total G também pode ser controlada ou ajustada, por exemplo, como uma função da posição ou do movimento do aríete 12.

[58| Se a almofada de estíramento hidráulico 17 compreende apenas um cilindro hidráulico 21, a força de retenção que é aplicada através do anel de retenção da folha de· metal 20 para a folha de metal a ser remodelada corresponde à. força total G. Se vários cilindros hidráulicos 21, cada um compreendendo um Gircuito de trabalho hidráulico 37 e um dispositivo de mola 45, forem providos a força de retenção do anel de retenção da folha de metal 20 resulta, da soma das respectivas forças totais G· dos cilindros, hidráulicos individuais 21.

[59] A invenção refere-se a uma almofada de estíramento hi- dráulico 17 para uma prensa de estíramento 10. A almofada de estira-mento hidráulico 17 compreende pelo menos um cilindro hidráulico 21, que compreende uma haste do êmbolo 27 que faz com que uma força total G atue sobre o anel de retenção da folha de metal 20. O cilindro hidráulico 21 compreende um circuito de trabalho hidráulico 37, por meio do qual uma força de trabalho hidráulico A pode ser gerada em uma direção de trabalho Z para atuar sobre uma parte do anel 26 do êmbolo 28 à qual uma força pode ser aplicada em ambos os lados. Independentemente da força de trabalho A gerada pelo circuito de trabalho hidráulico 37 para atuar sobre o êmbolo 26 do cilindro hidráulico 21, uma força de mola (F) atua sobre o êmbolo (26). A força de mola F é gerada por um dispositivo de mola 45. A força de mola F não é controlada nem ajustada, m^as é predefinida. De preferência, a força de rnola F é exclusivamente uma função da posição ou localização do êmbolo 26 em relação à caixa do cilindro 25. A força total G que atua sobre o êrnbolo 26-.resulta da adição dos vectores de força de trabal-ho A e da força da moia F.

[60] Lista de sinais de referência: to - Prensa hidráulica 11- Moldura de pressão 1.2 - Aríete 1.3 - Unidade de pressão 14 - Primeira ferramenta 15 - Segunda ferramenta 16 - Mesa de prensa 17 - Almofada de estiramento hidráulico 18 - Placa flutua.rite li- Haste de pressão 20 - Anel de retenção de folha de metal 21 - Cilindro hidráulico 25 - Caixa do cilindro 26 ÊíTíüülo 27 - Haste do êmbolo 28 - *■ Parte do anel 29 - Câmara de Trabalho 30 - Segunda câmara de trabalho 31 - Primeira área do êmbolo 32. - Segunda área.do êmbolo 33 - Extremidade livre da haste do êmbolo 37 - Circuito de. trabalho hidráulico 38 - P.rlmelra linha hidráulica 39 - Segunda linha hidráulica 40 - Bomba hidráulica 41 " Motor elétrico 45 - Dispositi¥o de mola 45a - Dispositivo de mola fluídica 46 ” Face 47 - Terceira câmara de trabalho 48 " Terceira área do ê.mbolo 49 - Linha de p-ressâo 50 - Acumulador de pressão 51 - Câmara de pressão 52 — * Dispositivo de geração de força 53 - Elemento de pressão 54 - Área de Pressão A * Força de trabalho D - Constante de mola F - Força da inola G - Força total Z ■· Direção de Trabalho Z1 - Primeira posição Z2 “ Segynda posição REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Almofada de estiramento hidráulico (17) de uma prensa de estiramento (10), caracterizada pelo fato de que compreende um cilindro hidráulico (21) que compreende uma caixa do cilindro (25) e um êmbolo (26) com uma haste do êmbolo (27), em que a haste do êmbolo (27) está ligada a um anel de retenção de folha de metal (20) da prensa de estiramento (10), ¥árias câmaras de trabalho .hidráulico (29, 30) providas na caixa do cilindro (25), em que uma primeira área do êmbolo (31) é adjacente a uma primeira câmara· de trabalho (29), e uma segunda área do êmbolo (32) é adjacente a uma segunda câmara de trabalho, e em que a primeira câmara de trabalho (29) e a segunda câmara de trabalho (30) estão ligadas a uma bomba hidráulica. (40) de um circuito de trabalho hidráulico (37)., em que um dispositivo de mola (45) é provido, o dito dispositivo de mola aplicando uma primeira força de mola (F) ao êmbolo (26).

2. Almofada de estiramento hidráulico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a força de mola (F) nâo é uma função de uma pressão hidráulica, ou um de fluxo de volume do meio hidráulico na primeira câmara de trabalho (29.) e / ou na segunda câmara de trabalho (30).

3. Almofada de estiramento hidráulico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a bomba hidráulica (40) do circuito de trabalho hidráulico (37; gera uma pressão hidráulica na primeira câmara de trabalho (29) ou na segunda câmara de trabalho (30), a referida pressão hidráulica gerando uma força de trabalho (A) .sobre a .respectiva primeira, á^rea do êmbolo (31) ou a segunda área do êmbolo (32).

4. Almofada de estiramento hidráulico, de acordo· com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que uma força, de trabalho (A), gerada sobre a primeira área do êmbolo (31) atua contra a força da mota (F), e esta uma força de trabalho (A), gerada na segunda área do êmboto (32) atua na direção da força da mola (F).

5., Almofada de estiramento hidráulico, de acordo com uma das reivindicações ante.riores, caracterizada pelo fato de que a força da mola (F) é apenas .uma função da posição (Z1, Z2) do êmbolo (26).

6. Almofada de estiram.ento hidráulico, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de mola (45) tem uma constante de mola (D), que é elevada em relação ao curso máximo do êmbolo (Z2 - Z1) de. tal modo que a quantidade de uma. diferença de força (FD). entre um valor mínimo (Fmin) e um valor máximo (Fmax) da força da mola (F) é, no máximo, 10 % a 15 % do valor máximo (Fmax) da força da mola (F).

7. Almofada de estiramento hidráulico, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de mola (45) é concebido sem componentes elétricos e eletrome-cânicos ativos.

8. Almofada de estiramento hidráulico, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de mola (45) é configurado como um dispositivo de mola fluídica (45a).

9. Almofada d.e estiramento hidráulico, de acordo com, a reivindicação 8, caracterizada pe.lo fato de que o dispositivo de mola .fluí-dtca (45a) compreende um.dispositivo de depósito de pressão (50) que está ligado a uma terceira, câmara de trabalho (47) do cilindro (21) através de uma linha de pressão (49), em que a terceira câmara de trabalho (47) é adjacente a uma terceira área do êmbolo (48) do êmboto (26).

10 Almofada de estiramento hidráulico, de acordo com a rei¥indiGação 9, caracterizada pelo fato de que o volume hidráulico máximo do meio hidráulico na armazenagem de pressão^ (50) é maior do que o volume máximo na terceira câmara de trabalho (47).

11. Almofada de estiramento hidráulico, de acordo com a reivindicação 9 ou 10·, caracterizada pelo fato de que o meio hidráulico do circuito de trabalho hidráulico (37) é completamente separado do meio hidráulico do dispositivo de mola-fluldíca (45a).

12. Almofada de estiramento hidráulico, de acordo com uma das Feivindicações anteriores, caracterizada peio fato de que o circuito de trabalho hidráulico (37) está configurado sem um armazenamento de alimentação hidráulica e / ou sem válvulas.hidráulicas,

13. Almofada de estiramento hidráulico, de acordo- com uma das reivindicações anteriores, caracterizada peio fato de que a bomba liidrc^ufica (40) do circuito de trabalho hidráulico (37) pode ser acionada por u-m motor elétrico (Ί1) em.-ambas as- direções de rotação.

14. Método de operação de uma almofada de estiramento hidráulico (1'.7) caracterizado pelo íato de que compreende um cilindro hidráulico (2t), que compreende uma -caixa de cilindros (25) e um êm-bolo (2.6;) com uma has.te do êmbolo (2.7), em que a haste do êmbolo (27) está ligada a um anel de retenção de folha de metal (20) da prensa de estiramento (1.0), na qual várias câmaras de trabalho hidráulico (29, 30) são providas na caixa do cilindro (25), em que uma primeira área do êmbolo (31) é adjacente a uma primeira câmara de trabalho (29) e uma segunda área do êmbolo (32) é adjacente a uma segunda câmara de trabalho, em que a posição e / ou o movimento e / ou a força de retenção do êmbolo (26) ou o anel de retenção de folha de metal (20) são controlados e / ou ajustados por um controle ou ajuste da pressão hidráulica -e ! ou do fluxo de volume do meio hidráulico na primeira ou na segunda câmara de trabalho (29, 30) ou na primeira ou na segunda câmara de trabalho (29, 30), e em que uma força da mola (F) é aplicada ao êmbolo (26) por meio de um dispositivo, de. mola (45),