BR102021002256A2 - Aparelho para o retorno controlado das hastes em cilindros aplicados às prensas de estampagem - Google Patents

Aparelho para o retorno controlado das hastes em cilindros aplicados às prensas de estampagem Download PDF

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BR102021002256A2
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Dante Cappeller
Massimo Fiorese
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Special Springs S.R.L.
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Abstract

aparelho para o retorno controlado das hastes em cilindros aplicados às prensas de estampagem. um aparelho para o retorno controlado das hastes em cilindros dos tipos que podem ser aplicados a uma prensa para estampagem de chapa metálica, compreendendo: pelo menos um cilindro operado por fluido, pelo menos um acumulador hidráulico que está conectado de forma fluida para o pelo menos um cilindro por meio de um circuito hidráulico que compreende: um duto para a descarga do fluido de trabalho do pelo menos um cilindro e um duto/ramal para a entrada do fluido de trabalho no acumulador hidráulico, um duto para carregar o fluido de trabalho em pelo menos um cilindro e no duto/ramal para a saída dofluido de trabalho do acumulador hidráulico.

Description

APARELHO PARA O RETORNO CONTROLADO DAS HASTES EM CILINDROS APLICADOS ÀS PRENSAS DE ESTAMPAGEM
[0001] A presente invenção se refere a um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicados às prensas de estampagem.
[0002] Na atualidade, nas prensas para a estampagem de chapas de metal, equipamento é usado de maneira a travar as chapas de metal a serem conformadas durante as etapas de deformação.
[0003] As chapas de metal, na verdade, devem ser travadas em múltiplos pontos próximos a uma ou mais bordas perimétricas de maneira a evitar que as regiões perimétricas se movam de uma maneira inapropriada entre as porções da matriz, com relação à região a ser deformada, ameaçando o resultado de conformação desejado.
[0004] O equipamento atualmente conhecido compreende comumente pelo menos um atuador operado por fluido (operado a gás e/ou operado a óleo) para o movimento de translação de um primeiro elemento pressionador de chapa, que está adaptado para suportar as chapas de metal, durante uma etapa inicial de uma operação de conformação.
[0005] Tal atuador operado por fluido normalmente é um cilindro operado por fluido.
[0006] Um primeiro elemento pressionador de chapa, que é o mais inferior na configuração para o uso, suporta as chapas de metal de forma que as chapas de metal estão localizadas acima de uma primeira parte inferior da matriz que é integral com o pé da prensa.
[0007] Tal primeiro elemento pressionador de chapa está adaptado para cooperar com um segundo elemento pressionador de chapa, que em vez disso é integral com uma segunda parte da matriz, associada com o controle deslizante superior da prensa.
[0008] Durante a operação de conformação, isto é, durante a descida do controle deslizante superior da prensa, os dois elementos pressionadores de chapa mantêm uma porção perimétrica das chapas de metal fechadas entre elas.
[0009] Os cilindros operados por fluido que suportam o elemento pressionador de chapa inferir são parte de um aparelho que também compreende um circuito para fornecer o fluido de trabalho, isto é, gás ou óleo.
[00010] Tal aparelho é provido com meios adaptados para o retorno atrasado das hastes dos ditos cilindros durante a etapa de abertura da prensa.
[00011] Quando a haste do cilindro é empurrada para baixo através da ação da prensa, o fluido, que é inerentemente compressível, é expelido apenas parcialmente a partir de uma câmara pressurizada do cilindro.
[00012] Na verdade, no início da etapa para a extração das chapas de metal conformadas pela prensa, quando o controle deslizante superior se move para cima novamente e os cilindros são descarregados, o fluido comprimido, que ainda está presente dentro da câmara de cada cilindro, se expande, atuando com um impulso substancialmente impulsivo nas porções perimétricas das chapas de metal.
[00013] Isto pode causar empenamento, inflexões e outras deformações similares, ou ainda empurrar toda a chapa de metal para bater contra a parte da matriz superior, causando dano irreparável.
[00014] Os meios para o retorno atrasado das hastes dos cilindros compreendem um controlador hidráulico adaptado para receber um óleo pressurizado, que é movido no duto de descargas sob o impulso do controle deslizante superior da prensa.
[00015] A aplicação de simplesmente um acumulador hidráulico não é suficiente para eliminar o assim chamado efeito de “mola” da haste devido à expansão do fluido comprimido que permanece no cilindro no fim da sua compressão.
[00016] Na verdade, é necessário coordenar a operação da câmara de pressão hidráulica (ou das câmaras de pressão hidráulica) e da prensa de maneira a avançar a parada da injeção de óleo para o cilindro e evitar qualquer mínimo retorno de óleo para o acumulador se o impulso do fluido ocorre simultaneamente com ou, ainda pior, precede o fechamento da válvula de sentido único.
[00017] O intuito da presente invenção é prover um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicados para prensas de estampagem que é capaz de aprimorar a técnica do conhecimento em um ou mais dos aspectos indicados acima.
[00018] Dentro deste fim, um objetivo da invenção é prover um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicados para prensas de estampagem que evita o efeito de “mola” ou em qualquer caso reduz o mesmo com relação a aparelhos similares de um tipo conhecido.
[00019] Outro objetivo da invenção é prover um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicado para prensas de estampagem que pode ser aplicado facilmente para prensas conhecidas e já em operação.
[00020] Outro objetivo da invenção é prover um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicados para prensas de estampagem em que a força aplicada pelos atuadores de cilindro de gás para o elemento pressionador de chapa inferior pode ser ajustada.
[00021] Além disso, um objetivo da presente invenção é superar as desvantagens da técnica do conhecimento de uma maneira que é alternativa a qualquer solução existente.
[00022] Outro objetivo da invenção é prover um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicados para prensas de estampagem que é altamente confiável, relativamente fácil de prover e em custos competitivos.
[00023] Este intuito e estes e outros objetivos que serão mais aparentes aqui a seguir são alcançados por um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros dos tipos que podem ser aplicados para uma prensa para a estampagem de chapas de metal, para a translação de um primeiro elemento pressionador de chapa, o dito primeiro elemento pressionador de chapa que está em contato com as ditas hastes e estando próximo de uma primeira parte da matriz, o dito primeiro elemento pressionador de chapa em cooperação com um segundo elemento pressionador de chapa que é integral com um controle deslizante da dita prensa, o dito controle deslizante suportando uma segunda parte da matriz que é complementar com a dita primeira parte da matriz, o dito aparelho sendo caracterizado pelo fato de que compreende:
– pelo menos um cilindro operado por fluido,
– pelo menos um acumulador hidráulico que está conectado de maneira fluida com o dito pelo menos um cilindro por meio de um circuito hidráulico que compreende:
  • – um duto para a descarga do fluido de trabalho a partir do dito pelo menos um cilindro e um duto/ramal para a admissão do fluido de trabalho no dito acumulador hidráulico,
  • – um duto para carregar o dito fluido de trabalho no dito pelo menos um cilindro e um duto/ramal para a saída do dito fluido de trabalho a partir do dito acumulador hidráulico,
o dito aparelho compreendendo, entre o dito duto de descarga e o dito duto/ramal de admissão, pelo menos dois ramais do dito circuito hidráulico:
  • – um primeiro ramal, para a descarga do dito fluido de trabalho durante a translação do dito controle deslizante para o centro morto inferior,
  • – um segundo ramal, para a descarga do excesso de pressão do dito fluido de trabalho residual dentro do dito pelo menos um cilindro, uma vez que o dito controle deslizante alcançou o centro morto inferior.
[00024] Adicionais características e vantagens da invenção serão mais aparentes a partir da descrição de uma concretização preferida mas não exclusiva do aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicados para prensas de estampagem de acordo com a invenção, ilustrada por meio de exemplo não limitante nos desenhos anexos, em que:
A Figura 1 é uma vista esquemática simplificada de um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicados para prensas de estampagem, de acordo com a invenção;
A Figura 2 é uma vista esquemática do aparelho da Figura 1 em uma primeira etapa de operação;
A Figura 3 é uma vista esquemática do aparelho da Figura 1 em uma segunda etapa de operação;
A Figura 4 é uma vista esquemática do aparelho da Figura 1 em uma terceira etapa de operação;
A Figura 5 é uma vista esquemática do aparelho da Figura 1 em uma quarta etapa de operação;
A Figura 6 é uma vista seccional de uma prensa em que o aparelho da Figuras 1 a 5 é aplicado.
[00025] Com referência às figuras, um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicados para prensas de estampagem, de acordo com a invenção, em geral é designado com o numeral de referência 10.
[00026] Tal aparelho compreende pelo menos um cilindro operado por fluido 11 provido com uma haste 40.
[00027] No exemplo mostrado nas figuras, existem dois cilindros 11.
[00028] Os cilindros 11 são usados em uma prensa 50 para a estampagem de chapas de metal 51, para o movimento de translação vertical de um primeiro elemento pressionador de chapa inferior 52, em contato com as hastes 40 e próximo com uma primeira parte inferior da matriz 53.
[00029] O primeiro elemento pressionador de chapa 52 coopera com um segundo elemento pressionador de chapa superior 54 que é integral com um controle deslizante 12 da prensa 50, que suporta uma segunda parte superior da matriz 55, que é complementar com a primeira parte da matriz 53.
[00030] O aparelho 10 é constituído por uma pluralidade de elementos conectados em um circuito, com a circulação de fluido de trabalho constituído por óleo 13, ou semelhantes.
[00031] Em particular, cada cilindro 11 possui, por exemplo na sua placa final 19:
  • - uma primeira válvula de sentido único 14 que afeta um duto 16 para a descarga do fluido de trabalho a partir da câmara 18 do cilindro 11, – uma segunda válvula de sentido único 15 que afeta um duto 17 para carregar o fluido de trabalho na câmara 18 do cilindro 11.
[00032] O duto de descarga 16 e o duto de carregamento 17 estão conectados de maneira fluida com um acumulador hidráulico 20, tal como, por exemplo, um acumulador hidráulico baseado em nitrogênio.
[00033] Em particular, o duto de descarga 16 se divide em três ramais do circuito hidráulico do aparelho 10, por exemplo, por meio de um coletor hidráulico 21.
[00034] Os três ramais são:
  • – um primeiro ramal 23, para a descarga do óleo 13 durante a translação do controle deslizante 12 para o centro morto inferior,
  • – um segundo ramal 24, para a descarga do excesso de pressão do óleo residual 13 dentro da câmara 18, uma vez que o controle deslizante 12 alcançou o centro morto inferior,
  • – um terceiro ramal de segurança 22.
[00035] A expressão “centro morto inferior”, na presente descrição, significa o ponto limite do curso inferior do controle deslizante 12.
[00036] Os três ramais de circuito hidráulico 22, 23 e 24 são estendidos entre o duto de descarga 16 e o acumulador hidráulico 20.
[00037] O primeiro ramal 23 compreende meios 25 para descarregar o óleo 13 a partir da câmara 18 do cilindro 11.
[00038] Os meios de descarga 25 compreendem:
  • – uma válvula de limitação de pressão 26, por exemplo uma válvula de cartucho,
  • – uma válvula de sequência ajustável 27, adaptada para ajustar a força que contrasta com o abaixamento das hastes 40 dos cilindros 11.
[00039] O segundo ramal 24 compreende meios 28 para liberar uma pressão do óleo residual 13 na câmara 18 do cilindro 11 com o controle deslizante 12 no centro morto inferior.
[00040] Os meios 28 para liberar uma pressão do óleo residual 13 compreendem, por sua vez, uma válvula direcional 29.
[00041] O terceiro ramal 22 compreende uma válvula de segurança 30 em uma pressão da ordem de 315 bar.
[00042] Estes três ramais 22, 23 e 24 se fundem em um único duto/ramal 31, para o óleo 13, para a admissão para o acumulador hidráulico 20.
[00043] O aparelho 10 compreende adicionalmente um duto/ramal 32, para o óleo 13, para a saída a partir do acumulador 20.
[00044] O aparelho 10 compreende, partindo do acumulador 20, ao longo do duto/ramal de saída 32, na seguinte ordem:
  • – meios 33 para resfriar o óleo 13, que são constituídos por um radiador de ar/óleo,
  • – meios 34 para a ascensão das hastes dos cilindros 11, que são constituídos por uma válvula de controle.
[00045] Em particular, os meios de refrigeração 33 são adaptados para resfriar o óleo 13.
[00046] Um ou mais dutos de carregamento 17 se estendem a partir do dito duto/ramal de saída 32, a jusante dos meios 34 para a ascensão das hastes 40 dos cilindros 11.
[00047] A operação do aparelho 10, de acordo com a invenção, é como na sequência.
[00048] A Figura 1 mostra o aparelho 10 em uma condição inativa antes de o controle deslizante 12 ser abaixado, na direção da seta A.
[00049] Enquanto o controle deslizante 12 descende, na direção do centro morto inferior (Figura 2), as hastes 40 são abaixadas e o óleo 13, que está presente nas câmaras 18 dos cilindros 11, sai através do duto de descargas 16 e alcança o acumulador hidráulico 20 através do primeiro ramal 23 e o duto/ramal de admissão 31, seguindo o caminho indicado pelas setas B.
[00050] Uma vez que o controle deslizante 12 alcançou o centro morto inferior (Figura 3), qualquer excesso de pressão presente dentro das câmaras 18 é reduzido/eliminado, reduzindo/eliminando ao mesmo tempo o efeito de “mola”, atuando os meios 28 para liberar a pressão residual, e assim direcionando o óleo 13 que sai a partir da câmara 18 dos cilindros 11 para o acumulador hidráulico 20, através do segundo ramal 24 e o duto/ramal de admissão 31, seguindo o caminho indicado pelas setas C.
[00051] Quando o controle deslizante 12 sobe novamente, na direção da seta D na Figura 4, as hastes 40 dos cilindros permanecem na posição que corresponde com aquela do centro morto inferior, tendo reduzido/eliminado qualquer excesso de pressão presente dentro das câmaras 18 dos cilindros 11.
[00052] Quando o controle deslizante 12 retorna para a posição inicial e/ou a chapa de metal anteriormente deformada foi removida (Figura 5), as hastes 40 dos cilindros 11 são retornadas para a posição inicial, através da atuação dos meios 34 para a ascensão das hastes e direcionando o óleo 13 a partir do acumulador hidráulico 20 para as câmaras 18 dos cilindros, através do duto/ramal de saída 32 e dos dutos de carregamento 17, seguindo o caminho indicado pelas setas E.
[00053] Na prática foi descoberto que a invenção alcança o intuito e os objetivos desejados, provendo um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicados para prensas de estampagem que evita o efeito de “mola” ou em qualquer caso reduz o mesmo com relação a aparelhos similares de um tipo conhecido.
[00054] A invenção provê um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicados para prensas de estampagem que pode ser aplicado facilmente para prensas conhecidas e já em operação.
[00055] Além disso, a invenção provê um aparelho para o retorno controlado das hastes nos cilindros aplicados para prensas de estampagem em que a força exercida pelos atuadores de cilindro de gás para o elemento pressionador de chapa inferior pode ser ajustada.
[00056] A invenção assim concebida é susceptível de várias modificações e variações, todas as quais estão dentro do escopo das reivindicações anexas; todos os detalhes podem ainda ser substituídos com outros elementos tecnicamente equivalentes.
[00057] Na prática, os materiais usados, desde que sejam compatíveis com o uso específico, bem como as formas e dimensões contingentes, podem ser quaisquer de acordo com os requisitos e o estado da técnica.
[00058] As descrições no Pedido de Patente Italiano No. 102020000002302 a partir do qual este pedido reivindica prioridade são incorporadas aqui por referência.
[00059] Onde funcionalidades técnicas mencionadas em qualquer reivindicação são seguidas por sinais de referência, estes sinais de referência foram incluídos para o único propósito de aumentar a inteligibilidade das reivindicações e de maneira apropriada tais sinais de referência não possuem qualquer efeito limitante na interpretação de cada elemento identificado por meio de exemplo por tais sinais de referência.

Claims (11)

  1. Aparelho (10) para o retorno controlado das hastes (40) nos cilindros (11) dos tipos que podem ser aplicados para uma prensa (50) para a estampagem de chapas de metal (51), para a translação de um primeiro elemento pressionador de chapa (52), o dito primeiro elemento pressionador de chapa (52) que está em contato com as ditas hastes (40) e estando próximo de uma primeira parte da matriz (53), o dito primeiro elemento pressionador de chapa (52) em cooperação com um segundo elemento pressionador de chapa (54) que é integral com um controle deslizante (12) da dita prensa (50), o dito controle deslizante (12) suportando uma segunda parte da matriz (55) que é complementar com a dita primeira parte da matriz (53),
    o dito aparelho (10) caracterizado pelo fato de que compreende:
    – pelo menos um cilindro operado por fluido (11),
    – pelo menos um acumulador hidráulico (20) que está conectado de maneira fluida com o dito pelo menos um cilindro (11) por meio de um circuito hidráulico que compreende:
    • – um duto (16) para a descarga do fluido de trabalho (13) a partir do dito pelo menos um cilindro (11) e um duto/ramal (31) para a admissão do fluido de trabalho (13) no dito acumulador hidráulico (20),
    • – um duto (17) para carregar o dito fluido de trabalho (13) no dito pelo menos um cilindro (11) e no duto/ramal (32) para a saída do dito fluido de trabalho (13) a partir do dito acumulador hidráulico (20),
    o dito aparelho (10) compreendendo, entre o dito duto de descarga (16) e o dito duto/ramal de admissão (31), pelo menos dois ramais do dito circuito hidráulico:
    • – um primeiro ramal (23), para a descarga do dito fluido de trabalho (13) durante a translação do dito controle deslizante (12) para o centro morto inferior,
    • – um segundo ramal (24), para a descarga do excesso de pressão do dito fluido de trabalho residual (13) dentro do dito pelo menos um cilindro (11), uma vez que o dito controle deslizante (12) alcançou o centro morto inferior.
  2. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um cilindro (11) possui:
    • – uma primeira válvula de sentido único (14) que afeta o dito duto de descarga (16),
    • – uma segunda válvula de sentido único (15) que afeta o dito duto de carregamento (17).
  3. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro ramal (23) compreende meios (25) para descarregar o dito fluido de trabalho (13) a partir do dito pelo menos um cilindro (11).
  4. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os ditos meios de descarga (25) compreendem:
    • – uma válvula de limitação de pressão (26),
    • – uma válvula de sequência ajustável (27).
  5. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito segundo ramal (24) compreende meios (28) para liberar a pressão do dito fluido de trabalho residual (13) no dito pelo menos um cilindro (11) com o dito controle deslizante (12) no centro morto inferior.
  6. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os ditos meios (28) para liberar a pressão do dito fluido de trabalho residual (13) compreendem uma válvula direcional (29).
  7. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende um terceiro ramal (22) do dito circuito que é paralelo com o dito primeiro ramal (23) e com o dito segundo ramal (24), o dito terceiro ramal (22) sendo um ramal de segurança.
  8. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dito terceiro ramal (22) compreende uma válvula de segurança (30).
  9. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende, começando a partir do dito acumulador (20), ao longo do dito duto/ramal de saída (32), na seguinte ordem:
    • – meios (33) para resfriar o dito fluido de trabalho (13),
    • – meios (34) para a ascensão da dita haste (40) do dito pelo menos um cilindro (11).
  10. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os ditos meios (33) para a refrigeração do dito fluido de trabalho (13) são constituídos por um radiador.
  11. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que os ditos meios (34) para a ascensão da dita haste (40) do dito pelo menos um cilindro (11) são constituídos por uma válvula de controle.
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