ES2224962T3 - Dispositivo hidraulico de accionamiento de una herramienta de union. - Google Patents
Dispositivo hidraulico de accionamiento de una herramienta de union.Info
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Abstract
Dispositivo hidráulico de accionamiento de una herramienta para la unión de al menos dos piezas de trabajo de un material dúctil, con un accionamiento (2) de punzón para el accionamiento de un punzón (10) para el proceso de unión, dicho accionamiento (2) de punzón está configurado como unidad de cilindro de émbolo con una primera y una segunda cámara de trabajo (12, 14), de las que la primera cámara (12) de trabajo es impulsable con presión para la producción de la fuerza de unión del punzón (10) por una primera conexión (16) y la segunda cámara (14) de trabajo es impulsable con presión para el retroceso del punzón (10) por una segunda conexión (18), y un accionamiento (20) de sujeción para la impulsión de una sujeción (30) que sujeta las piezas (A, B) de trabajo durante el proceso de unión, cuyo accionamiento (20) de sujeción está configurado como unidad de cilindro de émbolo con una cámara (32) de presión, que puede ser solicitada con para la producción de la fuerza de sujeción de la sujeción (30), caracterizado porque la unidad de cilindro de émbolo del accionamiento (20) de sujeción es llevada por el vástago (8) de émbolo del accionamiento (2) del punzón, y porque la cámara (32) de presión del accionamiento (20) de sujeción está unida con la segunda cámara (14) de trabajo por una unión (34) de corriente, de modo que para la producción de la fuerza de sujeción se transmite presión desde la segunda cámara (14) de trabajo del accionamiento (2) del punzón a la cámara (32) de presión del accionamiento (20) de sujeción.
Description
Dispositivo hidráulico de accionamiento de una
herramienta de unión.
El presente invento se refiere a un dispositivo
hidráulico de accionamiento de una herramienta para la unión de al
menos dos piezas de trabajo de un material dúctil según el preámbulo
de la reivindicación 1, especialmente para el remachado de
estampación o unión forzada (redoblado).
Tales dispositivos de accionamiento (véase por
ejemplo el documento EP 0 675 774 B1) se componen usualmente de un
accionamiento de punzón para la impulsión de un punzón para el
proceso de unión y un accionamiento de sujeción para la impulsión de
una sujeción que fija las piezas de trabajo durante el proceso de
unión. Ambos accionamientos están configurados como unidad de
cilindro de émbolo, estando unidos firmemente uno con otro los
cilindros de ambos accionamientos y estando dispuesto concéntrico el
émbolo de accionamiento de sujeción entre el vástago de émbolo del
accionamiento del punzón y el accionamiento de sujeción, de modo que
el émbolo es desplazable telescópicamente por una cámara de presión
con una conexión central propia de presión para la producción de la
fuerza de sujeción. Si se emplea también usualmente un muelle para
el retroceso del émbolo de accionamiento de sujeción, entonces se
requieren sin embargo un total de tres conexiones centrales de
presión (dos para el accionamiento del punzón y una para el
accionamiento de sujeción) lo que hace comparativamente costoso el
dispositivo de accionamiento y especialmente su suministro
hidráulico.
Ha sido ya también propuesto aplicar la fuerza de
sujeción por un muelle apoyado en el émbolo del accionamiento del
punzón. De este modo se simplifica ciertamente el montaje del
dispositivo de accionamiento y especialmente su suministro
hidráulico. Pero con este dispositivo no es posible producir una
fuerza de sujeción uniforme, ya que la fuerza del muelle cambia con
la carrera del punzón.
La misión del presente invento se basa en crear
un dispositivo de accionamiento hidráulico para la unión de al menos
dos piezas de trabajo de un material dúctil, que tenga un montaje lo
más sencillo posible y haga sin embargo posible la producción de una
fuerza hidráulica uniforme de sujeción para el empotramiento de las
piezas de trabajo.
Esta misión se soluciona por el dispositivo de
accionamiento definido en la reivindicación 1.
Según el invento se transmite de este modo el
accionamiento de sujeción por el vástago de émbolo del accionamiento
del punzón, y la cámara de presión del accionamiento de sujeción
está comunicada con la cámara de trabajo del accionamiento del
punzón, de modo que para la producción de la fuerza de sujeción se
transmite presión desde esta cámara de trabajo a la cámara de
presión del accionamiento de sujeción.
Convenientemente se puede comunicar la conexión
de la cámara de trabajo correspondiente del accionamiento del punzón
con una zona de baja presión por una válvula de presión, para
limitar en un valor ajustable la presión en la cámara de presión del
accionamiento de sujeción y de este modo la fuerza de sujeción.
Ya que de este modo la fuerza de sujeción se
produce por la presión en la cámara de trabajo del accionamiento del
punzón, sólo son necesarias dos conexiones para el suministro
hidráulico de todo el dispositivo de accionamiento. Otra ventaja del
invento consiste en que para el aumento de la carrera de avance de
la sujeción y el punzón tan sólo debe prolongarse el accionamiento
del punzón, ya que entonces para el accionamiento de sujeción
transmitido por el accionamiento del punzón resulta automáticamente
una prolongación correspondiente de la carrera de avance. De este
modo resulta en conjunto una manipulación más fácil y un acceso
mejorado al dispositivo de accionamiento. El dispositivo de
accionamiento configurado según el invento se caracteriza por lo
demás por unos costos de fabricación comparativamente pequeños, que
están condicionados por el montaje simplificado, el pequeño número
de piezas individuales dependientes de la carrera y un suministro
hidráulico más sencillo.
Configuraciones ventajosas del invento están
definidas en las reivindicaciones subordinadas.
Con la ayuda de los dibujos se explica más de
cerca un ejemplo de realización del invento. Las figuras 1 a 4
representan en cada caso un corte longitudinal por un dispositivo
hidráulico de accionamiento en distintas situaciones de
funcionamiento.
El dispositivo de accionamiento representado en
las figuras sirve para el remachado de estampación de las piezas A,
B de trabajo en forma de placa que están apoyadas sobre un troquel
M. Pero el dispositivo de accionamiento puede emplearse también para
otros procesos de unión, como por ejemplo para la unión forzada
(redoblado) o, de forma totalmente general, para el mecanizado de
piezas de trabajo por medio de un punzón, como por ejemplo en el
estampado.
El dispositivo de accionamiento tiene un
accionamiento 2 del punzón en forma de una unidad de cilindro de
émbolo con un cilindro 4, que por ejemplo está montado firmemente en
un bastidor en forma de C (no mostrado). En el cilindro 4 está
soportado desplazable deslizante un émbolo 6 con un vástago 8 de
émbolo. El émbolo 6 subdivide el espacio interior del cilindro 4 en
una primera cámara 12 de trabajo y una segunda cámara 14 de trabajo,
que son unibles en cada caso con una fuente hidráulica central de
presión (no mostrada) por una conexión propia (16 ó 18).
El vástago 8 de émbolo está unido firmemente en
su extremo inferior con un punzón 10 que en el ejemplo de
realización aquí representado sirve para la ejecución del proceso de
remachado.
El vástago 8 de émbolo del accionamiento 2 del
punzón lleva sin soporte un accionamiento 20 de sujeción que
igualmente está configurado como unidad de cilindro de émbolo. Dicho
con más exactitud, el accionamiento 20 de sujeción tiene un émbolo
22 conformado de una pieza en el vástago 8 de émbolo, por tanto está
unido firmemente con el vástago 8 de émbolo. El accionamiento 20 de
sujeción tiene además un cilindro 24 que está soportado desplazable
telescópicamente sobre el vástago 8 de émbolo del accionamiento 2
del punzón, de modo que el émbolo 22 y el cilindro 24 son
desplazables deslizantes uno respecto al otro.
El cilindro 24 está unido firmemente en su
extremo inferior con una sujeción 30 en forma de una boquilla, en la
que el punzón 10 está conducido deslizante y sirve para la sujeción
(pretensado) de las piezas A, B de trabajo en el troquel M.
El cilindro 24 consta de un casquillo exterior 26
que está guiado deslizante en un tramo superior del vástago 8 de
émbolo, y de un casquillo interior 28 que está guiado deslizante en
un tramo inferior del vástago 8 de émbolo, de tal modo que se forma
una cámara 32 de presión entre el émbolo 22, la pared interior del
casquillo 24 y el extremo del lado frontal del casquillo 28.
La cámara 32 de presión del accionamiento 20 de
sujeción está unida con la cámara 14 de trabajo del accionamiento 2
del punzón por una unión 34 de corriente. La unión 34 de corriente
-constantemente abierta- consta de un canal 36 de corriente que
discurre longitudinalmente, dispuesto centrado en el vástago 8 de
émbolo, que está unido con la cámara 8 de trabajo por canales 38 de
derivación y con la cámara 32 de presión por canales 40 de
derivación.
Como está indicado esquemáticamente en la fig. 1,
la conexión 18 es unible con una zona de baja presión (tanque, no
mostrado) por una válvula limitadora de presión, para limitar la
presión en la cámara 8 de trabajo y por tanto en la cámara 32 de
presión, como todavía se explica más exactamente. En la válvula 40
limitadora de presión se trata preferiblemente de una válvula
limitadora de presión gobernable, cuyo valor límite puede ajustarse
por ejemplo manualmente. Como está indicado igualmente, una válvula
44 de retención está conectada en paralelo a la válvula 40
limitadora de presión por una conducción 42 en derivación.
El modo de funcionamiento del dispositivo
descrito de accionamiento es como sigue:
La fig. 1 muestra la posición básica del
dispositivo de accionamiento, en el que la cámara 12 de trabajo está
sin presión y la cámara 8 de trabajo así como la cámara 32 de
presión están llenas de líquido hidráulico. Si ahora se impulsa con
presión la cámara 12 de presión por la conexión 16, entonces el
émbolo 6 del accionamiento 2 del punzón marcha hacia abajo junto con
el accionamiento 20 de sujeción soportado en el vástago 8 de émbolo.
Con esto se expulsa el líquido hidráulico de la cámara 8 de trabajo
y se conduce por la conexión 18. Tan pronto la presión en la cámara
8 de trabajo y por tanto en la cámara 32 de presión alcanza el valor
límite ajustado en la válvula 40 limitadora de presión, el líquido
hidráulico fluye desde la cámara 8 de trabajo a la zona de baja
presión.
Si, en el movimiento hacia abajo del émbolo 6 y
del accionamiento 20 de sujeción, la sujeción 30 choca contra las
piezas A, B de trabajo (fig. 2), entonces la sujeción 30 presiona
las piezas A, B de trabajo contra el troquel M con una fuerza de
sujeción uniforme, cuya magnitud transmitida a la cámara 32 de
presión por la unidad 34 de corriente, se determina por la presión
limitada por la válvula 40 limitadora de presión.
Al mismo tiempo se mueve más hacia abajo el
émbolo 6 con su vástago 8 de émbolo y el punzón 10 por éste sujeto,
para realizar finalmente el proceso de unión (fig. 3). Durante este
ulterior movimiento hacia abajo se llega a un desplazamiento
relativo entre el émbolo 22 previsto en el vástago 8 de émbolo y el
cilindro 24 del accionamiento 20 de sujeción apoyado en las piezas
A, B de trabajo. De este modo se expulsa el medio de presión de la
cámara 32 de presión a la zona de baja presión por la unión 34 de
corriente, la cámara 8 de trabajo y la conexión 18 a través de la
válvula 40 limitadora de presión. Durante este tiempo la válvula 40
limitadora de presión se ocupa de que la fuerza de sujeción ejercida
por la sujeción 30 sobre las piezas A, B de trabajo permanezca
mantenida invariable.
Cuando el proceso de unión está terminado, la
cámara 12 de trabajo se descarga de presión por la conexión 16 y se
suministra presión a la cámara 8 de trabajo por la conexión 18, de
modo que el émbolo 6 se retrocede con el vástago 8 de émbolo y el
punzón 10 (fig. 4). Con esto se llenan de nuevo con líquido
hidráulico la cámara 8 de trabajo y también la cámara 32 de presión
por la unión 34 de corriente, hasta que el dispositivo de
accionamiento adopte de nuevo su posición básica mostrada en la fig.
1.
Como está mostrado en las figuras, el vástago 8
de émbolo tiene en la zona de la cámara 14 de trabajo un diámetro
exterior que sólo es ligeramente inferior que el diámetro interior
del cilindro 4. El volumen de expulsión y la superficie de sección
transversal de la cámara 4 de trabajo son por tanto muy pequeños. De
este modo se asegura que la fuerza de reacción condicionada por la
presión en la cámara de trabajo, que debe superar el émbolo 6 del
accionamiento 2 del punzón en su movimiento de envío, sea
comparativamente pequeña.
Claims (7)
1. Dispositivo hidráulico de accionamiento de una
herramienta para la unión de al menos dos piezas de trabajo de un
material dúctil, con un accionamiento (2) de punzón para el
accionamiento de un punzón (10) para el proceso de unión, dicho
accionamiento (2) de punzón está configurado como unidad de cilindro
de émbolo con una primera y una segunda cámara de trabajo (12, 14),
de las que la primera cámara (12) de trabajo es impulsable con
presión para la producción de la fuerza de unión del punzón (10) por
una primera conexión (16) y la segunda cámara (14) de trabajo es
impulsable con presión para el retroceso del punzón (10) por una
segunda conexión (18), y un accionamiento (20) de sujeción para la
impulsión de una sujeción (30) que sujeta las piezas (A, B) de
trabajo durante el proceso de unión, cuyo accionamiento (20) de
sujeción está configurado como unidad de cilindro de émbolo con una
cámara (32) de presión, que puede ser solicitada con para la
producción de la fuerza de sujeción de la sujeción (30),
caracterizado porque la unidad de cilindro de émbolo del
accionamiento (20) de sujeción es llevada por el vástago (8) de
émbolo del accionamiento (2) del punzón, y porque la cámara (32) de
presión del accionamiento (20) de sujeción está unida con la segunda
cámara (14) de trabajo por una unión (34) de corriente, de modo que
para la producción de la fuerza de sujeción se transmite presión
desde la segunda cámara (14) de trabajo del accionamiento (2) del
punzón a la cámara (32) de presión del accionamiento (20) de
sujeción.
2. Dispositivo hidráulico de accionamiento según
la reivindicación 1, caracterizado porque la conexión (18) de
la segunda cámara (14) de trabajo del accionamiento (2) del punzón
es unible con una zona de baja presión por una válvula (40)
limitadora de presión, para limitar, por la unión (34) de corriente,
la presión en la cámara (32) de presión del accionamiento (20) de
sujeción y de este modo la fuerza de sujeción.
3. Dispositivo hidráulico de accionamiento según
las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el émbolo
(22) del accionamiento (20) de sujeción está unido firmemente con el
vástago (8) de émbolo del accionamiento (2) del punzón, y el
cilindro (24) del accionamiento (20) de sujeción está soportado
desplazable telescópicamente sobre el vástago (8) de émbolo del
accionamiento (2) del punzón.
4. Dispositivo hidráulico de accionamiento según
la reivindicación 3, caracterizado porque la sujeción (30)
está unida firmemente con el cilindro (24) del accionamiento (20) de
sujeción.
5. Dispositivo hidráulico de accionamiento según
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
la unión (34) de corriente consta de un canal (36) de corriente que
discurre a lo largo en el vástago (8) de émbolo del accionamiento
(2) del punzón y de canales (38, 40) de derivación parten de aquél y
que desembocan en la segunda cámara (8) de trabajo y en la cámara
(32) de presión.
6. Dispositivo hidráulico de accionamiento según
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el émbolo (22) del accionamiento (20) de sujeción está conformado de
una pieza en el vástago (8) de émbolo del accionamiento (2) del
punzón.
7. Dispositivo hidráulico de accionamiento según
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el diámetro exterior del vástago (8) de émbolo del accionamiento (2)
del punzón en la zona de la segunda cámara de trabajo es sólo
ligeramente inferior que el diámetro interior del cilindro (4) del
accionamiento (2) del punzón.
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