ES2231600T3 - Unidad de cierre para herramientas a comprimir mediante fuerzas submultiples. - Google Patents
Unidad de cierre para herramientas a comprimir mediante fuerzas submultiples.Info
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Abstract
Unidad de cierre (10) para herramientas (16, 20) a comprimir contra fuerzas submúltiples con dos placas portadoras de herramientas (14, 18) desplazables la una contra la otra, con dos mordazas de sujeción (28, 30) que se solapan en cada caso lateralmente, en posición cerrada, con las placas portadoras de herramientas (14, 18) y que están configuradas en forma de U, pudiendo desplazarse los brazos, en el movimiento hacia la placa portadora de herramientas (14, 18) y en el caso de un solape lateral de las placas portadoras de herramientas (14, 18), hasta encima de cuñas (48) que discurren oblicuamente, estando dispuesta, entre la placa portadora de herramientas (18) y la parte (20) de la herramienta tensada fijamente en la placa portadora de herramientas, una membrana de pretensado (62) que pueden recibir líquido hidráulico, estando previstas dentro de la placa portadora de herramientas aberturas de alimentación para el líquido hidráulico, de tal modo que, mediante la introducción a presión de líquido hidráulico se deforma la membrana (62) en dirección hacia la parte de la pieza de trabajo (20) empotrada y de este modo actúa además en contra de las fuerzas submúltiples en la herramienta.
Description
Unidad de cierre para herramientas a comprimir
mediante fuerzas submúltiples.
La invención se refiere a una unidad de cierre
para herramientas a comprimir contra fuerzas submúltiples con dos
placas desplazables una contra otra portadoras de herramientas.
Las unidades de cierre de ese tipo se utilizan en
el ámbito de la técnica de conformado en la que la herramienta
dividida debe mantenerse cerrada contra fuerzas submúltiples. Esas
fuerzas submúltiples impulsoras de la herramienta cerrada surgen por
ejemplo en el caso de inyectado de material sintético o de
conformado de alta presión interna de tubos a cuerpos huecos en la
forma que se desee.
Del documento WO-A 01/21378 se
conoce un dispositivo de colado por inyección, tal como se emplea en
el caso de inyectado de material sintético. Para fabricar aquí
paletas de una magnitud de 1.400 x 1.400 mm son necesarias fuerzas
de cierre de aproximadamente 30.000 kN. Con objeto de poder absorber
más fácilmente esas fuerzas, ya se conoce aquí una unidad de cierre
para herramientas a comprimir contra fuerzas submúltiples con dos
placas desplazables una contra otra portadoras de herramientas, en
cuyo caso mordazas de sujeción en forma de U pueden trasladarse, en
el movimiento hacia la placa portadora de herramientas cuando hay
un solape lateral de las placas portadoras de herramientas, hasta
encima de cuñas que discurren en sentido oblicuo para la creación de
una tensión previa.
Del documento DE 1983447A1 se conoce un
dispositivo para la ejecución de una mecanización de moldeo
hidráulico. Los documentos
JP-A-54093053,
FR-A-1543113,
GB-A-1393534 y
FR-A-2191982 muestran moldes para
fundición inyectada, en los que las herramientas y las placas
portadoras de herramientas están configuradas en cada caso como una
unidad.
Normalmente las unidades de cierre están
constituidas por prensas que, en especial en el caso de conformado
de alta presión interna, deben presentar fuerzas de cierre muy
grandes. Así, por ejemplo, en la fabricación dentro de la técnica
automovilística de cuerpos huecos de estructura larga, que se
fabrican mediante conformado de alta presión interna, se emplean
prensas que presentan una fuerza de cierre de hasta 16.000
toneladas. Las prensas de ese tipo pueden tener una altura total de
hasta 14 metros. Además, su adquisición y mantenimiento son muy
caros.
La tarea de la invención es crear una unidad de
cierre del género expuesto para herramientas a comprimir contra
fuerzas submúltiples, la cual sea de estructura sencilla y en
conjunto de estructura pequeña.
Conforme a la invención, esta tarea es resuelta
mediante una unidad de cierre del género expuesto con las
particularidades de la reivindicación 1. Según ella, una unidad de
cierre para herramientas a comprimir contra fuerzas submúltiples con
dos placas desplazables una contra otra portadoras de herramientas
presenta dos mordazas de sujeción que se solapan lateralmente en
cada caso en las placas portadoras de herramientas en posición
cerrada.
Las mordazas de sujeción están configuradas en
forma de U, pudiendo desplazarse los brazos, en el movimiento hacia
la placa portadora de herramientas y en el caso de un solape lateral
de las placas portadoras de herramientas, hasta encima de cuñas que
discurren oblicuamente. Aquí puede aplicarse, mediante un
desplazamiento lateral correspondiente a través de disposiciones del
cilindro de émbolo de dimensiones comparativamente pequeñas, el
pretensado necesario con el cual están comprimidas las partes de
herramienta a través de las placas portadoras de herramientas que
soportan las mismas. Para aplicar la fuerza de cierre
correspondiente debe(n) disponerse, entre la placa portadora
de herramientas y la parte de la herramienta tensada fijamente en la
placa portadora de herramientas, una o dos membranas de pretensado
que pueden recibir líquido hidráulico, estando previstas dentro de
la placa portadora de herramientas aberturas de alimentación para el
líquido hidráulico, de tal modo que, mediante la introducción a
presión de líquido hidráulico se deforma la membrana en dirección
hacia la parte de la pieza de trabajo empotrada y de este modo actúa
además en contra de las fuerzas submúltiples en la herramienta.
Con la presente invención se persigue el concepto
siguiente. Mientras que hasta ahora se materializaban regularmente
unidades de cierre para la compresión de las herramientas contra
fuerzas submúltiples mediante prensas con fuerzas de cierre muy
altas, la unidad de cierre conforme a la invención se sirve de la
idea básica de que las fuerzas son aplicadas fundamentalmente por
mordazas de sujeción rígidas que son empujadas, mediante la
creación de una pretensión, a través de regiones de sujeción de las
placas portadoras de herramientas a la posición cerrada, es decir,
a la posición en la que deben mantenerse unidas las herramientas.
Como ya no es necesario aplicar más las altas fuerzas de presión,
puede reducirse drásticamente el tamaño constructivo de la unidad de
cierre y con ello naturalmente también el volumen general de
inversión para la adquisición de una unidad de cierre
correspondiente.
De las reivindicaciones secundarias adjuntas a la
reivindicación principal se desprenden ejecuciones ventajosas de la
invención.
La unidad de cierre puede estructurarse
modularmente de una manera particularmente ventajosa, es decir, que
ésta está compuesta por módulos estructurados de igual forma y que
pueden unirse entre sí, estando un módulo formado en cada caso por
una placa base, dos placas desplazables una contra otra portadoras
de herramientas mediante disposiciones de cilindro de émbolo y, en
cada caso, dos mordazas de sujeción desplazables por medio de
disposiciones de cilindro de émbolo con relación a las placas
portadoras de herramientas. La estructura modular permite ajustar la
fuerza de cierre de la unidad exactamente al caso de empleo. Así, un
módulo correspondiente de la unidad de cierre puede presentar una
fuerza de pretensado de más de 2.000 toneladas por metro lineal.
Según la longitud del elemento a fabricar, pueden acoplarse entre sí
los módulos que sea necesario. Esto tiene una ventaja considerable
con respecto a las unidades de cierre configuradas como prensas, ya
que éstas deben diseñarse fundamentalmente según las piezas de
trabajo más largas a alojar y, de este modo, pueden
sobredimensionarse para muchos casos de empleo. Frente a esto, en el
caso de una estructura modular puede adaptarse siempre al caso de
empleo la unidad de cierre conforme a la invención.
Las cuñas dispuestas sobre las placas portadoras
de herramientas pueden estar compuestas por un elemento
intercambiable específico de un material resistente a la abrasión.
Se trata aquí de piezas de desgaste que, por consiguiente, pueden
sustituirse fácilmente.
Simultáneamente, la superficie de empuje dentro
de los brazos de las mordazas de sujeción puede estar constituida
igualmente por partes intercambiables de material resistente a la
abrasión, estando fabricadas las superficies de empuje del lado de
las mordazas de sujeción con regletas aproximadamente semicirculares
en su sección transversal, de manera que estas regletas
semicirculares están montadas en ranuras correspondientemente
semicirculares dentro de las mordazas de sujeción.
Conforme a una forme de ejecución preferida, una
placa portadora de herramientas inferior puede estar sólidamente
fijada encima de la placa base, mientras que una placa superior
portadora de herramientas puede moverse a través de cuatro
disposiciones de cilindro de émbolo dispuestas simétricamente,
estando las disposiciones de cilindro de émbolo fijadas por un lado
igualmente sobre la placa base y por el otro, a unas traviesas
correspondientes en las que está alojada la placa superior portadora
de herramientas. Con relación a la placa inferior portadora de
herramientas, la placa superior portadora de herramientas puede
moverse en sentido vertical a través de las cuatro disposiciones de
cilindro de émbolo dispuestas simétricamente.
Las mordazas de sujeción pueden guiarse de manera
desplazable, conforme a una variante de ejecución, sobre cojinetes
sobre la placa base, pudiendo moverse éstas con relación a las
placas portadoras de herramientas, por un lado a través de las
disposiciones de cilindro de émbolo conectadas a la placa inferior
portadora de herramientas y, por el otro, a través de las
disposiciones de cilindro de émbolo acopladas a la placa superior
portadora de herramientas cuando ésta desciende.
Alternativamente a esto, en otra variante de
ejecución las mordazas de sujeción pueden ser desplazadas con
relación a las placas portadoras de herramientas a través de, al
menos, una unidad de cilindro de émbolo, que está montada en un
soporte dispuesto encima de la placa base.
Se explican con mayor detalle otros detalles y
ventajas de la invención con base en un ejemplo de ejecución
representado en el dibujo. Aquí muestran:
la figura 1: una vista en planta parcialmente
seccionada de una unidad de cierre conforme a una forma de ejecución
de la presente invención,
la figura 2: una vista lateral de la unidad de
cierre conforme a la figura 1,
la figura 3: un detalle parcialmente seccionado
de la figura 1,
la figura 4: un segundo detalle parcialmente
seccionado de la figura 1 y
la figura 5: un tercer detalle parcialmente
seccionado de la figura 1.
En la figura 1 está representada una unidad de
cierre 10 en la mitad izquierda en posición cerrada y en la mitad
derecha en posición abierta. La unidad de cierre 10 comprende una
placa 14 portadora de herramientas montada fija sobre una placa base
12, con una mitad de la herramienta 16 empotrada así como una placa
portadora de herramientas 18 desplazable frente a la placa portadora
de herramientas 14 fija con una mitad de herramienta 20 alojada. La
placa portadora de herramientas 18 se sujeta en traviesas 22 que, de
nuevo a través de disposiciones de cilindro de émbolo 24, 26, pueden
moverse en dirección a la placa inferior portadora de herramientas
14. Las disposiciones de cilindro de émbolo 24 y 26 están unidas en
cada caso, por un lado, a la placa base 12 y, por el otro lado, a
las traviesas 22.
La unidad de cierre 10 presenta además mordazas
de sujeción 28, 30 que pueden moverse lateralmente, configuradas
fundamentalmente en forma de U y cuyos brazos son desplazables, a
través de regiones de sujeción 32 configuradas escalonadamente,
sobre las placas portadoras de herramientas. Las mordazas de
sujeción 28 y 30 son desplazables a través de disposiciones de
cilindro de émbolo 34, 36 ó 38, 40 con relación a las placas
portadoras de herramientas 14, 18. Como se ha representado en la
figura 1, los émbolos 34 ó 36 están enroscados lateralmente en la
placa portadora de herramientas 14, mientras que los cilindros
están, por su parte, enroscados en las mordazas de sujeción. Los
émbolos atraviesan las mordazas de sujeción a través de un taladro
correspondiente. Por un lado están montadas de forma deslizante las
mordazas de sujeción 28 ó 24 encima de un cojinete de deslizamiento
42, el cual está montado encima de la placa base 12.
Las disposiciones del cilindro de émbolo 38 y 40
están dispuestas paralelamente a las disposiciones del cilindro de
émbolo 34 y 36. Aquí los émbolos están, en cada caso, unidos a las
mordazas de sujeción 28 ó 30. Los cilindros, por el contrario,
presentan una brida de cierre 44 ó 46, que puede introducirse en una
ranura 48 correspondiente dentro de la placa portadora de
herramientas (véase la figura 2). La brida 44 ó 46 se sumerge, como
se ha representado en la parte izquierda de la figura 1, al bajar la
placa portadora de herramientas 18, en la escotadura correspondiente
detrás del orificio rasgado 48 y lleva a un acoplamiento de la
disposición del cilindro de émbolo sobre la placa portadora de
herramientas 18. De este modo, en la posición cerrada de la unidad
de cierre 10 las mordazas de sujeción 28 ó 30 pueden ser empujadas
mediante el accionamiento de las disposiciones del cilindro de
émbolo 34, 36, 38 y 40 sobre las regiones de sujeción 32.
En especial en la figura 3 se ha representado en
corte detallado que, al enchufarse encima las mordazas de sujeción,
aquí la mordaza de sujeción 28, los brazos libres hacen contacto con
una superficie cuneiforme. La superficie cuneiforme está formada en
la zona de sujeción 32 de la placa portadora de herramientas 18 por
una cuña 48 encajada de un material resistente a la abrasión,
mientras que la superficie deslizante opuesta dentro de la mordaza
de sujeción 28 está formada igualmente por una regleta 50, la cual
se compone de material resistente a la abrasión, estando configurada
la regleta 50 con una sección transversal semicircular y estando
montada en una escotadura semicircular correspondiente de la mordaza
de sujeción 28. De este modo la superficie de contacto de la regleta
50 puede ajustarse a la inclinación de la cuña de contacto 48.
Mediante el deslizamiento de las mordazas de sujeción solapantes se
ejerce, a través de las placas cerradas portadoras de herramientas,
una elevada tensión previa sobre las mitades de herramientas 16 y
20. En la figura 4 se enchufa en corte la parte inferior de la
mordaza de sujeción 28 sobre la placa portadora de herramientas 14,
previéndose también aquí cuñas 48 o regletas 50
correspondientes.
En la figura 5 se ha representado parcialmente
cortado un detalle de la transición entre la placa portadora de
herramientas 18 y la mitad de las herramientas 20, correspondiendo
esta zona cortada a la de la figura 1, si bien en la figura 5 está
representada aumentada. Al principio se muestra lateralmente un
elemento de sujeción 60, a través del cual debe empotrarse la mitad
de la herramienta 20 en la placa portadora de herramientas 18.
Particular significación tiene aquí, de todos modos, una capa de
goma 62 dispuesta entre la placa portadora de herramientas 18 y la
mitad de las herramientas 20, la cual forma una membrana de
pretensado. En una forma y manera que no se representan aquí en
mayor detalle se han previsto en la placa portadora de herramientas
18 aberturas a través de las cuales puede bombearse líquido
hidráulico entre la membrana de pretensado 62 y una placa de apoyo
64, de tal manera que el líquido hidráulico comprimido impulsa la
membrana en dirección a la mitad de la pieza de trabajo 20
empotrada, de tal manera que sobre la mitad de la pieza de trabajo
se aplica adicionalmente una fuerza que actúa en contra de la fuerza
submúltiple en la herramienta.
La unidad de ejecución representada en el ejemplo
aquí tratado está estructurada sobre varios módulos unidos entre sí.
Como se deduce de la representación según la figura 2, se han
estructurado aquí, unos al lado del otro, encima de una placa base
12 tres módulos dispuestos simétricamente entre sí. Debido a la
forma constructiva modular puede ajustarse la herramienta 16, 20 de
acuerdo con la longitud.
Claims (7)
1. Unidad de cierre (10) para herramientas
(16,20) a comprimir contra fuerzas submúltiples con dos placas
portadoras de herramientas (14, 18) desplazables la una contra la
otra, con dos mordazas de sujeción (28, 30) que se solapan en cada
caso lateralmente, en posición cerrada, con las placas portad oras
de herramientas (14, 18) y que están configuradas en forma de U,
pudiendo desplazarse los brazos, en el movimiento hacia la placa
portadora de herramientas (14, 18) y en el caso de un solape lateral
de las placas portadoras de herramientas (14, 18), hasta encima de
cuñas (48) que discurren oblicuamente, estando dispuesta, entre la
placa portadora de herramientas (18) y la parte (20) de la
herramienta tensada fijamente en la placa portadora de herramientas,
una membrana de pretensado (62) que pueden recibir líquido
hidráulico, estando previstas dentro de la placa portadora de
herramientas aberturas de alimentación para el líquido hidráulico,
de tal modo que, mediante la introducción a presión de líquido
hidráulico se deforma la membrana (62) en dirección hacia la parte
de la pieza de trabajo (20) empotrada y de este modo actúa además en
contra de las fuerzas submúltiples en la herramienta.
2. Unidad de cierre según la reivindicación 1,
caracterizada porque las cuñas (42) dispuestas lateralmente
sobre las placas portadoras de herramientas pueden están compuestas
por un elemento intercambiable específico de un material resistente
a la abrasión.
3. Unidad de cierre según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque la superficie de
empuje en el interior de los brazos de las mordazas de sujeción (28,
30) está compuesta por regletas (50) aproximadamente semicirculares
en su sección transversal de material resistente a la abrasión.
4. Unidad de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque una placa
portadora de herramientas inferior (14) está sólidamente fijada
encima de la placa base (12) y porque una placa superior portadora
de herramientas (18) puede moverse a través de cuatro disposiciones
de cilindro de émbolo (24, 26) dispuestas simétricamente,
perpendicularmente a la placa portadora de herramientas (14)
dispuesta fijamente.
5. Unidad de cierre según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las
mordazas de sujeción (28, 30) se guían de manera desplazable sobre
cojinetes sobre la placa base (12), pudiendo moverse éstas con
relación a las placas portadoras de herramientas (18), por un lado a
través de las disposiciones de cilindro de émbolo (34, 36)
conectadas a la placa inferior portadora de herramientas (14) y, por
el otro, a través de las disposiciones de cilindro de émbolo (38,
40) acoplables a la placa superior portadora de herramientas (18)
cuando ésta desciende.
6. Unidad de cierre según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las
mordazas de sujeción (28, 30) pueden ser desplazadas con relación a
las placas portadoras de herramientas (14, 18) a través de, al
menos, una unidad de cilindro de émbolo (34, 36), que está montada
en un soporte (42) dispuesto encima de la placa base (12).
7. Unidad de cierre según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque ésta está
compuesta por módulos estructurados de igual forma y que pueden
unirse entre sí, en los que un módulo se compone en cada caso de una
placa base (12), placas desplazables una contra otra portadoras de
herramientas (28, 30) mediante disposiciones de cilindro de émbolo
(24, 26) y, en cada caso, dos mordazas de sujeción (28, 30)
desplazables por medio de disposiciones de cilindro de émbolo (34,
36, 38, 40) con relación a las placas portadoras de herramientas
(14, 18).
Applications Claiming Priority (2)
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