ES2240334T3 - Dispositivo y procedimiento para la conformacion por alta presion interna (ihu), y sistema de utiles correspondiente. - Google Patents
Dispositivo y procedimiento para la conformacion por alta presion interna (ihu), y sistema de utiles correspondiente.Info
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Abstract
Dispositivo para la conformación por alta presión interna, comprendiendo: - por lo menos un útil (5, 5¿) que está dividido en dos mitades de útil (5a, 5b) a lo largo de un plano de separación, de modo que ambas mitades de útil (5a, 5b) forman por lo menos una cámara de conformación (6) a impulsar con una presión interna hidrostática (Pi) para dar forma a una pieza a conformar (7); - un soporte de útil (2) que presenta para cada mitad de útil (5a, 5b) por lo menos un componente de soporte (3, 4) respectivo para cada mitad de útil (5a, 5b); - en que cada par de componentes de soporte de útil (3, 4) y mitades de útil (5a, 6b) lleva por lo menos una cámara de fluido (8), formada por un componente de pistón y un componente de alojamiento del pistón; y - en que, se han previsto medios para la consecución de una presión hidrostática interna (Pi), ejerciéndose por lo menos una presión de fluido hidrostática (Pa) del mismo valor en cada cámara de fluido (8) que, con la compensación de la presiónhidrostática interna (Pi), produce una fuerza de cierre en ambas mitades de útil (5a, 5b), caracterizado por el hecho de en que los costados opuestos del útil (5) hay prevista una correspondiente cantidad de cámaras de fluido (8) dispuestas unas al lado de otras, y que los medios para generar la presión hidrostática en las cámaras de fluido (Pa) están conformados de manera que las cámaras de fluido (8) son impulsadas parcial o conjuntamente con la misma o diferente presión de cámara de fluido (Pa).
Description
Dispositivo y procedimiento para la conformación
por alta presión interna (IHU), y sistema de útiles
correspondiente.
El invento hace referencia a un dispositivo y un
procedimiento para la conformación por alta presión interna
(IHU).
La conformación con alta presión interna (IHU)
sirve para la conformar piezas mediante impulsión por presión
hidrostática y sirve, por ejemplo, en la industria del automóvil.
Para ello, la pieza a trabajar es rodeada por un útil, generalmente
partido, para darle la forma, el cual presenta un conducto de fluido
para impulsar con la presión hidrostática necesaria la pieza a
conformar. Las piezas a conformar pueden ser, por ejemplo tubos o
chapas gruesas, de modo que la cámara de moldeo situada en el
interior de útil y que está en conexión con el conducto de fluido
tiene la forma deseada que debe tener la pieza a conformar.
Puesto que las mitades que forman el útil, como
consecuencia de la presión hidrostática aplicada, tienden a
separarse entre sí, se requiere un soporte para apretar el útil, de
manera que los componentes de sujeción o de soporte del útil deben
ejerce una fuerza igual o mayor que la fuerza ejercida por la
presión hidrostática interna aplicada a la cámara de moldeo. Según
el valor de la presión interna necesaria para conformar la pieza,
las fuerzas de sujeción necesarias pueden ser tan grandes que
produzcan deformaciones elásticas en los componentes del soporte del
útil, que a su vez son transferidas sobre las mitades del útil. Como
consecuencia de ello, ya no se consigue el preciso cierre de forma
del útil, necesario para la conformación por presión interna, de
manera que la presión interna puede escapar en las fugas locales que
se producen e interrumpirse el proceso de conformación. Este
problema aparece de manera especialmente grave cuando hay que llevar
a cabo complejas conformaciones, para mecanizar chapas, por ejemplo
piezas de carrocería de automóvil, en varios planos, puesto que
entonces los planos de separación entre las mitades de útil están
curvados tridimensionalmente y las exigencias en las respectivas
superficies de cierre que forman las juntas herméticas de la cámara
de conformación deben ser correspondientemente grandes. Como
consecuencia de ello, mediante los conocidos métodos y dispositivos
para la conformación por alta presión interna resulta prácticamente
imposible conformar complejas geometrías de chapa tridimensionales,
como para las piezas de carrocería de automóviles.
Se conoce un dispositivo y un procedimiento para
la conformación por alta presión interna, en los cuales la fuerza de
sujeción necesaria para compensar la presión interna se consigue
mediante un paquete de cilindro dispuesto debajo de una mesa de
prensa. Con la correspondiente conexión y regulación del cilindro se
puede determinar exactamente la fuerza de sujeción en función de las
necesidades en la pieza. Para limitar la influencia de deformaciones
elásticas en los componentes del soporte del útil, éste se provee de
refuerzos constructivos en forma de un aumento del espesor de las
paredes. Como consecuencia de la necesaria aportación de mayores
masas de material también aumentan notablemente el tamaño
constructivo, la complejidad y el peso del soporte del útil, de
manera que por un lado se incrementan los costes de adquisición,
instalación y funcionamiento de tales dispositivos y son más caros,
mientras por otro lado no se cumplen los altos requisitos antes
citados en las superficies de junta para cerrar herméticamente la
cámara de conformación, cuando se conforman chapas con complejas
geometrías tridimensionales.
A través de la patente
DE-19.716.663 C1 se conoce un dispositivo para la
conformación hidrostática de material metálico plano conformable en
frío, en que el cuerpo de chapa a formar se coloca entre dos placas
de matriz, una de las cuales tiene grabada la forma deseada, de
manera que actúa sobre la placa superior de la matriz un pistón de
prensa que se mueve verticalmente. Para ello, por lo menos una de
ambas placas de matriz tiene una construcción flexible, y entre la
placa de matriz flexible y el pistón de la prensa va dispuesta una
capa efectiva tensada por todos costados de un modo hidráulicamente
pasivo.
Ciertamente se consigue la reducción, con un
determinado grado de presión de la superficie del material plano a
conformar sobre las placas de matriz contiguas, de los efectos de
las deformaciones de dichas placas de matriz sobre la hermeticidad
durante el proceso de conformación, sin embargo dicha compensación
solamente es efectiva dentro de limitados grados de presión, de modo
que en el caso de las necesarias fuerzas de cierre del útil también
son necesarios refuerzos constructivos complementarios para
conservar el requerido cierre de forma de las mitades del útil.
A través de la patente
DE-19.834.471 A1 se conoce un dispositivo para
llevar a cabo un mecanizado por moldeo hidráulico, que tiene un
recipiente de presión colocado en un aparato, el cual comprende una
parte de recipiente superior y una parte de recipiente inferior,
cada una de las cuales lleva partes de molde. Entre las partes de
molde hay un espacio hueco de moldeo en el cual va colocada una
pieza a mecanizar por medio de un proceso de moldeo hidráulico.
Además, entre una o ambas partes de molde y las partes superior e
inferior de recipiente existe un fuelle de soplado, en el cual,
durante la impulsión del espacio hueco de moldeo con un fluido a
presión, se introduce un fluido a presión, para impedir el
desplazamiento hacia afuera de las partes de molde.
Sin embargo, este dispositivo tiene por un lado
el inconveniente de que los materiales flexibles necesarios para la
conformación del fuelle flexible capaz de aceptar la alta presión
tienen la propiedad de que pueden penetrar en las pequeñas rendijas
del dispositivo. Asimismo, para que la parte del recipiente que se
encuentra encima o debajo del fuelle pueda moverse en sentido
vertical debe existir un espacio entre la parte del recipiente y la
correspondiente parte de molde, de manera que el fuelle flexible de
soplado debe trabajar dentro de la rendija durante la conformación
IHU y más pronto más tarde se estropea. Además, en este dispositivo
también se produce la transferencia de deformaciones elásticas a las
correspondientes partas del recipiente a través del fuelle flexible
sobre la parte de molde limítrofe, de modo que ya no se garantizan
más las correspondientes altas presiones del preciso y necesario
cierre de forma de las mitades del útil. Esto es particularmente así
cuando, tal como se ha descrito antes, se conformas chapas de
geometría compleja, puesto que entonces resultan insuficientes las
citadas deformaciones elásticas que son necesarias para compensar
las superficies de cierre curvadas tridimensionales del fuelle
flexible.
A través de la patente
GB-A-820.027 se conoce un
dispositivo para conformar piezas de chapa metálica por medio de
presión hidrostática, en el cual se alimenta un líquido a presión a
través de un primer conducto a una cámara de moldeo a fin de
conformar una pieza de chapa metálica colocada en la cámara de
moldeo, de manera que en el costado opuesto a la cámara de moldeo de
los componentes de soporte del útil que sostiene la pieza de chapa
metálica hay formada otra cámara que, para generar una fuerza de
sujeción sobre los componentes de soporte del útil, también se
alimenta un líquido a presión a través de otro conducto.
El objeto del invento es crear un dispositivo y
un procedimiento de conformación por alta presión interna para la
realización también de chapas con complejas geometrías
tridimensionales, garantizando un proceso de conformación que
funcione sin problemas, de manera que se obtenga una gran
flexibilidad en cuanto a la posición de las mitades de útil y que
facilite un equipamiento del dispositivo.
Dicho objeto se consigue gracias a las
particularidades que figuran en las reivindicaciones adjuntas.
Para ello, un dispositivo para la conformación
por alta presión interna comprende:
- -
- por lo menos un útil que está dividido en dos partes de útil a lo largo de un plano de separación, de modo que ambas mitades de útil forman por lo menos una cámara a impulsar con una presión interna hidrostática para dar forma a una pieza a conformar;
- -
- un soporte de útil que presenta para cada mitad de útil por lo menos un componente de soporte respectivo para cada mitad de útil;
- -
- en que cada par de componentes de soporte de útil y mitades de útil lleva por lo menos una cámara de fluido, formada por un componente de pistón y un componente de alojamiento del pistón;
- -
- en que, se han previsto medios para la consecución de una presión hidrostática interna, ejerciéndose por lo menos una presión de fluido hidrostática del mismo valor en cada cámara de fluido, que, con la compensación de la presión hidrostática interna, produce una fuerza de cierre en ambas mitades de útil, y que los costados opuestos del útil hay previstos una correspondiente cantidad de cámaras de fluido dispuestas unas al lado de otras, y que los medios para generar la presión hidrostática en las cámaras de fluido están conformados de manera que las cámaras de fluido son impulsadas parcial o conjuntamente con la misma o diferente presión de la cámara de fluido.
El dispositivo de acuerdo con el invento
presenta, respecto a la posición de las mitades de útil en el
soporte del útil, una gran flexibilidad, puesto que las cámaras de
fluido, por ejemplo, arriba y abajo, pueden ser impulsadas
sincrónicamente una tras otra, conjuntamente o también sólo
parcialmente con presión hidrostática externa. De esta manera, para
conseguir una distribución equitativa de la fuerza de sujeción no se
requiere ni una posición central del útil ni un determinado tamaño
mínimo de los componentes del soporte del útil, de modo que se
facilita notablemente el equipamiento del dispositivo según el
invento respecto a los dispositivos conocidos.
Puede conseguirse una máxima flexibilidad en lo
que respecta a la colocación del útil entre los componentes de
soporte del útil y por tanto un cómodo equipamiento y
manipulación.
Como consecuencia de las cámaras de fluido de
acuerdo con el invento, que son impulsadas con una presión
hidrostática interna en la cámara de conformación que compensa la
presión hidrostática de la cámara de fluido, se consigue aportar la
fuerza de sujeción necesaria sobre las mitades de útil para el
cierre de forma de dichas mitades de útil durante el proceso de
conformación, sin que se transmitan las deformaciones elásticas de
los componentes del soporte sobre las mitades del útil. Las mismas
se ejercen respectivamente en oposición a los costados vueltos hacia
las mitades de útil de los correspondiente componentes de soporte, y
por tanto aparecen únicamente en las superficies laterales del
soporte de útil opuestos a las mitades del útil, donde, por ejemplo
son derivadas a un marco del dispositivo IHU. De este modo, incluso
en la conformación de piezas complejas, por ejemplo de chapas con
superficies curvadas tridimensionalmente, se garantiza la necesaria
precisión del cierre de forma para asegurar la realización sin
problemas del proceso de conformación.
Dado que así se compensan automáticamente las
deformaciones elásticas de los componentes del soporte del útil en
dirección de las respectivas mitades de útil, las deformaciones
elásticas restantes de los componentes de soporte del útil no
ejercen ninguna influencia sobre la hermeticidad durante el proceso
de conformación, de manera que tampoco se requieren otros refuerzos
constructivos adicionales ni aumentos de espesor de las paredes,
sino que más bien pueden realizarse dispositivos de construcción
ligera.
Asimismo, el dispositivo y/o el procedimiento de
acuerdo con el invento tiene la ventaja de que pueden conectarse
cámaras de fluido de varios componentes de soporte de útil formando
una unión de unas junto a otras, con lo cual es posible construir
dispositivos de tamaño notable, de varios metros de longitud y
elevadas fuerzas de sujeción, lo cual tiene especial importante al
conformar muy grandes chapas gruesas, por ejemplo para fachadas en
el campo de la construcción, pero también para aeronáutica,
navegación y transporte por ferrocarril.
De acuerdo con una ventajosa forma de
realización, se forma por lo menos un par de componente de pistón y
el correspondiente componente para alojar el pistón a través de dos
matrices de soporte de útil y los respectivos componentes de soporte
de útil. Sin embargo, también pueden formarse por lo menos un par de
componente de pistón y el correspondiente componente para alojar el
pistón a través de un componente de soporte de útil y la
correspondiente mitad de útil.
De acuerdo con otra ventajosa forma de
realización, por lo menos en uno de los componentes de soporte de
útil la respectiva matriz de soporte de útil para formar el
componente del pistón, dispone de resaltes a modo de pistón y la
otra matriz de soporte de útil tiene las correspondientes cavidades
para los mismas. Para ello, cada par de cavidades y/o de resaltes
puede incluir respectivamente una cámara de fluido, o pueden formar
una única cámara de fluido común, en que toda la zona restante entre
las cavidades y los resaltes a modo de pistón sirve como superficie
de acción hidráulica.
De acuerdo con otra ventajosa forma de
realización existen medios para guiar los componentes de soporte del
útil en el dispositivo IHU, por ejemplo a lo largo de un marco en el
dispositivo IHU.
De acuerdo con otra ventajosa forma de
realización, hay respectivamente dos cámaras de fluido dispuestas
una sobre otra en diferentes mitades de útil, de modo que se asegura
que, con la misma impulsión de las cámaras de fluido superpuestas,
se consigue una presión en la cámara de fluido del mismo valor.
De acuerdo con otra ventajosa forma de
realización, cada par de componentes de pistón y los respectivos
componentes de alojamiento de pistón se forma una correspondiente
unidad de cierre hermético en cada cámara de fluido. Sin embargo,
también puede estar cerrada herméticamente solo la zona del borde
exterior del respectivo componente de soporte de útil, de modo que
todo el espacio que queda en el interior de la junta, entre las
matices de soporte de útil del componente de soporte, puede servir
como superficie de acción hidráulica.
Las cámaras de fluido pueden tener,
perpendicularmente el aje del pistón, respectivamente una sección
transversal circular, ovalada o cualquier otra forma, como por
ejemplo triangular o rectangular.
De acuerdo con otra ventajosa forma de
realización, los medios para generar la presión hidrostática de la
cámara de fluido están realizados de manera que la presión de la
cámara de fluido conseguida en las cámaras de fluido opuestas es
idéntica. Sin embargo, los medios para generar la presión de la
cámara de fluido están concebidos ventajosamente de tal modo que las
fuerzas ejercidas por la presión de la cámara de fluido sobre ambas
mitades del útil son opuestas y tiene el mismo valor.
De acuerdo con otra ventajosa forma de
realización, existe un circuito de regulación para regular la
presión hidrostática de la cámara de fluido en función de la fuerza
ejercida sobre la correspondiente mitad del útil. De este modo
pueden compensarse las diferencias en el tamaño de las superficies
efectivas de los componentes del soporte del útil a fin de compensar
las tolerancias debidas a las necesidades de fabricación, así que,
con independencia del tamaño de las respectivas superficies
efectivas, se ejerce una fuerza definida sobre la correspondiente
mitad del útil.
De acuerdo con otra ventajosa forma de
realización se ha previsto un elemento de moldeo en el plano de
separación del útil, entre ambas mitades del útil que, junto con
cada una de las mitades del útil forma una respectiva cámara de
moldeo a impulsar con presión hidrostática interna para la
conformación de una correspondiente pieza a conformar. El elemento
de moldeo está formado, preferiblemente, de manera simétrica a
espejo al plano de separación del útil.
De este modo, colocando una respectiva pieza a
conformar en cada una de ambas cámaras de moldeo es posible formar,
en una sola fase de fabricación, dos componentes coincidentes
impulsando hidrostáticamente ambas cámaras de moldeo con idéntica
presión hidrostática interna, puesto que el elemento de moldeo actúa
impulsado hidráulicamente por ambos costados, es decir, en cada una
de ambas cámaras de moldeo, dando forma a la pieza que se encuentra
en la respectiva cámara de moldeo.
Por tanto, por un lado se consigue un proceso de
fabricación especialmente eficaz. Pero, por otro lado, de esta
manera también se consigue simplemente la fabricación de un par de
componentes que se adaptan exactamente entre sí, lo que tiene gran
importancia en la fabricación de estructuras tipo sándwich de chapas
delgadas, las cuales deben presentar complejas geometrías
superficiales.
Según una ventajosa forma de realización, el
elemento de moldeo va fijado entre las mitades de útil en un marco
que lleva el soporte del útil. Esta forma de realización es
particularmente ventajosa puesto que el equipamiento del dispositivo
IHU con las piezas a mecanizar o su retirada una vez conformadas,
puede realizarse simplemente desplazando en sentido vertical los
correspondientes componentes de soporte del útil, mientras que el
elemento de moldeo permanece en su posición definida.
Sin embargo, el elemento de moldeo también puede
ser acogido herméticamente por las mitades de útil, estando sobre
todo montado flotante entre ambas mitades de útil. El montaje
"flotante" debe aquí entenderse con respecto al sentido
vertical de las respectivas mitades de útil, es decir, que el
elemento de moldeo circundado o encerrado herméticamente por las
mitades del útil puede desplazarse en dicho sentido vertical,
mientras queda circundado en sentido horizontal por las mitades de
útil y permanece en una posición definida.
De acuerdo con otra forma de realización
ventajosa hay una serie de útiles con el correspondiente elemento de
moldeo previsto en el plano de separación existente entre las
mitades de útil cercano en sentido perpendicular plano de separación
del útil.
Según otra forma de realización ventajosa, el
plano de separación del útil está provisto por lo menos de un
elemento de moldeo entre las correspondientes mitades del útil, el
cual forma una cámara de moldeo con cada una de las correspondientes
mitades de útil para la conformación de una pieza a conformar
impulsado una presión hidrostática interna.
De acuerdo con otra ventajosa forma de
realización, el soporte del útil está integrado en una mesa de
sujeción (mesa de prensa) para apretar las mitades de útil. Esto
tiene especial importancia cuando se forma una unión entre varias
mesas de prensa para alanzar un mayor tamaño del espacio
constructivo.
En el procedimiento de acuerdo con el invento,
para la conformación por alta presión interna se impulsa por lo
menos un útil dividido en dos mitades a lo largo de un plano de
separación de útil, estado por lo menos una de las mitades de útil
hecha como cámara de moldeo para la conformación de una pieza a
conformar, con una presión hidrostática interna, y construidos por
un componente de pistón y un componente para el alojamiento del
pistón, generándose respectivamente en una de las cámaras de fluido
dispuestas en una de las mitades de útil una presión interna que por
lo menos tiene el mismo valor que la presión hidrostática de la
cámara de fluido, ejerciendo una fuerza de cierra del útil sobre
ambas mitades de útil al compensar la presión hidrostática
interna.
De acuerdo con otra ventajosa forma de
realización en los costados opuestos del útil se impulsan una serie
de respectivas cámaras de fluido dispuestas contiguas parcial y/o
conjuntamente con la misma o diferente presión de cámara de
fluido.
De acuerdo con otra ventajosa forma de
realización, la presión hidrostática de la cámara de fluido se
regula en función de la fuerza que se ejerce a través de la cámara
de fluido sobre la correspondiente mitad de útil.
Según otra ventajosa forma de realización, en el
útil se forman dos cámaras de moldeo dispuestas en oposición, cada
una de las cuales está constituida en cada mitad de útil por un
elemento de moldeo dispuesto en el plano de separación entre ambas
mitades del útil, siendo impulsadas al mismo tiempo con presión
hidrostática interna.
Preferiblemente, el elemento de moldeo va
colocado simétricamente a espejo con respecto al plano de separación
del útil y ambas cámaras de moldeo son impulsadas al mismo tiempo
con idéntica presión hidrostática interna para la conformación de
dos componentes idénticos.
De acuerdo con otra ventajosa forma de
realización, una serie de útiles dispuestos contiguos
perpendiculares a los correspondientes planos de separación, estando
provistos de una serie de cámaras de moldeo existentes en elementos
de moldeo entre las respectivas mitades de útil, realizadas cada una
de ellas con una de las mitades de útil junto con uno de los
elementos de moldeo, son impulsados simultáneamente con una presión
hidrostática interna.
Otras formas de realización del invento pueden
extraerse de la siguiente descripción y de las reivindicaciones
adicionales.
A continuación se explica con mayor detalle el
invento con ayuda de ejemplos de formas de realización representadas
en los dibujos adjuntos:
En los mismos:
La figura 1 es una vista lateral esquemática,
parcialmente en sección, de un dispositivo de acuerdo con el invento
para la conformación por alta presión interna (dispositivo IHU);
La figura 2 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea de corte "A-A", de los
componentes de soporte inferiores del útil del dispositivo IHU de la
figura 1;
Las figuras 3a y 3b son vistas en perspectiva de
los componentes inferiores del soporte del útil del dispositivo IHU
de la figura 1; y
Las figuras 4a-d muestra, vistas
en planta, diferentes formas preferidas de realización de una
matriz de soporte de útil empleada por el dispositivo IHU de la
figura 1;
La figura 5 es una vista en sección transversal
de una forma de realización alternativa de un componente de soporte
de útil para el dispositivo IHU según el invento;
Las figuras 6 y 7 son representaciones
esquemáticas para explicar el principio del dispositivo IHU de
acuerdo con el invento, sin (figura 6) y con (figura 7) impulsión
por medio de presión hidrostática;
La figura 8 es una representación esquemática de
una sección de un dispositivo IHU, en que se ha previsto un útil
según otra forma de realización preferida; y
La figura 9 es una vista esquemática en sección
transversal de una unión de dos soportes de útil para un dispositivo
IHU.
Según la figura 1, un dispositivo para la
conformación con alta presión interna (dispositivo IHU) 1 comprende,
en una forma de realización preferida, un soporte de útil 2, formado
por un componente de soporte superior 3 y un componente de soporte
inferior 4. El soporte de útil 2 es sostenido por un marco (aquí no
representado), de modo que el marco, según la figura 9, puede estar
construido, de manera ya conocida, por ejemplo de barras de unión
horizontales fijadas a láminas verticales. Los componentes de
soporte 3, 4 del soporte del útil 2 son entonces guiados
verticalmente de manera móvil y pueden detenerse en las láminas de
acero verticales del marco. De modo especial, el componente de
soporte del útil inferior puede estar integrado en una mesa de
sujeción (mesa de prensa) del dispositivo IHU 1.
Cada componente de soporte de útil 3, 4 lleva una
matriz de soporte de útil superior 3a y 4a, y una matriz de soporte
de útil inferior 3b y 4b, respectivamente. Entre las mitades de útil
3, 4 va montado un útil 5, el cual comprende una mitad de útil
superior 5a y una mitad de útil inferior 5b. La mitad de útil
inferior 5b tiene en su costado vuelto hacia la mitad de útil
superior 5a una escotadura, situada aproximadamente en el centro,
que forma una cámara de moldeo 6 cuando las mitades de útil 5a, 5b
están situadas planas una sobre otra, colocándose en dicha cámara
una pieza a conformar 7. La cámara de moldeo 6 está realizada de
acuerdo con la forma deseada de la pieza a conformar y también puede
estar colocada en otro lugar entre las mitades de útil 5a, 5b.
Además, la mitad de útil 5a presenta un canal de
fluido (de acuerdo con la representación de la figura 6) que está en
comunicación con la cámara de moldeo 6 y va lateralmente hacia
afuera por dentro de la mitad de útil 5a. Para mecanizar la pieza 7
se alimenta un fluido, preferiblemente imcomprimible (por ejemplo
agua o aceite), por medio de una bomba hidráulica, a través del
canal de fluido de la cámara de moldeo 6, consiguiéndose así una
presión interna Pi necesaria para la conformación de la pieza 7.
En tal caso, la presión hidrostática interna Pi
conseguida dentro de la cámara de moldeo 6 alcanza un fuerza Fi = Pi
x A dirigida hacia fuera sobre ambas mitades de útil 5a, 5b, siendo
A la superficie de proyección de la pared circundante de la cámara
de moldeo 6 sobre el plano de separación de ambas mitades de útil
5a, 5b. Por tanto, para mantener un contacto plano y hermético de
las mitades de útil 5a, 5b se requiere una fuerza Fa que actúe desde
fuera sobre las mitades de útil 5a, 5b, de modo que, durante todo el
proceso de conformación, debe cumplirse la condición Fa \geq
Fi.
Para generar la fuerza Fa que actúa desde fuera
sobre las mitades de útil 5a, 5b sirven, en el dispositivo IHU 1 de
acuerdo con el invento, las cámaras de fluido 8 dispuestas
respectivamente encima y debajo de los componentes de soporte del
útil 3, 4, cuya disposición puede verse representada en las figuras
2 y 3a, 3b en el componente de soporte de útil inferior 4,
pudiéndose construir idénticos los componentes de soporte de útil 3,
4.
Según las figuras 2 y 3a, 3b, el componente de
soporte del útil superior 3 y el componente de soporte del útil
inferior 4 comprenden respectivamente una serie de cámaras de fluido
8 montadas a modo de matriz, que en la ventajosa forma de
realización representada están dispuestas de tal modo que hay una
cámara de fluido 8 en la mitad de útil inferior 4 y una cámara de
fluido 8 en la mitad de útil superior 3, colocadas en oposición en
una línea de fuerza. En el ejemplo de forma de realización
representada, cada componente de soporte de útil 3, 4 comprende una
matriz de 3x6 cámaras de fluido 8, pero no obstante puede preverse
cualquier cantidad de cámaras de fluido 8 que se desee. Pero,
preferiblemente en este caso, los componentes de soporte de útil
superior e inferior 3, 4 comprenden por lo menos dos cámaras de
fluido contiguas 8, con lo cual puede aumentarse la flexibilidad
respecto a la posición del útil cuando se equipa el dispositivo
IHU.
De acuerdo con la figura 1, (parte inferior
derecha), y tal como se ha representado en las figuras 2 y 3, cada
cámara de fluido 8 está realizada de manera que las matrices de
soporte del útil 4a, 4b de la mitad inferior del útil 4 están
conformadas de manera positiva y negativa una respecto a la otra, y
presentan contornos de matrices que encajan, esencialmente con
ajuste de forma, una a la otra. A tal objeto, la matriz de soporte
de útil superior 4a, según las figuras 3a, 3b, forma un componente
para alojamiento de pistón, mientras que la matriz de soporte del
útil inferior 4b forma el correspondiente componente de pistón.
En la matriz de soporte de útil superior 4a,
comprende como componente para el alojamiento del pistón una
disposición matricial (en el ejemplo de forma de realización
representado una matriz 3x6) de cavidades 13, esencialmente de forma
cilíndrica, abiertas hacia al costado vuelto a la matriz de soporte
de útil inferior 4b, mientras que la matriz de soporte inferior 4b
comprende, como componente de pistón una correspondiente disposición
matricial (en el ejemplo de forma de realización representado
también una matriz de 3x6) de salientes en forma de pistón 14 que se
corresponden con las cavidades 13. Los salientes en forma de pistón
14 de la matriz de soporte de útil inferior 4b van dispuestos en las
mismas posiciones que las cavidades 13 de la matriz de soporte de
útil superior 4a, de manera que los componentes de soporte de útil
inferior y superior 4a, 4b encajan esencialmente con ajuste de forma
uno al otro. La posición de las cavidades 13 y de los salientes en
forma de pistón 14, respectivamente, puede variarse con respecto a
la forma de realización representada en las figuras 3a, 3b, de
manera que las cavidades 13 se encuentren en la matriz de soporte de
útil inferior 4b del componente de soporte de útil inferior 4 (o
respectivamente en la matriz de soporte de útil superior 3a del
componente de soporte de útil superior 3).
Además, la matriz de soporte de útil inferior 4b
lleva orificios, preferiblemente cilíndricos, para formar canales de
fluido 6, según la figura 3b, que en el ejemplo de forma de
realización representa van dispuestos respectivamente en el centro
de los correspondientes salientes en forma de pistón 14, y se
extienden desde el costado del saliente en forma de pistón 14 vuelto
a la correspondiente cavidad 13 hasta el costado de la matriz de
soporte de útil inferior 4b opuesto a la cavidad 13. Sin embargo,
los orificios para formar los canales de fluido 9 también pueden
encontrarse de la manera correspondiente en la matriz de soporte de
útil superior 4a, o sea dirigidos desde fuera de las cavidades
13.
Para el cierre hermético de las cámaras de fluido
4, cada cavidad 13 comprende una ranura 11 que, en estado de
acoplamiento de las matrices de soporte de útil inferior y superior
4a, 4b queda concéntrica alrededor del correspondiente saliente en
forma de pistón 14, la cual aloja un anillo de junta 12 para formar
una junta hermética 10, de manera que el componente de pistón
formado por una de las matrices de soporte de útil 4b y el
componente para el alojamiento de pistón formado por la otra matriz
de soporte de útil 4a forman una unidad hermética a la presión hacia
afuera en cada cámara de fluido 8.
Como alternativa a la ventajosa forma de
realización representada, por lo menos un par de componentes de
pistón y los correspondientes componentes para el alojamiento de
pistón para formar las cámaras de fluido 8 también pueden estar
formados por un componente de soporte de útil y la respectiva mitad
de útil. En este caso, el correspondiente componente de soporte de
útil puede estar hecho de una pieza y presentar salientes en forma
de pistón 14, según las figuras 3a, 3b, sobre las superficies
laterales de los correspondientes componentes de soporte de útil
vueltas hacia las respectivas mitades de útil 5a, 5b, de manera que
entonces las cavidades correspondientes se encuentran en la
superficie lateral de las correspondientes mitades de útil 5a y 5b,
vueltas a dicho componente de soporte de útil. Esta clase de
realización de las cámaras de fluido 8 puede elegirse tan solo sobre
uno o sobre ambos costados del útil. En tal caso, las cavidades 13
también pueden preverse en los respectivos componentes de soporte de
útil y en los salientes en forma de pistón 14 de las
correspondientes mitades de útil 13.
A través de los canales de fluido 9, cuando las
matrices de soporte de útil inferior y superior 4a, 4b están
acopladas entre sí, pueden alimentarse un líquido, preferiblemente
incompresible, en el espacio existente entre los salientes en forma
de pistón 14 y las correspondientes cavidades 13, a fin de ejercer
una presión hidrostática en la cámara de fluido Pa en la cámara de
fluido 8 allí formada.
Los salientes en forma de pistón 14 de la matriz
de soporte del útil 4b y las correspondientes cavidades 13 de la
matriz de soporte del útil superior 4a no deben ser necesariamente
cilíndricos, sino que pueden presentar una forma de superficie a
voluntad. Por ejemplo, en la figura 4a se ha representado una matriz
de soporte del útil superior 15, en que una zona parcial interna
15'' impulsada con presión hidrostática está separada de una zona
parcial externa 15' a través de una junta 15a de forma superficial
redondeada y extendida. En las figuras 4b, 4c y 4d se han
representado otras posibles formas de realización de las matrices de
soporte del útil 16, 17 y 18, las cuales están divididas, con zonas
parciales 16'', 17'' y 18'', respectivamente, impulsadas con presión
hidrostática, a través de juntas 16a, 17a y 18a, respectivamente, de
las respectivas zonas parciales externas 16', 17' y 18',
respectivamente, y en que las zonas parciales 16'', 17'' y 18'',
respectivamente, impulsadas por presión hidrostática poseen una
forma superficial ovalada (figura 4b), hexagonal (figura 4c) o
irregular (figura 4d).
La impulsión de las cámaras de fluido 8 a través
de los respectivos canales de fluido 9 con la presión hidrostática
de la cámara de fluido Pa para la necesaria fuerza de sujeción Fa se
realiza mediante la alimentación de un fluido, ventajosamente
imcomprimible, como agua o aceite, con ayuda de una bomba hidráulica
convencional o similar, de manera que las cámaras de fluido pueden
ser impulsadas parcialmente, es decir, independientemente unas de
otras, pero también conjuntamente, con la misma o diferente presión
de cámara de fluido Pa. De este modo es posible una posición
flexible de las mitades de útil 5a, 5b en el soporte de útil 2,
puesto que las cámaras de fluido 8 pueden controlarse según la
posición de las mitades de útil 5a, 5b en el soporte de útil 2, de
modo que no se requiere, especialmente, ninguna colocación central
del útil 5. Asimismo, mediante el gobierno parcial de las cámaras de
fluido 8 también puede conseguirse una distribución regular de
fuerza para cada posición del útil 5, sin que para ello sea
necesario un tamaño mínimo del soporte del útil 2.
Para estar seguros que, durante todo el proceso
de conformación la fuerza de sujeción Fa ejercida por los
componentes del soporte de útil 3, 4, a través del impulso
hidráulico de las cámaras de fluido 8, sobre las correspondientes
mitades de útil 5a, 5b siempre es mayor o igual a la fuerza Fi
resultante de la alta presión interna Pi que actúa entre las mitades
de útil 5a, 5b, es particularmente ventajoso impulsar la cámara de
moldeo 6 y las cámaras de fluido 8 desde las mismas fuentes de
presión (por ejemplo, bomba hidráulica) con una presión unitaria,
pues entonces como consecuencia de la gran superficie efectiva de
las matrices de soporte del útil 3b y 4a, respectivamente (respecto
a las paredes circundantes de la cámara de moldeo 6) siempre es
mayor la fuerza de sujeción Fa que la fuerza Fi que actúa entre las
mitades del útil 5a, 5b. No obstante, también pueden emplearse
fuentes de presión separadas para impulsar la cámara de moldeo 6 y
las cámaras de fluido 8.
Preferentemente, la bomba hidráulica para
impulsar las cámaras de fluido 8 está construida de manera que la
presión de las cámaras de fluido Pa aplicada en las varias cámaras
de fluido 8 colocadas en oposición en una línea de fuerza siempre
sea idéntica. De esta manera, con un coste constructivo
relativamente reducido se garantiza la consecución, con idéntica
impulsión hidrostática de presión de las cámaras de fluido 8 a ambos
costados del útil 5, de siempre la misma presión hidrostática en las
cámaras de fluido.
Sin embargo, diferencias en el tamaño de las
superficies efectivas de las matrices de soporte del útil 3b y 4a
pueden hacer que se ejerzan diferentes fuerzas sobre el útil 5, a
pesar de que la presión hidrostática impulsada en las cámaras de
fluido Pa sea idéntica a ambos costados del útil 5. Para compensar
tales diferencias, es ventajoso que la presión hidrostática Pa en
las respectivas cámaras de fluido 8 se regule en función de la
fuerza Fa que realmente se ejerce sobre el útil 5, lo cual puede
conseguirse mediante un simple circuito de regulación (no
representado) que tenga como valor de regulación la presión
hidrostática de la cámara de fluido Pa y como valor de gobierno la
fuerza Fa ejercida a través del correspondiente componente de
soporte del útil 3 y 4, respectivamente, sobre el útil 5. Gracias a
uno de tales circuitos de regulación, también puede compensarse una
caída de presión en las cámaras de fluido 8 que pudiera darse, en
determinados casos, durante el proceso de conformación, pues
entonces se alimenta reguladamente el fluido a través de los canales
de fluido 9 y se mantiene constante la fuerza Fa ejercida por la
presión en las cámaras de fluido 8 y en el útil 5, respectivamente.
Para ello, preferiblemente el circuito de regulación se establece de
manera que las fuerzas ejercidas por el componente de soporte del
útil superior 3 de la matriz de soporte de útil inferior 3b, y el
componente de soporte del útil inferior 4 de la matriz de soporte
superior 4a sobre las respectivas mitades del útil 5a y 5b,
respectivamente sean opuestas y del mismo valor.
La realización, según el invento, de las cámaras
de fluido 8 en las cuales en las respectivas matrices de soporte de
útil 3a, 3b, 4a y 4b existen cavidades 13 y salientes en forma de
pistón 14, respectivamente, que se corresponden entre sí y encajan
esencialmente unas con otros con cierre de forma hacen que, con un
movimiento relativo de las respectivas matrices de soporte del útil
3a y 3b, así como 4a y 4b, respectivamente, se forma una guía
integrada, que garantiza un sentido de movimiento ampliamente
definido de las matrices de soporte del útil 3a, 3b, 4a y 4b, sin
que para ello sea preciso adoptar medidas constructivas, lo que
asimismo sirve para mantener el cierre hermético de precisión de las
mitades del útil 5a, 5b que es necesario para un funcionamiento
correcto del proceso de conformación.
Según la figura 5, se ha representado una forma
de realización alternativa de un componente de soporte del útil 19
con una matriz de soporte del útil superior 19a y una matriz de
soporte del útil inferior 19b, en las cuales los salientes en forma
de pistón de la matriz de soporte del útil inferior 19b y las
cavidades de la matriz de soporte del útil superior 19a están
realizados de manera que, en estado de acoplamiento de las matrices
de soporte del útil 19a, 19b se forma una cámara de fluido continua
20. La cámara de fluido 20 se impulsa a través de canales de fluido
dispuestos en cada saliente en forma de pistón, regularmente desde
fuera, mediante un fluido hidráulico preferentemente imcomprimible.
En este caso tan solo se ha previsto una junta 22 en el borde
externo del componente de soporte del útil 19. La junta 22 puede
estar colocada, por ejemplo, en una ranura que circunda y cierra
toda la cámara de fluido 20. De esta manera sirve como superficie
hidráulica activa toda la zona cerrada por la junta 22 entre los
componentes de soporte del útil superior e inferior 19a, 19b. Los
salientes en forma de pistón y las cavidades de los componentes de
soporte del útil 19a, 19b acoplados entre sí vuelven a ejercer,
durante la impulsión hidráulica, una guía integrada del movimiento
relativo de ambos componentes de soporte del útil 19a, 19b.
Con ayuda de las figuras 6 y 7 se describe ahora
con más detalle el principio en que está basado el dispositivo IHU y
el procedimiento, respectivamente, de acuerdo con el invento.
Para ello, se ha representado en la figura 1, una
sección 1' del dispositivo IHU 1 sin (figura 6) y con (figura 7)
impulsión por medio de presión hidrostática, de modo que los
elementos del dispositivo IHU 1 de la figura 1 vienen indicados con
los mismos números de referencia. De modo especial en las figuras 6
y 7, se han representado esquemáticamente secciones 3', 4' de los
componentes de soporte del útil 3, 4 con las correspondientes
secciones 3a', 3b', 4a', 4b' de las respectivas matrices de soporte
de útil 3a, 3b, 4a, 4b, habiéndose elegido las secciones de manera
que hay una cámara de fluido 8 representada con un correspondiente
canal de fluido 9.
Entre las secciones 3', 4' de los componentes de
soporte de útil 3, 4 se ha representado de nuevo un útil 5 con
mitades de útil superior e inferior 5a, 5b, mostrándose también un
canal de fluido 23 que lleva a la cámara de moldeo 6 tal como se ha
descrito anteriormente.
En la figura 7 se han representado
esquemáticamente los efectos de aportar una presión hidrostática
interna Pi en la cámara de moldeo 6, así como una presión
hidrostática de la cámara de fluido Pa en las cámaras de fluido 8.
La presión interna P1 generada en la cámara de moldeo 6 como
consecuencia de la impulsión de la cámara de moldeo 6 a través del
canal de fluido 23, se distribuye regularmente sobre las paredes de
la cámara de moldeo 6 y ejerce una fuerza Fi dirigida hacia fuera
sobre las mitades de útil 5a, 5b, tal como se ha representado
mediante la doble flecha dentro de la cámara de moldeo 6.
Al mismo tiempo se distribuye regularmente la
presión hidrostática de fluido Pa conseguida por la impulsión de los
canales de fluido 9 de los componentes de soporte de útil inferior y
superior 3, 4, respectivamente, sobre las paredes de las cámaras de
fluido 8, lo cual se ha vuelto a representar mediante dobles
flechas. Para ello hay que garantizar que la fuerza Fa
correspondiente a la presión hidrostática de la cámara de fluido Pa,
durante todo el proceso de conformación, siempre sea mayor o igual a
la correspondiente fuerza Fi de la presión hidrostática interna Pi,
para asegurar así la necesaria precisión del cierre de forma de las
mitades de útil 5a, 5b.
Tal como se ha representado esquemáticamente en
la figura 7, tan solo aparecen deformaciones elásticas de los
componentes de soporte del útil 3', 4' en las superficies laterales
del soporte de útil 2' separadas del útil 5 (aquí se ha representado
con trazos el estado antes de la deformación elástica) y por tanto
no pueden transmitirse sobre el útil 5 montado entre los componentes
de soporte del útil 3', 4'. Como consecuencia de ello, se reducen
las deformaciones elásticas en el útil 5, de modo que existe la
seguridad requerida de preciso cierre de forma de las mitades de
útil 5a, 5b, para garantizar un proceso de conformación sin
problemas.
Caso de que en una elevación de la presión
hidrostática interna Pi en la cámara de moldeo 6 se requiera una
elevación de la presión hidrostática de la cámara de fluido Pa para
mantener el cierre de forma entre las mitades del útil 5a, 5b,
entonces la compensación volumétrica dinámica en las cámaras de
fluido 8 produce una deformación elástica en las superficies
laterales de los componentes de soporte de útil 3', 4' opuestas al
útil 5. Como consecuencia de ellos el cierre de forma de precisión
de las mitades del útil 5a, 5b y con el mismo la hermeticidad
durante todo el proceso de conformación no es influida por causa de
las deformaciones elásticas de los componentes de soporte del útil
3', 4', puesto que por contra son desviadas hacia fuera, por ejemplo
en un marco del dispositivo IHU 1'.
De acuerdo con la figura 8 se ha representado
esquemáticamente una sección de un dispositivo IHU según el invento,
en que se ha previsto un útil 5' de acuerdo con otra forma ventajosa
de realización. Por lo demás, los componentes del dispositivo IHU
equivalentes a los representados en la figura 6 han sido indicados
con los mismos números de referencia.
El útil 5', según la figura 8, está hecho de tal
manera que en el plano de separación del útil entre ambas mitades de
útil 5'a, 5'b del útil 5' existe un elemento de moldeo 5'c. El
elemento de moldeo 5'c puede tener, por ejemplo, la geometría
superficial indicada en la figura 8 o bien cualquier otra geometría
superficial deseada, en función de la geometría superficial que se
desee tenga la pieza a conformar. El elemento de moldeo 5'c forma
con cada mitad de útil 5'a, 5'b una cámara de moldeo 6'a y 6'b,
respectivamente, para la conformación de una respectiva pieza a
conformar (no representada) con ayuda de la impulsión de una presión
hidrostática interna Pi.
Para conseguir un montaje hermético a la presión
del elemento de moldeo 5'c entre las mitades de útil 5'a, 5'b, según
la forma de realización representaba en la figura 8, las mitades de
útil 5'a, 5'b presentan preferentemente un apéndice en el costado
final vuelto hacia al elemento de moldeo 5'c, de modo que entre
dichos apéndices y el tramo final del elemento de moldeo 5'c
contiguo existen respectivas juntas (no representadas). Para ello,
la pared de cada cámara de moldeo 6'a, 6'b está formada por los
apéndices previstos en el costado extremo de las mitades de útil
5'a, 5'b y las superficies laterales vueltas una hacia otra de los
respectivos mitades de útil 5'a, 5'b y el elemento de moldeo
5'c.
Ambas cámaras de moldeo 6'a, 6'b, según la figura
8, están unidas, de manera análoga a la forma de realización
representada en la figura 6, a través de canales de fluido 23a, 23b,
por ejemplo a una bomba hidráulica (no representada) a fin de poder
ser impulsadas por una presión hidráulica interna Pi.
Al trabajar con la forma de realización
representada en la figura 8, el dispositivo IHU se equipa con la
pieza a conformar abierto entre el elemento de moldeo 5'c y las
correspondientes mitades de útil 5'a y 5'b, respectivamente, para a
continuación poner en contacto con los tramos finales de la misma
ambas mitades de útil 5'a, 5'b con el elemento de moldeo 5'c, de
manera que forman las cámaras de moldeo 6'a, 6'b. A continuación se
lleva a cabo el proceso de conformación impulsado hidráulicamente
las cámaras de moldeo 6'a, 6'b a través de los canales de fluido
23a, 23b, de manera análoga con la forma de realización representada
en las figuras 6 y 7. Durante dicho proceso de conformación, tal
como ya se ha descrito antes, se genera por impulsión hidráulica de
las cámaras de fluido 8 una presión hidrostática interna Pi en las
cámaras de moldeo 6'a, 6'b compensada por la presión hidrostática
externa Pa en las cámaras de fluido 8, de modo que se garantiza la
fuerza de cierre necesaria en el útil del dispositivo IHU.
Al equipar el útil, cada cámara de moldeo 6'a y
6'b se divide con las piezas a conformar en una cámara de presión y
una cámara de conformación con la respectiva pieza. Mientras la
cámara de presión vuelta hacia al correspondiente canal de fluido
23a, 23b es impulsada con la presión hidrostática interna Pi, la
conformación tiene lugar en la cámara de conformación situada en el
costado opuesto de la pieza.
Asimismo, el elemento de moldeo 5'c tiene
preferentemente aberturas de salida (no representadas).
Preferiblemente, el mismo elemento de moldeo 5'c
va fijado en el marco, que también soporta el soporte del útil
2.
Para que, de manera sencilla, pueden conseguirse
a ambos costados del elemento de moldeo 5'c en las cámaras de molde
6'a y 6'b idénticas relaciones de presión hidrostática mediante
impulsión hidráulica, el elemento de moldeo 5'c está construido
simétricamente a espejo respecto al plano de separación del útil, a
fin de pueden formarse cámaras de moldeo 6'a, 6'b de geometría
equivalente. En este caso ambas cámaras de moldeo 6'a, 6'b pueden
ser impulsadas fácilmente con idéntica presión hidrostática interna
Pi, por lo que en una sola fase de fabricación se forman dos
componentes equivalentes.
Tal como puede verse en la figura 9, con el
dispositivo IHU según el invento también pueden conectarse las
cámaras de fluido de varios componentes de soporte de útil formando
una unión continua, los cuales pueden contener dispositivos con
notables tamaños constructivos de muchos metros de largo y elevadas
fuerzas de sujeción.
En la figura 9, el soporte de útil 2 de la figura
1 se ha representado unido con otro soporte de útil 24, de
construcción idéntica, con los componentes de soporte de útil 25,
26, donde cada soporte de útil 2, 24 va montado en un bastidor 27 y
28, respectivamente. Para ello, los componentes de soporte de útil
inferiores 4 y 26 respectivamente del soporte de útil 2, 24 están
integrados preferiblemente en una mesa de apriete (mesa de
prensa).
Cada marco 27 y 28, respectivamente, está
compuesto por barras de unión horizontales 31 y 32, respectivamente,
fijadas en láminas verticales 29 y 30, respectivamente, pudiendo las
láminas 29, 30 y las barras de unión 31, 32 estar hechas, por
ejemplo de acero. Los componentes de soporte de útil 3 y 4, o 25 y
26, respectivamente, del soporte de útil 2 y 24 pueden moverse de
nuevo en las láminas verticales 29 y 30, respectivamente, en guías
no representadas y pueden detenerse en una deseada posición, estando
por lo demás construidas según la forma de realización de los
componentes de soporte de útil 3 y 4, representados en las figuras 1
a 3.
Ambos marcos 27 y 28 están colocados tan próximos
entre sí que los componentes de soporte del útil 3 y 25 o 4 y 26,
respectivamente, montados en ellos también están dispuestos cerca
unos de otros. Ambos soportes de útil 2 y 24 constituyen pues una
unidad funcional, formando un soporte de útil continuo con
superficie de sección transversal horizontal respectivamente
ampliada. De esta manera se consigue una unidad funcional de
dispositivo IHU formada por la unión de dispositivos IHU
individuales.
En la unión de dispositivo IHU formada, ambos
soportes de útil 2 y 24 se colocan de nuevo un útil 33 dividido en
dos mitades de útil 33a, 33b, que puede impulsarse con presión
hidrostática interna Pi a través de un conducto de fluido 36
procedente de una bomba hidráulica indicada esquemáticamente. La
bomba hidráulica 35, en el ejemplo de forma de realización
representada, también sirve para impulsar las cámaras de fluido 8
con la presión hidrostática de las cámaras de fluido Pa. En la unión
de soportes de útil 2, 24 representada en la figura 9, el útil 33
puede, igual como la cámara de moldeo 34 formada en su interior,
presentar una superficie de sección transversal, paralela a las
barras horizontales de unión 31, 32, mayor respecto a los soportes
de útil individuales 2, de manera que también pueden mecanizar las
correspondientes mayores geometrías de plancha.
Las cámaras de moldeo individuales y los canales
de fluido incorporados en las mismas pueden ser impulsadas a partir
de diferentes fuentes o de una fuente de presión común (por ejemplo
bomba hidráulica) con la necesaria presión hidrostática interna.
Además, dichas cámaras de moldeo y las cámaras de fluido 8,
previstas para generar la necesaria fuerza de sujeción Fa en los
soportes de útil 2, pueden ser impulsadas a partir de la misma
fuente de presión con una presión unitaria, con lo cual se garantiza
nuevamente que, como consecuencia de las mayores superficies activas
de las matrices de soporte del útil 3b, 3b' y 4a, 4a' la fuerza de
sujeción Fi siempre sea mayor que la fuerza Fi que actúa en las
cámaras de moldeo. Sin embargo, también pueden utilizarse fuentes de
presión separadas para impulsar las cámaras de moldeo y las cámaras
de fluido 8.
Claims (27)
1. Dispositivo para la conformación por alta
presión interna, comprendiendo:
- -
- por lo menos un útil (5, 5') que está dividido en dos mitades de útil (5a, 5b) a lo largo de un plano de separación, de modo que ambas mitades de útil (5a, 5b) forman por lo menos una cámara de conformación (6) a impulsar con una presión interna hidrostática (Pi) para dar forma a una pieza a conformar (7);
- -
- un soporte de útil (2) que presenta para cada mitad de útil (5a, 5b) por lo menos un componente de soporte (3, 4) respectivo para cada mitad de útil (5a, 5b);
- -
- en que cada par de componentes de soporte de útil (3, 4) y mitades de útil (5a, 6b) lleva por lo menos una cámara de fluido (8), formada por un componente de pistón y un componente de alojamiento del pistón; y
- -
- en que, se han previsto medios para la consecución de una presión hidrostática interna (Pi), ejerciéndose por lo menos una presión de fluido hidrostática (Pa) del mismo valor en cada cámara de fluido (8) que, con la compensación de la presión hidrostática interna (Pi), produce una fuerza de cierre en ambas mitades de útil (5a, 5b),
caracterizado por el hecho
de en que los costados opuestos del útil (5) hay prevista una
correspondiente cantidad de cámaras de fluido (8) dispuestas unas al
lado de otras, y que los medios para generar la presión hidrostática
en las cámaras de fluido (Pa) están conformados de manera que las
cámaras de fluido (8) son impulsadas parcial o conjuntamente con la
misma o diferente presión de cámara de fluido
(Pa).
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, en que por lo menos un par de componente de pistón y el
correspondiente componente para el alojamiento del pistón está
formado por un componente de soporte de útil (3, 4) y la respectiva
mitad de útil (5a, 5b).
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, en que por lo menos un par de componente de pistón y el
correspondiente componente para el alojamiento del pistón está
formado por dos matrices de soporte de útil (3a, 3b, 4a, 4b) y la
respectiva componente de soporte de útil (3, 4).
4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
3, en que por lo menos un componente de soporte de útil (3, 4) está
provista de una correspondiente matriz de soporte de útil (3a, 4b)
para formar el componente de pistón con resaltes a motor de pistón
(14) y la otra matriz de soporte de útil (3b, 4a) dispone de las
correspondientes cavidades (13) para ellas.
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
4, en que cada par de cavidades (13) y/o de resaltes a modo de
pistón (14) encierra respectivamente una cámara de fluido (8).
6. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en que existen medios para guiar los
componentes de soporte del útil (3, 4).
7. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en que hay dos cámaras de fluido (8)
en oposición una a la otra dispuestas en diferentes mitades de útil
(5a, 5b).
8. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en que cada par de componente de pistón
y el correspondiente componente de alojamiento del pistón forma
respectivamente una unidad de junta que cierra herméticamente a
presión cada cámara de fluido (8).
9. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, en que las cámaras de fluido (8) tiene una
sección transversal, perpendicular al eje del pistón, que es
cilíndrica u ovalada.
10. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, en que las cámaras de fluido (8) tiene una
sección transversal, perpendicular al eje del pistón, que es
triangular o rectangular.
11. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en que los medios para generar la
presión hidrostática de la cámara de fluido (Pa) están realizados de
manera que la presión de fluido (Pa), ejercida en las cámaras de
fluido (8) opuestas entre sí, es respectivamente idéntica.
12. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en que los medios para generar la
presión hidrostática de la cámara de fluido (Pa) están realizados de
manera que las fuerzas ejercidas por la presión de la cámara de
fluido (Pa) sobre ambas mitades de útil (5a, 5b) son contrarias y
del mismo valor.
13. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en que existe un circuito de regulación
para regular la presión hidrostática de las cámaras de fluido (Pa)
en función de la fuerza ejercida sobre la correspondiente mitad de
útil (5a, 5b).
14. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en que el soporte del útil (2) está
integrado a una mesa de apriete para sujetar las mitades del útil
(5a, 5b).
15. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en que el plano de separación del útil
entre ambas mitades (5'a, 5'b) del útil (5') se ha previsto un
elemento de moldeo (5'c), que con cada una de las mitades de útil
(5'a, 5'b) forma una respectiva cámara de moldeo (6'a, 6'b) a
impulsar con presión hidrostática interna para la conformación de
una correspondiente pieza a conformar.
16. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
15, en que el elemento de molde (5'c) tiene una construcción
simétrica con respecto al plano de separación del útil.
17. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
15 ó 16, en que el elemento de moldeo (5'c) entre las mitades de
útil (5'a, 5'b) va fijado en un marco que lleva el soporte del útil
(2).
18. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
15 ó 16, en que el elemento de moldeo (5'c) está comprendido
cerrado herméticamente a la presión por las mitades del útil (5'a,
5'b).
19. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
18, en que el elemento de moldeo (5'c) va montado flotante entre
ambas mitades de útil (5'a, 5'b).
20. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 15 a 19, en que hay una serie de útiles (5)
contiguos colocados en sentido perpendicular al plano de separación
del útil.
21. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
20, en que en el plano de separación de por lo menos uno de los
útiles (5) se ha previsto un elemento de moldeo (5'c) entre las
correspondientes mitades de útil (5'a, 5'b), que forma con cada una
de las respectivas mitades de útil (5'a, 5'b) una cámara de moldeo
(6'a, 6'b) a impulsar con presión hidrostática interna para la
conformación de una respectiva pieza a conformar.
22. Unión de dispositivo IHU, comprendiendo por
lo menos dos dispositivos, que forman una unidad funcional, de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 21.
23. Procedimiento para la conformación con alta
presión interna, en que para la conformación por alta presión
interna se impulsa por lo menos un útil (5) dividido en dos mitades
(5a, 5b) a lo largo de un plano de separación de útil, estado por lo
menos una de las mitades de útil (5a, 5b) hecha como cámara de
moldeo (6) para la conformación de una pieza a conformar (7), con
una presión hidrostática interna (Pi), y constituidos por un
componente de pistón y un componente para el alojamiento del pistón,
generándose respectivamente en una de las cámaras de fluido (8)
dispuestas en una de las mitades de útil (5a, 5b) una presión
interna (Pi) que por lo menos tiene el mismo valor que la presión
hidrostática de la cámara de fluido (Pa), ejerciendo una fuerza de
cierre del útil sobre ambas mitades de útil (5a, 5b) al compensar la
presión hidrostática interna (pi), caracterizado por el hecho
de que sobre los costados opuestos del útil (5) se impulsan una
serie de cámaras de fluido (8) dispuestas contiguas, parcial o
conjuntamente con la misma o diferente presión de la cámara de
fluido (Pa).
24. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 23, en que la presión hidrostática de la cámara de
fluido (Pa) se regula en función de la fuerza, que se ejerce por la
cámara de fluido (8) sobre la correspondiente mitad de útil (5a,
5b).
25. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 23 ó 24, en que existen dos cámaras de moldeo
opuestas entre sí (6'a, 6'b) en el útil (5'), formadas
respectivamente por un elemento de moldeo (5'c) dispuesto entre
ambas mitades (5'a, 5'b) del útil (5') en el plano de separación de
las mitades de útil (5'a, 5'b), siendo impulsadas simultáneamente
con una presión hidrostática interna.
26. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 25, en que el elemento de moldeo (5'c) va dispuesto
simétricamente a espejo con respeto el plano de separación del útil
y ambas cámaras de moldeo (6'a, 6'b) son impulsadas simultáneamente
con una idéntica presión hidrostática interna (Pi) para la
conformación de dos componentes idénticos a partir de las
correspondientes piezas a conformar.
27. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 25 ó 26, en que en una serie de útiles (5) dispuestos
contiguos perpendiculares a los respectivos planos de separación de
útil, con una serie de cámaras de moldeo en elementos de moldeo
(5'c) previstos entre los correspondientes planos de separación
entre las respectivas mitades de útil (5'a, 5'b), realizadas
respectivamente con cada una de las mitades de útil (5'a, 5'b) y uno
de los elementos de moldeo (5'c), son impulsados al mismo tiempo con
una presión hidrostática interna.
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