ES2330613T3 - Aparato de corte flotante rigido. - Google Patents
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Abstract
Aplicable a cualquier máquina de corte por presión, preferentemente a máquinas en las que o bien se realiza simultáneamente el conformado de una pieza tipo sándwich y el recorte de los sobrantes de la misma, o bien se utilizan únicamente para realizar cortes en dicha pieza, dispositivo en el que cual participa una cuchilla (1) y una sufridera (3), centra sus características en el hecho de que al menos uno de estos dos elementos es móvil con respecto al correspondiente alojamiento, en orden a conseguir una perfecta adaptación entre ambos elementos. Partiendo de la cuchilla (1), con un perfil de corte (2) de cualquier configuración acorde con la geometría de la pieza a cortar, la sufridera (3) se materializa en una pieza rígida con un perfil complementario del citado perfil de corte (2), y el elemento móvil, sufridera o cuchilla que descansa sobre un soporte elástico (4), preferentemente materializado en un elastómero, de manera que cuando se produce la presión de la cuchilla contra la sufridera (3), se produce un progresivo movimiento de la sufridera de dicho elemento móvil hasta que esta última se adapta totalmente al perfil de corte (2) de la cuchilla (1), ambos se acoplan completamente, con una paralela deformación del elastómero (4).
Description
Aparato de corte flotante rígido.
La presente invención se refiere a un aparato de
corte que será denominado flotante rígido, de aplicación en
cualquier procedimiento de corte por presión en el que la presión
de corte lineal sea inferior a 10^{7} N/m y la tolerancia en la
dirección de corte sea mayor de 0,2 mm, lo que significa que con
este aparato se pueden cortar, entre otras cosas, paneles tipo
"sándwich" de diferentes composiciones.
De forma más concreta estos pueden contener
capas de tejido, espumas de poliuretano, fibra de vidrio, papel,
etc., con diferentes espesores.
Un ejemplo típico de sándwich utilizado en
tecnologías de fabricación de guarnecidos de techo es el constituido
por las siguientes capas: papel, fibra de vidrio, adhesivo, espuma
de poliuretano, adhesivo, fibra de vidrio, película de plástico y
tejido.
También es posible emplear este aparato para
cortar otros tipos de materiales como plástico o metales de poca
dureza.
El aparato de corte es especialmente adecuado
para uso en la industria del automóvil, concretamente en la
producción de guarnecidos de techo de vehículos, en los que
simultáneamente con el moldeo del techo tiene lugar el recorte del
material sobrante del mismo, en la misma máquina y en la misma
operación.
El objetivo de la invención es poder absorber
los posibles desajustes, desgastes, o deficiencias de moldes y
máquinas de trabajo, es decir absorber posibles desviaciones de
posición de moldes, cuchillas y prensas dentro de ciertos límites.
Esto se debe a que en cualquier máquina del tipo antes citado no
existe una tolerancia "0" y, sin embargo, para conseguir un
corte adecuado se necesita un ajuste perfecto de los elementos que
intervienen, por cuya razón es necesario que al menos uno de ellos
sea capaz de ajuste hasta lograr que encaje totalmente sobre el
otro.
En el campo de aplicación práctica de la
invención y hasta el presente son conocidas tres formas de corte
con movimiento predominantemente normal a la superficie de la pieza
a cortar: corte por presión, corte por cizallado y corte por
impacto.
El corte por presión se caracteriza
porque la pieza se mantiene entre cuchilla y la placa de choque
hasta que la presión aplicada por ambas alcanza el valor suficiente
como para cortar la pieza. En dicha acción de corte la cuchilla y
la placa de choque se ponen en contacto gradualmente hasta el
instante final en el que el corte se hace efectivo, tiene lugar el
contacto directo entre las dos.
En el corte por cizallado la cuchilla y la placa
de choque tienen un movimiento relativo tal que el material es
obligado a separarse sin que haya sustancialmente fuerzas de
compresión presentes, y sin que la cuchilla llegue a apoyarse
directamente sobre la placa de choque en ningún momento, de manera
similar a como actuaría un par de tijeras. Se aplica también en
máquinas cortadoras y moldes.
El corte por impacto debería considerarse una
variante del corte por presión en lo que se refiere a la
configuración de los elementos de moldeo y de corte. Sin embargo,
en este caso, la velocidad con la que se desplaza la parte móvil
del molde durante la operación de corte es mucho mayor que la
velocidad a la que se aplica la fuerza de corte solamente por la
cuchilla, con lo que la placa de choque sirve simplemente para
soportar la pieza en el área de corte.
El aparato de corte de la invención es aplicable
a sistemas de corte por presión que, en muchos casos de corte y
conformación de guarnecidos es preferente sobre los otros dos
sistemas por su mayor sencillez de implementación y fiabilidad. Sin
embargo, el corte por presión, para que sea eficaz, requiere una
alineación muy precisa entre la placa de choque y la cuchilla, lo
que limita su uso y requiere operaciones de mantenimiento y
alineación frecuentes y especializadas.
Se puede citar como ejemplo el documento US 3
269 234 en el que se revelan una máquina de corte automática y un
procedimiento de compensación de desalineación.
Otro ejemplo del estado de la técnica es el
documento GB 1 104 390.
El aparato de corte de la invención comprende
las características de la reivindicación 1 y es aplicable a
sistemas de corte por presión.
El aparato de corte que revela la invención
centra sus características en el hecho de que la placa de choque
admite ciertos movimientos relativos de alineación aparte del
movimiento de alineación real. Esto implica un acoplamiento de la
parte móvil a la parte fija, así como una autoalineación con el
tiempo durante la vida útil de la herramienta de corte, y cuando la
herramienta se intercambia entre diferentes máquinas.
De forma más concreta se ha previsto que la
placa de choque sea flotante, como consecuencia de estar montada o
apoyada sobre un soporte elástico.
La parte moldeada específicamente en el aparato,
así como la cuchilla de acero, existe una placa de choque también
de acero, de espesor suficiente para retener su forma frente a la
acción de la cuchilla y cuyo perfil se corresponde con el del filo
de dicha cuchilla, pero con la especial particularidad de que la
placa de choque, en este caso, es rígida y retiene su forma y va
montada, simplemente apoyándose o con la inclusión de una capa
aislante, sobre un soporte elástico, preferentemente un elastómero,
que permite por su propia deformación que la placa de choque se
adapte a su posición para acoplarse al perfil de la cuchilla de
corte, corrigiendo los defectos o desajustes que puedan existir
entre los componentes del molde y en la propia máquina.
La placa de choque debe tener un espesor
superior a 4 mm, para evitar deformaciones en la misma, es decir
para obtener el grado suficiente de rigidez en la misma, mientras
que el soporte debe tener una elasticidad suficiente para absorber
la presión de corte y distribuirla uniformemente a lo largo de toda
la longitud de la placa de choque, a la vez que su dureza debe ser
la adecuada para permitir que se transmita la suficiente fuerza
para hacer el corte con deformaciones en el elastómero inferiores a
2 mm.
De forma más concreta, la placa de choque será
de aleación de acero para herramientas resistentes al desgaste del
grupo F-500 (de acuerdo con el estándar español
IHA), con dureza superficial comprendida entre 40 y 60 HRc, u otro
material de características mecánicas similares.
La placa de choque recorre toda la línea de
corte y está formada por segmentos consecutivos de al menos 200 mm
cada uno, y cuya anchura estará comprendida entre 4 y 100 mm.
El soporte elástico o elastómero será de un
espesor comprendido entre 2 y 8 milímetros y con dureza comprendida
entre 75 y 95 Shore A.
Entre placa de choque y soporte elástico se
podrá incluir un aislante térmico con espesor comprendido entre 0,5
y 2,5 mm, resistente a temperaturas de hasta al menos 250ºC.
La junta entre la placa de choque y el
elastómero o soporte elástico está libre, simplemente apoyo, siendo
el movimiento de éstos guiado por el canal en el que están alojados
y están limitados en la dirección paralela a la del corte por una
sujeción que mantiene ambos elementos dentro de dicho canal.
La sujeción para impedir que la placa de choque
salga del canal y permitir al mismo tiempo su movimiento, será
posible implementarla de diferentes maneras, siempre a través de al
menos uno de los lados de la placa de choque.
Una realización opcional consiste en el montaje
la cuchilla de manera similar, dejando fija la placa de choque. En
este caso es la cuchilla la que adapta su posición a la de la placa
de choque a medida tiene lugar el corte.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con el fin de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica de la misma, esta descripción se
acompaña, como parte integral de la misma, de un juego de dibujos en
los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha
representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una representación
esquemática en alzado lateral de un aparato de corte flotante y
rígido de acuerdo con el objeto de la presente invención, en el que
la cuchilla aparece separada de la placa de choque.
La figura 2.- Muestra una representación similar
a la de la figura anterior, en la posición de trabajo, es decir con
la cuchilla presionada contra la placa de choque con el soporte
elástico deformado en la posición final de la carrera de corte.
La figura 3.- Muestra un detalle en sección
transversal de un ejemplo de realización práctica para la sujeción
de la placa de choque al molde.
La figura 4.- Muestra, de acuerdo con una
representación similar a la de la figura anterior, una variante de
realización para dicha sujeción.
La figura 5.- Muestra esquemáticamente los
movimientos relativos de la cuchilla y de la placa de choque para
una alineación perfecta entre ambas.
A la vista de las figuras descritas,
especialmente de las figuras 1 y 2, puede observarse como en el
aparato de corte revelado por la invención participa una cuchilla
preferiblemente de acero (1), con un perfil (2) de corte que puede
adoptar cualquier configuración de acuerdo con la prevista lo
previsto para la pieza a obtener, dicha cuchilla (1) pensada para
caer sobre una placa de choque (3), también preferiblemente de
acero, para que se defina un perfil receptor de la cuchilla que
complementa el de la cuchilla en cuestión, como se observa
perfectamente en la figura 1, de manera que cuando la cuchilla (1)
avanza hacia la placa de choque (3) hace contacto con esta,
aplicando fuerza progresivamente hasta alcanzar la situación límite
mostrada en la figura 2, es decir, hasta que el perfil de corte de
la cuchilla se acople perfectamente al perfil equivalente de la
placa de choque, y de manera que, de esta manera, la pieza se corte
totalmente.
Para obtener este efecto la placa de choque (3)
se apoya sobre un soporte elástico (4), preferiblemente un
elastómero, que se deforma a medida que la cuchilla (1) es
presionada contra la placa de choque (3).
Como se manifestó anteriormente, la placa de
choque (3) tiene que tener un espesor suficiente para prevenir que
sufra tipo alguno de deformación al recibir la acción de la cuchilla
(1), concretamente un espesor superior a 4 mm, mientras que el
elastómero (4) tiene que tener una constante de elasticidad
suficiente para absorber la presión de corte y distribuirla
uniformemente sobre toda la placa de choque con una deformación
menor que 2 mm.
Los valores más idóneos de parámetros antes
dichos tienen que enunciarse previamente.
En el detalle en sección transversal de la
figura 3 se ha representado un primer ejemplo de realización
práctica para la sujeción de la placa de choque (3) al molde (5),
concretamente dentro de un canal (6) de esta, en cuyo ejemplo dicho
canal (6) es considerablemente más ancho que la placa de choque (3),
de manera que tras la emplazamiento dentro de dicho canal (6) del
elastómero (4) y en su caso del material aislante (7), el
aseguramiento se lleva a cabo con la colaboración de una cuña (8)
encajada a presión en el espacio de canal (6) dejado libre por la
placa de choque (3).
No obstante y como muestra la figura 4, la placa
de choque (3) puede ser de la misma anchura que el canal (6), de
manera que dicha placa (3) de choque con el elastómero (4) y el
aislante (7) se asegura al molde por medio un tornillo de sujeción
(9) situado lateralmente con respecto a la placa de choque (3), lo
mismo que sucedía con la cuña (8) encajada a presión del ejemplo
de la figura anterior.
De la estructuración descrita surgen varias
ventajas que pueden sintetizarse en los siguientes aspectos:
- -
- El aparato permite utilizar la misma herramienta en diferentes máquinas sin necesidad de ajustes previos.
- -
- No es necesario trabajo manual complementario para conseguir una buena alineación de las herramientas de corte cuando éstas sean sustituidas, reparadas o empleadas en diferentes máquinas.
- -
- Las piezas obtenidas pueden montarse directamente cuando salen de la máquina moldeadora-cortadora evitando operaciones posteriores de retocado.
- -
- Se reduce sustancialmente el desgaste excesivo o anormal tanto de la cuchilla (1) como de la placa de choque (3), consiguiéndose que en todos los ciclos la fuerza de corte se distribuya uniformemente a lo largo de toda la línea de corte y previniéndose así que la fuerza se concentre en áreas puntuales del filo de la cuchilla o de la placa de choque. Es posible efectuar sustituciones sin tener que hacer alineaciones.
- -
- Su mantenimiento es sencillo, sin necesidad de operativos muy especializados.
- -
- Los fallos de corte se pueden resolver sobre la propia máquina de trabajo.
- -
- La calidad del corte se mejora notablemente, asegurando que dicho corte se produzca en un abanico más amplio de circunstancias.
- -
- Permite trabajar con diferentes valores de fuerzas de corte lo cual permite bien trabajar con diferentes materiales con el mismo útil o bien realizar cortes parciales o marcados si se desea.
Claims (6)
1. Aparato de corte flotante rígido, que es de
especial aplicación tanto en máquinas que realizan solamente el
corte como en las que realizan simultáneamente el prensado,
conformado y el recorte de una pieza tipo sándwich o similar, como
por ejemplo en la producción de guarnecidos de techo para vehículos,
y que tiene como finalidad absorber posibles desviaciones de
posición tanto en los elementos de corte como en los moldes de las
propias máquinas de trabajo, que comprende una cuchilla (1) y una la
placa de choque (3)
en el que la placa (3) de choque es móvil,
materializada en una pieza rígida, preferiblemente de acero, que se
apoya sobre un soporte (4) elástico, preferiblemente un elastómero,
con suficiente elasticidad para llegar a la presión de corte,
caracterizado porque la cuchilla (1) y la
placa (3) de choque tienen, complementariamente, perfiles (2) curvos
al menos parcialmente, de manera que en el avance de la cuchilla
hacia la placa (3) de choque estos elementos se ponen en contacto
hasta que hay un acoplamiento total del perfil de la cuchilla con el
de la placa (3) de choque a través de la deformación del soporte
(4) elástico sobre el que se apoya dicha placa (3) de choque.
2. Aparato de corte flotante rígido de acuerdo
con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
para la cuchilla (1), la placa de choque (3) y el soporte elástico
(4) se establecen los siguientes parámetros:
- -
- la placa de choque (1) está hecha de una aleación de acero resistente al desgaste, del grupo F-500 de acuerdo don los estándares IHA, con dureza superficial de entre 40 y 60 HRc;
- -
- el espesor de la placa de choque es mayor que 4 mm, y su longitud cubre toda la línea de corte y está formado de segmentos consecutivos de al menos 200 mm cada uno y su anchura está entre 4 y 100 mm.
- -
- el soporte elástico (4) tiene un espesor de entre 2 y 8 mm, y tiene una dureza Shore A de entre 75 y 95.
3. Aparato de corte flotante rígido de acuerdo
con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
elemento móvil, sea la placa de choque o la cuchilla, y el soporte
(4) elástico están conectados entre sí sin necesidad de medios
adicionales de unión de los dos.
4. Aparato de corte flotante rígido de acuerdo
con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque es
capaz también de incluir una capa aislante con un espesor de entre
0,5 y 2,5 mm y una resistencia a temperaturas de hasta al menos
200ºC.
5. Aparato de corte flotante rígido de acuerdo
con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
soporte (4) elástico y el elemento móvil montado sobre el mismo, la
placa (3) de choque, se ubican en un canal del molde (5), con la
colaboración de un sistema de sujeción que mantiene ambos elementos
dentro de este canal a modo de retén, siendo guiado el
desplazamiento de estos por dicho canal que los aloja y los
restringe en la dirección paralela a la de corte.
6. Aparato de corte flotante rígido de acuerdo
con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
sistema de sujeción del soporte (4) elástico del elemento móvil, en
el canal (6) del molde (5), se implementa con la colaboración de
una cuña (8) de sujeción o con la colaboración de un tornillo (9)
que, en todo caso, actúa al menos sobre uno de los lados del
elemento móvil.
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