ES2331277B2 - Dispositivo con amortiguador de troquel con accionamiento de control numerico con cojin amortiguador hidraulico. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo con amortiguador de troquel con
accionamiento de control numérico con cojín amortiguador
hidráulico. Se propone un dispositivo con amortiguador de troquel
(1), en el que se verifican el movimiento y la presurización del
asiento de presión (11) por medio de un accionamiento
electromecánico (7) y en el que se ha dispuesto un cojín
amortiguador hidráulico (14) entre la tuerca del husillo (9) y el
asiento de presión (11).
Description
Dispositivo con amortiguador de troquel con
accionamiento de control numérico con cojín amortiguador
hidráulico.
hidráulico.
La invención se refiere a un dispositivo con
amortiguador de troquel para una prensa transformadora según la
parte introductoria de la reivindicación 1.
Para la transformación de piezas embutidas es
necesario sujetar la pieza dispuesta sobre un útil inferior. Para
ello se fija la pieza entre un portachapas especial y el útil
superior, que desciende sobre el mismo. En este caso, debe ejercerse
una contrafuerza por medio de un dispositivo elástico, regulado,
frente a la fuerza aplicada por la corredera durante el descenso.
Para ello se aplica la contrafuerza sobre el portachapas por medio
de un asiento de presión, situado por debajo, que se denomina
también cojín amortiguador de presión o amortiguador de troquel. El
montaje de una amortiguador de troquel, de este tipo, ha sido
representado en la publicación "Handbuch der Umformtechnik,
página 45, Schuler 1996". En la publicación EP 04 17 754 B1 se
ha divulgado un dispositivo con amortiguador de troquel en el que
puede evitarse, por medio de una aceleración previa de las masas de
los amortiguadores de troquel, el choque producido por la colisión y
el ruido que se produce por el choque en el momento de la colisión
del útil superior sobre el portachapas y, a continuación, puede
aplicarse un tensión previa hidráulica al portachapas.
Todos amortiguadores de troquel, que son
accionados de manera hidráulica y neumática tienen en común el
elevado coste de control y de regulación para conseguir las
funciones de desplazamiento y de fuerza, deseadas.
Recientemente se han dado a conocer
amortiguadores de troquel, en los que se generan estas funciones de
desplazamiento y de fuerza por medio de accionamiento eléctricos, de
control numérico. La publicación EP 10 82 185 B1 divulga una prensa
de embutición con la corredera de la prensa accionada por medio de
un husillo roscado y de una tuerca del husillo así como con
amortiguador de troquel. En esta realización se consigue el
movimiento del amortiguador de troquel, exclusivamente, por medio de
accionamientos eléctricos, que se encuentran en conexión con el
asiento de presión a través de la tuerca del husillo y del husillo
roscado. Todos los accionamiento están acoplados entre si en
ausencia de deslizamiento. Esta solución tiene, ciertamente, la
ventaja de que se reduce el coste de regulación con respecto al de
los amortiguadores de troquel conocidos, hidráulicos y neumáticos,
sin embargo, mantiene aún algunos inconvenientes.
Un inconveniente es, con seguridad, el que están
acoplados entre sí los accionamientos eléctricos para el
amortiguador de troquel. Las exigencias actuales, especialmente en
el caso de la industria del automóvil, con respecto a una prensa
transformadora requieren una distribución variable de la presión
sobre el asiento de presión. Esto queda impedido como consecuencia
del acoplamiento de los accionamientos.
Además, se ha divulgado que se sincroniza el
movimiento del amortiguador de troquel por medio de árboles
eléctricos, por un lado, entre la corredera y el amortiguador de
troquel y, por otro lado, entre varios servomotores, asociados con
el amortiguador de troquel. En este caso puede fijarse la fuerza de
embutición necesaria con ayuda de la modificación del momento motor
durante el proceso de embutición. No se han divulgado ni el
dispositivo, necesario para ello, ni las etapas del procedimiento,
necesarias para la regulación. En principio, entran en
consideración, para la regulación de tales dispositivos, dos
variantes diferentes, una regulación dependiente de la fuerza y una
regulación dependiente del desplazamiento.
En el caso de una regulación dependiente de la
fuerza se detecta la fuerza de cojín amortiguador por medio de un
captador de presión en cada punto de presión del cojín
amortiguador. Los captadores de fuerza pueden ser, por ejemplo,
captadores de la dilatación, piezoeléctricos o resistivos.
Alternativamente, la fuerza del cojín amortiguador puede
detectarse, indirectamente, por medio de la corriente del motor de
los servomotores. A continuación se comparan, por medio de un
dispositivo de control numérico, las fuerzas detectadas con valores
teóricos, que han sido registrados, y se activan los servomotores
de manera correspondiente.
En el caso de una regulación en función del
desplazamiento, un control calcula un denominado disco de levas de
posición, electrónico, que contiene el transcurso teórico de la
posición del cojín amortiguador en función de la posición de la
corredera. El disco de levas de posición se memoriza en el control
en forma de una tabla, de una función matemática o de una
combinación de ambas. La posición del cojín amortiguador queda
influenciada por una regulación de la posición, que recibe su valor
teórico a partir del disco de levas de posición, seleccionado de
acuerdo con la posición actual de la corredera. El servomotor,
activado por medio de un amplificador de potencia, y el asiento de
presión, en conexión de trabajo, siguen al disco de levas de
posición.
En el caso del dispositivo, divulgado en la
publicación EP 1 082 185 B1 no es posible una regulación de este
tipo, en función del desplazamiento, debido a la cadena de
transmisión del movimiento rígida, prácticamente sin juego, entre el
motor y el asiento de presión. Los saltos discontinuos de fuerza,
debidos a la rígida disposición entre la corredera y el
amortiguador de troquel, tal como, por ejemplo en el caso de la
aplicación del útil superior sobre el portachapas o en el caso de un
trabajo continuo, no pueden compensarse mediante la ingeniería de
la regulación. Por lo tanto, se transmitirían las solicitaciones,
tipo impulso, directamente hasta las piezas mecánicas, lo cual
conduciría a una fracaso o, al menos, a una reducción de la
duración de vida.
Puesto que son muy elevadas las masas reducidas
del momento de inercia del motor sobre el amortiguador de troquel o
bien sobre el asiento de presión, es problemática, del mismo modo,
una regulación del dispositivo divulgado en función de la
fuerza.
La invención tiene como cometido desarrollar, a
partir del estado de la técnica, un dispositivo con amortiguador de
troquel con accionamientos eléctricos mediante control numérico, que
posibilite una regulación de la fuerza de embutición en función del
desplazamiento. Además, debe conseguirse la posibilidad de asegurar
una protección contra las sobrecargas del dispositivo con
amortiguador de troquel. Especialmente, esto debe realizarse con un
coste de construcción tan bajo como sea posible.
Esta tarea se resuelve a partir de un
dispositivo con amortiguador de troquel según la parte
introductoria de la reivindicación 1, por medio de los puntos
característicos de la reivindicación 1.
En las reivindicaciones dependientes se han
realizado desarrollos ventajosos y mejoras del dispositivo con
amortiguador de troquel, descrito en la reivindicación
principal.
La invención se base en la idea central de
montar en la cadena de transmisión del movimiento, formada por el
motor, el husillo roscado, la tuerca del husillo y el asiento de
presión, un cojín amortiguador hidráulico, que sea capaz de absorber
y de compensar los impactos y las inexactitudes de regulación.
De manera ventajosa, este cojín amortiguador
hidráulico se encuentra entre la tuerca del husillo y el asiento de
presión y está constituido por una cavidad cilíndrica, hueca, que
se ha configurado como superficie de anillo para pistones. En la
misma se encuentra un fluido, que se encuentra en comunicación con
el acumulador de presión por medio de un conducto hidráulico y que
es impulsado a presión. Esta presión puede ser modificada por medio
de un ajuste adecuado de la presión. El amortiguador de troquel se
someterá a una aceleración previa, durante una carrera de la
prensa, antes de que se produzca la colocación del útil superior
sobre el portachapas de tal manera, que la velocidad relativa entre
el útil superior y el portachapas sea lo mas baja posible. En la
práctica existirá siempre un movimiento relativo mínimo. Este actúa
como impulso de colisión sobre el dispositivo con amortiguador de
troquel, con inclusión de todos los elementos del accionamiento, lo
cual conduce a una reducción de la duración de vida de las piezas
correspondientes. Sin embargo, si está presente un cojín
amortiguador hidráulico entre el asiento de presión y la tuerca del
husillo, como en el caso del dispositivo con amortiguador de
troquel, según la invención, podrán compensarse estas colisiones. De
este modo, el dispositivo con amortiguador de troquel, según la
invención, proporciona una mejora de la duración de vida de todas
las piezas del accionamiento.
De manera opcional, el cojín amortiguador
hidráulico, según la invención, podrá disponerse en la cadena de
transmisión del movimiento, anteriormente descrita, en una posición
diferente a la situada entre el asiento de presión y la tuerca del
husillo. Otro punto de montaje adecuado está situado, por ejemplo,
entre el cojinete del accionamiento y un asiento, que está
rígidamente unido con la mesa de la prensa.
Además de la amortiguación de las colisiones,
anteriormente descrita, el dispositivo con amortiguador de troquel
puede estar dotado también, con una protección contra las
sobrecargas. Para ellos se conectará el cojín amortiguador
hidráulico con una válvula limitadora de la presión. Esta válvula
limitadora de la presión posibilita una inyección del cojín
amortiguador hidráulico en presencia de una presión predeterminable
y ajustable. Este valor de ajuste debe dimensionarse de tal manera,
que sea posible tanto un funcionamiento normal del amortiguador de
troquel como, también, que se protejan las piezas del dispositivo
con amortiguador de troquel contra un deterioro o una destrucción
como consecuencia de una sobrecarga. El tamaño del cojín
amortiguador de aceite debe dimensionarse en este caso de tal
manera, que le quede a la prensa tiempo suficiente para
detenerse.
El cojín amortiguador hidráulico puede
substituirse también por un cojín amortiguador neumático, de manera
alternativa a la de la realización precedentemente descrita, o por
un elemento constituido por material con elasticidad permanente.
Cuando se utilice un material con elasticidad permanente, existe la
posibilidad de influenciar o bien de establecer la elasticidad por
medio de una tensión previa.
En otro desarrollo ventajoso, no solamente puede
ajustarse previamente la presión en el cojín amortiguador
hidráulico, como se ha descrito precedentemente, sino que, también,
puede controlarse o regularse. La regulación de los servomotores, en
función del desplazamiento, puede superponerse así, a través del
cojín amortiguador hidráulico, con una regulación en función de la
presión o bien en función de la fuerza.
Otros detalles y ventajas de la invención se
desprenden del ejemplo de realización representado por medio de las
figuras.
\newpage
Se muestra:
en la figura 1 una representación esquemática de
la prensa transformadora con amortiguador de troquel,
en la figura 2 una representación esquemática
del dispositivo con amortiguador de troquel,
en la figura 3 una vista en detalle del husillo
roscado con tuerca del husillo y el cojín amortiguador
hidráulico.
La figura 1 muestra una representación
esquemática de una prensa transformadora 19. Puede verse la
corredera 20, el útil superior e inferior 21, 22, así como el
portachapas 23. El portachapas 23 se encuentra en conexión de
trabajo con el amortiguador de troquel 1 a través de pernos de
presión 24. La figura 2 muestra una vista a mayor escala del
amortiguador de troquel 1.
La figura 2 muestra una representación
esquemática de la zona de la mesa de una prensa transformadora con
el dispositivo con amortiguador de troquel 1, según la invención.
Puede verse una parte del montante 2, la riostra flexible 3 y la
mesa 4. El dispositivo con amortiguador de troquel 1 está
rígidamente unido con la mesa 4, en la zona inferior, por medio del
cojinete del accionamiento 5 y del soporte 6. El cojinete del
accionamiento 5 sirve para el alojamiento del servomotor 7 con el
husillo roscado 8, montado sobre el mismo. El husillo roscado 8 se
encuentra en conexión de trabajo con la tuerca del husillo 9, que,
por su parte, está unida con el asiento de presión 7 a través de
un
alojamiento 10.
alojamiento 10.
Así pues, mediante la rotación del husillo
roscado 8, por medio del servomotor 7, localmente fijo, se
desplazan verticalmente la tuerca del husillo 9, el alojamiento 10
y, finalmente, el asiento de presión 11. Durante este movimiento se
conduce al asiento de presión 11 en la mesa 4 por medio de la guía
12. Inmediatamente antes del proceso de embutición, antes de que se
asiente el útil superior sobre el portachapas, que no ha sido
representado en este caso, se somete a una aceleración previa al
asiento de presión 11, que se encuentra en conexión de trabajo con
el portachapas, en el sentido de la flecha 13. Por regla general, se
someterá al portachapas a una aceleración previa por parte del
amortiguador de troquel tal que, en el momento de la aplicación del
útil superior, la velocidad relativa con respecto al portachapas
sea, aproximadamente, de un 10 hasta un 15% de la velocidad
absoluta del útil superior. En el momento en que se verifica el
asiento, esta velocidad relativa conduce a un impulso de colisión,
que es transmitido hasta el alojamiento 10 a través del asiento de
presión 11.
En el caso del dispositivo con amortiguador de
troquel 1, según la invención, representado en este caso, este
impulso de colisión no es transmitido directamente por el
alojamiento 10 hasta la tuerca del husillo 9 y, por lo tanto,
tampoco hasta el husillo roscado 8, como ocurre en el caso de las
solucione conocidas, sino que es transmitido hasta un cojín
amortiguador hidráulico 14.
En la figura 3 se ha representado con mayor
detalle la disposición del cojín amortiguador hidráulico 14. La
tuerca del husillo 9 está rígidamente unida con una pieza
intermedia 15. La pieza intermedia 15 cumple la función de una
protección contra la torsión para la tuerca del husillo 9. Entre el
alojamiento 10 y la pieza intermedia 15 se encuentra una cavidad
hueca, que está rellena, en este ejemplo de realización, con un
fluido. Esta cavidad hueca, rellena con fluido, que constituye el
cojín amortiguador hidráulico, según la invención, está conectada
con un acumulador de presión 7 a través de un conducto hidráulico
16. La presión reinante puede elegirse de antemano o bien puede
modificarse por medio de una grifería para el ajuste de la presión
18.
La invención no está limitada al ejemplo de
realización descrito y representado. Ésta abarca, también, todos
los desarrollos profesionales en el ámbito de la idea según la
invención. A modo de ejemplo, podrán reemplazarse el acumulador de
presión 7 y la grifería para el ajuste de la presión 18, como ya se
ha descrito, por un circuito regulador de la presión. Otra variante
consistiría en equipar al cojín amortiguador hidráulico 14 con una
válvula de sobrepresión y, de este modo, realizar una protección
contra las sobrecargas.
- 1.
- Dispositivo con amortiguador de troquel
- 2.
- Montante
- 3.
- Riostra flexible
- 4.
- Mesa
- 5.
- Cojinete del accionamiento
- 6.
- Soporte
- 7.
- Servomotor
- 8.
- Husillo roscado
- 9.
- Tuerca del husillo
- 10.
- Alojamiento
- 11.
- Asiento de presión
- 12.
- Conducción
- 13.
- Sentido de la flecha
- 14.
- Cojín amortiguador hidráulico
- 15.
- Pieza intermedia
- 16.
- Conducto hidráulico
- 17.
- Acumulador de presión
- 18.
- Grifería para el ajuste de la presión
- 19.
- Prensa
- 20.
- Macho
- 21.
- Parte superior del útil
- 22.
- Parte inferior del útil
- 23.
- Portachapas
- 24.
- Pernos de presión
Claims (11)
1. Dispositivo con amortiguador de troquel para
una prensa para la mecanización de metales, destinado a la
regulación de una fuerza del portachapas entre la parte inferior del
útil y la parte superior del útil, verificándose la presurización y
el movimiento de un portachapas o bien de un asiento de presión, en
conexión de trabajo con el portachapas, por medio de uno o varios
accionamientos electromotirizados, habiéndose dispuesto en una
cadena para la transmisión del movimiento, al menos, un elemento
elástico (14) entre el motor de accionamiento (7) y el asiento de
presión (11), empleándose como elemento elástico un cojín
amortiguador hidráulico (14) que se monta entre el alojamiento (10)
y la pieza intermedia (15) rígidamente unida con la tuerca de
husillo (9).
2. Dispositivo con amortiguador de troquel según
la reivindicación 1, caracterizado porque el cojín
amortiguador hidráulico (14) se encuentra en conexión de trabajo
con un acumulador de presión (17).
3. Dispositivo con amortiguador de troquel según
una o varias de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado
porque el cojín amortiguador hidráulico (14) se encuentra en
conexión de trabajo con un acumulador de presión (17) y con una
grifería (18) para el ajuste de la presión y porque la presión
reinante puede ser regulada.
4. Dispositivo con amortiguador de troquel según
una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque el cojín amortiguador hidráulico (14) se encuentra en
conexión de trabajo con una válvula limitadora de la presión.
5. Dispositivo con amortiguador de troquel según
una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque el volumen del cojín amortiguador hidráulico (14) se elige de
tal manera, que pueda evitarse una sobrecarga de las piezas de
accionamiento (7, 8, 9, 15, 10) en el momento de la desconexión de
la válvula limitadora de la presión.
6. Dispositivo con amortiguador de troquel según
una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado
porque se acelera la tuerca roscada (9) en el sentido de la flecha
(13) en caso de sobrecarga.
7. Dispositivo con amortiguador de troquel según
una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado
porque puede controlarse o regularse la presión en el cojín
amortiguador hidráulico (14) por medio de un circuito de regulación,
que se encuentra en conexión de trabajo con el cojín amortiguador
hidráulico (14).
8. Dispositivo con amortiguador de troquel según
una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado
porque el cojín amortiguador hidráulico (14) puede montarse entre el
cojinete de accionamiento (5) y el soporte (6).
9. Dispositivo con amortiguador de troquel según
una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado
porque puede emplearse un cojín amortiguador neumático como elemento
elástico.
10. Dispositivo con amortiguador de troquel
según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado porque puede emplearse un elemento de material
con elasticidad permanente como elemento elástico.
11. Dispositivo con amortiguador de troquel
según una o varias de las 15 reivindicaciones 1 a 10,
caracterizado porque el elemento de material con elasticidad
permanente está sometido a una tensión previa.
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2006
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