ES2338824T3 - Sistema de herramientas perfeccionado con un conjunto de elementos ajustables en altura. - Google Patents

Abstract

Un sistema (1) de herramientas que comprende un número de elementos (2) dispuestos en un conjunto en el que una de las superficies de los elementos define una superficie perfilada, o una sección de una superficie perfilada, sistema de herramientas que también incluye un medio (7) para montar un elemento en un raíl (5) de soporte que se extiende por el conjunto y dicho medio (7) permite el ajuste de la altura del elemento (2) del conjunto con respecto a los otros elementos del conjunto, y el medio (7) para el montaje se extiende a través del raíl de soporte dentro de un espacio definido bajo el raíl de soporte, caracterizado por un elemento (6) de soporte formado a partir de un material resistente adecuado y que incluye un medio de recepción para el medio (7) para el montaje, que está situado en el espacio bajo el raíl de soporte y está dimensionado de modo que llene de forma sustancialmente vertical el espacio entre el raíl de soporte y una base (9) sobre la que está colocado el sistema de herramientas.

Description

Sistema de herramientas perfeccionado con un conjunto de elementos ajustables en altura.

La presente invención versa acerca de un sistema de herramientas conforme al preámbulo de la reivindicación 1 (véase, por ejemplo, el documento WO-2005/61147).

El documento de patente WO 2002/064308 proporciona una descripción de la tecnología base para un sistema de herramientas a partir del cual se genera la invención de la presente Solicitud de Patente.

La Solicitud de Patente PCT describe un sistema de herramientas que comprende una pluralidad de elementos generalmente dispuestos en un conjunto, siendo amovible cada elemento del conjunto a lo largo de su longitud con respecto a los otros elementos del conjunto. El sistema de herramientas también incluye medios para ajustar la posición longitudinal de un elemento respectivo para que el conjunto defina un perfil deseado de superficie; y medios para retener los elementos en su sitio. Cada elemento del conjunto incluye un primer extremo que es mecanizable y que está montado de forma amovible a una porción base, y los elementos están dispuestos para que la porción mecanizable del elemento o de cada elemento pueda ser mecanizada para producir un perfil deseado de superficie. Además, los elementos del conjunto pueden ser movidos entre una posición cerrada, en la que los elementos entran en contacto mutuo y están fijados en su sitio, y una posición abierta en la que los elementos del conjunto están separados entre sí para facilitar la mecanización de la porción mecanizable, y cada elemento es capaz de realizar un movimiento vertical con respecto a los elementos circundantes. Un medio de accionamiento para abrir y cerrar el conjunto y los elementos con respecto a los raíles de soporte puede ubicarse en el espacio que está debajo de los elementos del conjunto.

El conjunto puede comprender la totalidad de la superficie de herramientas o puede comprender una sección de la superficie de herramientas, estando compuesta la totalidad de la superficie de herramientas de varias secciones.

Dentro de cada conjunto, o de cada sección del conjunto, los elementos pueden ser mantenidos en su configuración por medio de un caballete, por ejemplo del tipo descrito y reivindicado en la Publicación de Patente, en tramitación como la presente, N° WO 2005/61147.

Los raíles de soporte, que soportan los elementos del conjunto, forman una serie de raíles que discurren a través del conjunto o de una sección del conjunto. Los raíles de soporte están soportados en los bordes del conjunto, o en los bordes de la sección; no se proporciona apoyo alguno para los raíles de soporte en el espacio que está debajo del conjunto o de la sección. Los raíles de soporte están formados a partir de una barra sustancial y tienen calibraciones espaciadas para el montaje y la colocación de los elementos individuales del conjunto o de la sección. En consecuencia, la carga puesta sobre los elementos en uso es transmitida a través del montaje desde los elementos al raíl de soporte.

El sistema de herramientas anteriormente mencionado tiene un uso principal en la producción de superficies de moldeo, por ejemplo superficies de moldeo por inyección. Típicamente, el moldeo por inyección puede tener una presión o carga operativa en la zona de los 50 a los 200 MPa y, por lo tanto, se pone una fuerte carga en la superficie de moldeo. Con el presente sistema de herramientas, esta carga, o presión, se transmitirá por los elementos del conjunto y los sistemas de soporte. Los elementos de de soporte y el raíl de soporte se pondrán bajo una carga significativa y esto significará que al raíl de soporte se le aplica una fuerte carga o una fuerza de doblado. Cuanta mayor longitud tenga el raíl de soporte, mayor será la fuerza de doblado, y el resultado podría ser alguna deformación del raíl de soporte, lo que llevaría a imprecisiones o anomalías en la superficie del molde. Como se apreciará, esto no es deseable.

La presente invención responde a la inquietud de proporcionar medios para aliviar este problema o de eliminarlo sustancialmente.

Conforme a un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de herramientas tal como se define en la reivindicación 1.

La provisión del elemento de soporte en el espacio para que llene de forma sustancialmente vertical el espacio que hay debajo del raíl de soporte o de los raíles de soporte significa, de hecho, que el elemento de soporte es un ajuste entre piezas en el espacio, y que, a medida que se aplica carga al raíl de soporte, por ejemplo mediante la operación o el uso del molde, la carga se transmitirá al elemento de soporte desde los elementos que hay en los raíles de soporte y, con ello, a la base sobre la que está montado el sistema de herramientas. Por lo tanto, se niega toda tendencia a la deformación en el raíl de soporte o en los raíles de soporte y se anula toda deformación. En consecuencia, la eliminación de la deformación en el raíl de soporte o en los raíles de soporte y en la superficie del molde seguirá sustancialmente como se ha diseñado.

En una realización de la presente invención, el elemento de soporte está formado como un único miembro. Sin embargo, alternativamente, el elemento de soporte puede comprender una pluralidad de elementos montados conjuntamente para formar el elemento de soporte. El elemento de soporte puede estar dividido en componentes horizontales y/o verticales. Los componentes pueden estar interconectados firmemente.

La selección del material del que está formado el elemento de soporte es importante, y esta selección tendrá en cuenta varios factores, incluyendo las condiciones operativas, al igual que el coste y la aptitud para la conformación. El factor más importante es que el material sea capaz de transmitir la carga y la presión aplicadas y no falle, sin más, cuando se aplique carga.

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En una realización de la invención, el elemento soporte está formado de un material resiliente, como el acero dulce. En consecuencia, el elemento es fácilmente mecanizable y es barato de producir. Alternativamente, el elemento de soporte puede estar formado de un material resistente, como el cemento polimérico. Con esta disposición, el elemento de soporte puede ser fácilmente moldeado y, por lo tanto, acabar formando una red.

En una configuración, se contempla que el elemento de soporte incorpore funciones adicionales; por ejemplo, el elemento de soporte puede usarse también como intercambiador de calor para extraer o aportar calor al sistema de herramientas en conjunto. Si es así, la selección del material para el elemento de soporte también tendrá en cuenta las propiedades térmicas del material, por ejemplo el coeficiente de expansión y la conductividad térmica, para garantizar que el elemento de soporte no ejerza cargas indebidas en el sistema en funcionamiento.

En la disposición convencional del sistema de herramientas, tal como se describe en la anteriormente mencionada Publicación de Patente PCT N° WO 2002/064308, el raíl de soporte y los raíles de soporte soportan la carga y la presión transmitidas desde los elementos durante el funcionamiento del sistema de herramientas. En una disposición de la presente invención, el raíl de soporte, o los raíles de soporte seleccionados, del sistema de herramientas pueden extenderse hacia abajo para entrar en contacto con la base y así proporcionar el elemento de soporte. El raíl o los raíles de soporte pueden extenderse hacia abajo o como miembro integral o, alternativamente, mediante la adición de un miembro secundario colocado firmemente.

Esta disposición de extender el o los raíles de soporte puede usarse como alternativa a la provisión de un elemento de soporte o como alternativa como elemento adicional de soporte.

Los elementos individuales del conjunto se mantienen en alineamiento y posición verticales mediante medios para el montaje que conectan los elementos al raíl de soporte o a los raíles de soporte. En una disposición de la presente invención, el medio para el montaje comprende un miembro roscado que se extiende entre la superficie inferior de uno de los elementos y un agujero del que están dotados el raíl de soporte o los raíles de soporte.

Con este tipo de disposición, el miembro roscado se extenderá desde la superficie inferior de un elemento respectivo, pasando el agujero y entrando en el espacio definido por debajo del raíl de soporte o de los raíles de soporte. Por lo tanto, en una disposición de la presente invención, el elemento de soporte está dotado de una red de agujeros que se corresponden con la ubicación de los medios para el montaje y las medidas de montaje en el raíl de soporte o los raíles de soporte.

Cuando se monta la herramienta, los miembros roscados de los medios para el montaje se sitúan en un agujero respecto. Pueden proporcionarse medios adicionales en el agujero para facilitar el ajuste de la altura del elemento en el conjunto.

Se contempla que la red de agujeros en el elemento de soporte permita alguna flexibilidad en la posición de los elementos en el conjunto y que, por lo tanto, en funcionamiento, haya varios agujeros de sobra que no estén en uso. Los agujeros sobrantes pueden usarse para alojar equipo auxiliar, por ejemplo accionadores o sensores o medios para expulsar los elementos del conjunto.

Pueden usarse agujeros sobrantes adicionales para fijar el elemento de soporte al raíl de soporte o a los raíles de soporte. El elemento de soporte puede fijarse al raíl de soporte o a los raíles de soporte por medio de pernos ubicados en agujeros avellanados en el elemento de soporte y en un respectivo raíl de soporte.

A la superficie superior del elemento de soporte puede dársele una forma que facilite la operación del sistema de herramientas. La forma impartida a la superficie superior puede ser sinusoidal, ranurada en V o almenada, en una o dos direcciones.

En una disposición de la presente invención, la superficie del elemento de soporte adyacente al raíl de soporte o a los raíles de soporte está dotada con una serie de surcos que discurren de lado a lado a través del elemento de soporte. Los surcos pueden formar una red que se extiende en una dirección únicamente o que se extiende en dos direcciones. Estos sistemas ranurados permiten que se proporcione un ajuste automático de los elementos.

Disposiciones alternativas del elemento de soporte incluyen:

una serie de miembros tubulares, como, por ejemplo, cilindros, a los que se dé forma hasta acabar formando una red.

miembros tubulares individuales, como, por ejemplo, cilindros, proporcionados como miembros individuales ubicados de forma apropiada con respecto a los medios para el montaje.

un miembro con forma de caja hueca que puede llenarse con un material particulado adecuado, como arena. Este miembro con forma de caja puede también incluir miembros tubulares, como, por ejemplo, cilindros, ubicados de forma apropiada.

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El elemento de soporte puede estar fijado en su sitio, por debajo de los raíles de soporte con respecto al caballete que rodea el conjunto, mediante sujeciones adecuadas. Las sujeciones pueden comprender sujeciones de tornillo que sitúan el elemento de soporte con respecto a un caballete que rodea los elementos del conjunto.

Conforme a un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un elemento de soporte para su uso con el aparato del primer aspecto de la presente invención.

La invención será descrita ahora a título de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la Figura 1 muestra una representación esquemática del sistema de herramientas conforme a la presente invención;

las Figuras 2A+B muestran una representación esquemática de un primer elemento de soporte fabricado conforme a la presente invención;

las Figuras 3A a 3C muestran vistas laterales esquemáticas de diseños alternativos de los elementos de soporte fabricados conforme a la presente invención;

la Figura 4 muestra una vista de planta de una realización bidireccional del diseño alternativo mostrado en la
Figura 3B.

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Con referencia ahora a la Figura 1 de los dibujos, se muestra una representación esquemática de un sistema de herramientas genéricamente conforme a la presente invención. El sistema 1 de herramientas comprende varios elementos 2 a los que se da forma hasta constituir un conjunto, y dispuestos entre las paredes laterales periféricas 3 de un elemento de caballete.

Cada uno de los elementos 2 incluye una porción mecanizable, la sección superior del elemento y una porción fija. Los elementos 2 del conjunto están montados en raíles 5 de soporte, que se extienden en el conjunto entre las paredes laterales opuestas 3 del caballete por medio de pernos roscados 7.

Los pernos roscados 7 están montados firmemente en la porción fija de los elementos y cada uno está montado en un agujero roscado del que está dotado en el raíl de soporte 5. Un elemento 6 de soporte está dispuesto en el espacio debajo de los raíles 5 de soporte y descansa sobre una base 9. El elemento 6 de soporte también está en contacto con la superficie inferior de los raíles 5 de soporte y está dotado de una red de agujeros 8 que se corresponden con la posición de montaje para los elementos del conjunto. Los agujeros 8 están dotados cada uno en su extremo con secciones 8a con agujeros escariados. La sección del agujero escariado permite que el elemento de soporte esté montado firmemente al raíl de soporte mediante una sencilla disposición de tuerca y perno.

Además, el elemento de soporte puede estar dotado de agujeros laterales (no mostrados) que permiten que el elemento de soporte esté fijado firmemente al caballete.

En funcionamiento, los elementos 2 del conjunto, o una porción del conjunto, pueden separarse hasta alcanzar una posición abierta, para facilitar mejor el ajuste de la posición de los elementos 2 entre sí, o para mecanizar la porción mecanizable del elemento. De esta manera, los elementos del conjunto pueden ser mecanizados individualmente sin extraerlos del conjunto, si así se desea.

El funcionamiento del conjunto es dado a conocer plenamente en el documento WO 2002/064308.

En funcionamiento, la superficie superior de los elementos 2 forma la superficie perfilada de un molde 4, tal como un molde para el moldeo por inyección. Se aplica una carga durante el funcionamiento del sistema de herramientas, y esta carga es transmitida a la base 9 por medio de los elementos, los raíles de soporte y el elemento de soporte. Por lo tanto, la carga no aplica una fuerza de doblado al raíl de soporte o a los raíles de soporte 5.

El elemento 6 de soporte se muestra con detalle adicional en las Figuras 2A y 2B de los dibujos, que muestran un primer diseño del elemento 6 de soporte para su colocación en el espacio por debajo del raíl 5 de soporte. El elemento 6 de soporte está dimensionado para llenar sustancialmente el espacio por debajo de los raíles 5 de soporte y por encima de la base y también para permitir la construcción y la operación fácil de los demás elementos mecánicos del conjunto.

El diseño del elemento de soporte aquí mostrado es un elemento sencillo de soporte formado como un simple miembro de bloqueo, que está dotado de una red de agujeros 8.

Cuando se monta el sistema de herramientas, la sección extrema de los pernos roscados 7 se extenderá a través y por debajo de los raíles 5 de soporte. Los agujeros 8 del elemento de soporte están situados de modo que la sección extremo de un perno 7 respectivo se extienda al interior del agujero 8.

Con referencia ahora a la Figura 3 de los dibujos, se muestran vistas de frente de diseños alternativos del elemento 6 de soporte. La localización y la operación de estos elementos de soporte son básicamente como se describe, y la
Figura 3 muestra vistas laterales de diseños alternativos. Las vistas laterales mostradas serán las mismas para realizaciones de una sola dirección y para realizaciones de dos direcciones.

La Figura 4 muestra una vista en planta de la configuración alternativa mostrada en la Figura 3B e ilustra únicamente la realización de dos direcciones.

Cada uno de los diseños alternativos mostrados en las Figuras 3A a 3C y en la Figura 4 es adecuado para la operación automática del sistema de herramientas.

Claims (15)

1. Un sistema (1) de herramientas que comprende un número de elementos (2) dispuestos en un conjunto en el que una de las superficies de los elementos define una superficie perfilada, o una sección de una superficie perfilada, sistema de herramientas que también incluye un medio (7) para montar un elemento en un raíl (5) de soporte que se extiende por el conjunto y dicho medio (7) permite el ajuste de la altura del elemento (2) del conjunto con respecto a los otros elementos del conjunto, y el medio (7) para el montaje se extiende a través del raíl de soporte dentro de un espacio definido bajo el raíl de soporte, caracterizado por un elemento (6) de soporte formado a partir de un material resistente adecuado y que incluye un medio de recepción para el medio (7) para el montaje, que está situado en el espacio bajo el raíl de soporte y está dimensionado de modo que llene de forma sustancialmente vertical el espacio entre el raíl de soporte y una base (9) sobre la que está colocado el sistema de herramientas.

2. Un sistema de herramientas, como se reivindica en la reivindicación 1, en el que el elemento de soporte está formado como un único miembro.

3. Un sistema de herramientas, como se reivindica en la reivindicación 1, en el que el elemento de soporte puede comprender una pluralidad de elementos montados conjuntamente para formar el elemento de soporte.

4. Un sistema de herramientas, como se reivindica en las reivindicaciones 1 o 3, en el que el elemento de soporte está dividido en componentes horizontales y/o verticales.

5. Un sistema de herramientas, como se reivindica en la reivindicación 4, en el que los componentes están interconectados de forma fija.

6. Un sistema de herramientas, como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que el elemento de soporte está formado a partir de material resiliente, tal como acero dulce o cemento polimérico.

7. Un sistema de herramientas, como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que el elemento de soporte se usa también como intercambiador de calor para extraer calor del sistema de herramientas en conjunto, o proporcionárselo.

8. Un sistema de herramientas, como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que el raíl de soporte, o raíles de soporte seleccionados del sistema de herramientas se extienden hacia abajo para entrar en contacto con la base y para proporcionar el elemento de soporte.

9. Un sistema de herramientas, como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que los elementos individuales del conjunto se mantienen en alineamiento y posición verticales mediante medios para el montaje que conectan los elementos al raíl de soporte o a los raíles de soporte y en el que el elemento de soporte está dotado de una red de agujeros que se corresponden con la ubicación de los medios para el montaje y las medidas de montaje en el raíl de soporte o los raíles de soporte.

10. Un sistema de herramientas, como se reivindica en la reivindicación 9, en el que se proporcionan medios en uno o más de los agujeros para facilitar el ajuste de la altura del elemento del conjunto.

11. Un sistema de herramientas, como se reivindica en las reivindicaciones 9 o 10, en el que uno o más de los agujeros se usan para alojar equipamiento auxiliar.

12. Un sistema de herramientas, como se reivindica en una de las reivindicaciones 9 a 11, en el que uno o más de los agujeros se usan también para fijar el elemento de soporte al raíl de soporte o a los raíles de soporte y el elemento de soporte está fijado al raíl de soporte o a los raíles de soporte por medio de pernos ubicados en agujeros escariados en el elemento de soporte.

13. Un sistema de herramientas, como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que la superficie superior del elemento de soporte está dotada de una forma tal que facilite el funcionamiento del sistema de herramientas.

14. Un sistema de herramientas, como se reivindica en la reivindicación 13, en el que la forma impartida a la superficie superior es sinusoidal, ranurada en V o almenada, en una o dos direcciones.

15. Un sistema de herramientas, como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que la superficie del elemento de soporte adyacente al raíl de soporte o a los raíles de soporte está dotada de una serie de surcos que discurren de lado a lado a través del elemento de soporte que forman una red que se extiende en una dirección únicamente o que se extiende en dos direcciones.