ES2343327T3 - Amortiguacion y cilindro de amortiguacion para embolo o soporte de una prensa. - Google Patents
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Abstract
Un cilindro de amortiguación (14) para un colector de amortiguación de alta presión y cilindros múltiples. Dicho cilindro de amortiguación (14) comprende: un cuerpo de cilindro (14b) que comprende una pared interior (14i), la cual define un orificio (14c) con un diámetro (D); un pistón (14d) ubicado en dicho orificio (14c) y que comprende caras opuestas interior y exterior (14m y 14o), en el que la mencionada cara exterior (14o) está orientada hacia fuera en relación con el mencionado orificio (14c) y el mencionado colector (12); un sello de fluido (14fs) apoyado en el mencionado pistón (14p) y acoplado por deslizamiento con la mencionada pared interior (14i) que define el mencionado orificio; un primer y segundo elementos de soporte espaciados axialmente (14j1 y 14j2) apoyados en el mencionado pistón (14p) y acoplados por deslizamiento con la mencionada pared interior (14i) que define el mencionado orificio. Dichos primer y segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2) cooperan para apoyar dicho pistón (14p) de forma deslizante en el orificio para un movimiento deslizante hacia delante y hacia atrás entre una posición extendida, en la que el pistón (14p) está adyacente a un extremo exterior del mencionado cuerpo de cilindro (14b), y una posición replegada, en la que el pistón (14p) se mueve axialmente hacia el interior de dicho orificio y se aleja del mencionado extremo exterior del cuerpo de cilindro, caracterizado porque: dichos elementos de soporte (14j1 y 14j2) definen de manera inclusive entre los mismos una longitud axial de elemento de soporte (L) que es inferior o igual al 25% de dicho diámetro de orificio (D); y dicho segundo elemento de soporte (14j2-2) comprende un cuerpo (214a) y disco central (214b) que sobresale radialmente desde el cuerpo central (214a) y que se ajusta de forma ceñida al orificio, dicha cara interior del mencionado pistón (14p) comprende una depresión (14r) en la que el segundo elemento de soporte (14j2-2) está conectado al mencionado pistón (14p) con el cuerpo central (214a) del mencionado segundo elemento de soporte ubicado en la depresión (14r) y al que se le impide moverse radial y axialmente en la mencionada depresión.
Description
Amortiguación y cilindro de amortiguación para
émbolo o soporte de una prensa.
En operaciones y aparatos de estampado de
metales es bien conocida la práctica de utilizar un ensamblaje de
amortiguación de colector con múltiples cilindros de amortiguación
independientes en el émbolo y/o soporte de una prensa para permitir
el uso de múltiples troqueles diferentes sin necesidad de
proporcionar un ensamblaje de amortiguación de colector
especializado para cada troquel. Como se muestra en las Figuras 1 y
1A, el aparato de amortiguación comprende un miembro colector en
forma de placa (M) construido con acero o un material similar que
incluye conductos de flujo de gas (G) perforados o creados en el
mismo por cualquier otro método. Diversos cilindros (C) están
fijados operativamente al colector (M) y están sometidos a presión
por nitrógeno u otro gas inerte (N) mantenido bajo alta presión
dentro de los conductos de flujo de gas (G) del colector. En el
presente, la expresión "alta presión" hace referencia a una
presión de al menos 2068,5 kilopascales (kPa) (300 libras por
pulgada cuadrada (psi)). Como se muestra en la Figura 1A, cada
cilindro (C) comprende un cuerpo metálico (B) que incluye una pared
interior (BW), la cual define un orificio (BR). Un pistón metálico
(P) está montado de manera deslizable dentro del orificio (BR) y
este pistón está adaptado para deslizarse axialmente hacia adelante
y hacia atrás en el orificio a lo largo de una distancia de carrera
(S). El nitrógeno u otro gas inerte contenido en los conductos (G)
bajo presión fluye al interior del orificio de cilindro (BR) (véanse
las flechas N) y empuja el pistón (P) de cada cilindro (C) hacia una
posición normal y extendida, como se muestra en la Figura 1, de
manera que el pistón (P) queda colindante con una pestaña (FB)
ubicada en un extremo exterior del cuerpo (B).
Durante su uso, se coloca un troquel encima del
ensamblaje de amortiguación (el ensamblaje de amortiguación
comprende el colector (M) y una pluralidad de cilindros (C)) y se
alinean clavijas de accionamiento del troquel con los pistones (P)
de al menos algunos de los cilindros (C). Cuando las partes del
troquel están acopladas en la prensa para llevar a cabo trabajos,
una clavija de accionamiento del troquel se acopla con una
superficie exterior (O) de un pistón (P) y desplaza el pistón
axialmente hacia dentro durante al menos parte de la distancia de
carrera (S) contra la presión del gas, como indica la flecha A. De
esta forma, los cilindros (C) amortiguan el acoplamiento de las
partes del troquel en una prensa. También se facilita el
desacoplamiento de las partes del troquel, debido a la fuerza de
empuje que ejerce el gas a presión contenido en el colector (M)
sobre el pistón (P).
También por lo que respecta a la Figura 1A, el
cuerpo (B) del cilindro (C) es recibido en un orificio de lugar de
montaje (MB) del colector y normalmente se conecta al colector (M)
mediante roscas de acoplamiento (T) ubicadas en el cuerpo y colector
o en otros sitios. Un sello de anillo tórico (OS) rodea de forma
ajustada el cuerpo de cilindro y se acopla mediante un sello al
colector (M) para impedir la fuga de gas entre el cuerpo (B) y el
colector (M). El extremo exterior del cuerpo (B) incluye un buje de
manguito (E) fijado en el mismo que recibe y rodea de forma ajustada
la clavija de accionamiento de un troquel y guía la misma para que
se acople con el pistón (P).
El pistón (P) es soportado de forma deslizante
en el orificio (BR) por el primer y segundo elementos de soporte
radiales espaciados axialmente (BE1 y BE2). El primer elemento de
soporte (BE1) está ubicado contra un lado interior de una pestaña
(FP) del pistón. Un miembro de sello anular (SL1) está ubicado en la
parte exterior del primer elemento de soporte (BE1) en el lado
opuesto de la pestaña (FP) en relación con el primer elemento de
soporte (BE1). El sello (SL1) se coloca contra el pistón (P) en una
ranura (G1) y se acopla por deslizamiento con la pared interior (BW)
que define el orificio de cilindro (BR) para impedir la entrada de
partículas metálicas u otros contaminantes en el orificio (BR). Un
segundo sello (SL2) está ubicado en la parte interior del primer
elemento de soporte (BE1) y se coloca contra el primer elemento de
soporte (BE1). El sello (SL2) rodea al pistón (P) y linda de forma
deslizante con la pared interior (BW) que define el orificio (BR)
para impedir la fuga de gas (N) de los conductos (G) entre el pistón
(P) y el cuerpo (B) en el orificio (BR).
Un espaciador anular o miembro portador (SP)
definido a partir de un metal (como por ejemplo el aluminio) o un
material polimérico soporta uno o más miembros limpiadores anulares
(SPW) que se acoplan de forma deslizante con la pared interior (BW)
que define el orificio (BR). Los miembros limpiadores (SPW) poseen
miembros de espuma impregnados con aceite con el fin de limpiar y
lubricar la pared interior (BW) cuando el pistón (P) se mueve hacia
adelante y hacia atrás en el orificio (BR). El segundo elemento de
soporte (BE2) linda axialmente con el extremo interior del
espaciador/portador (SP) y está retenido sobre el pistón (P)
mediante un anillo de retención elástico (SN) o componente
similar.
Los elementos de soporte (BE1 y BE2) se definen
típicamente a partir de una resina fenólica o similar. Los sellos
(SL1 y SL2) son sellos poliméricos convencionales y normalmente
consisten en sellos en forma de copa en U o similares.
Como se ha mencionado anteriormente, los
elementos de soporte (BE1 y BE2) soportan de forma deslizante el
pistón (P) en el orificio (BR). De esta forma, los elementos de
soporte (BE1 y BE2) definen de manera inclusive entre los mismos una
longitud axial de elemento de soporte (L). La longitud de elemento
de soporte (L) es la distancia axial máxima entre el elemento de
soporte más exterior (en este caso BE1) y el elemento de soporte más
interior (en este caso BE2). En el caso en el que solo se utiliza un
miembro de soporte, la longitud de elemento de soporte (L) se
correspondería con la longitud axial del único miembro de soporte.
El orificio (BR) define un diámetro (D). Hasta ahora, los cilindros
(C) para los ensamblajes de amortiguación de gas inerte a alta
presión del tipo descrito anteriormente, tal y como se utilizan en
el estampado de metales, se han fabricado normalmente con una
relación de longitud de elemento de soporte (L) a diámetro de
orificio (D), L:D, de aproximadamente 1:1, es decir, en cilindros
convencionales (C) para ensamblajes de amortiguación de gas inerte a
alta presión, la longitud del elemento de soporte (L) normalmente ha
sido al menos casi igual o mayor que el diámetro de orificio (D). No
se han proporcionado los cilindros conocidos de este tipo con una
relación L:D significativamente menor que 1:1, es decir, la
dimensión L siempre ha sido casi igual o mayor que la dimensión D.
Se ha establecido que con cilindros para ensamblajes de
amortiguación a alta presión, como por ejemplo el cilindro (C)
ilustrado en el presente, esto es necesario para impedir el bloqueo
del pistón (P) en el orificio (BR) o la fuga del gas inerte a alta
presión cuando el pistón (P) es activado en las condiciones no
perfectas de alineamiento que normalmente se producen durante el uso
y que pueden causar la inclinación del pistón con respecto al eje
sobre el que el pistón (P) se mueve hacia adelante y hacia atrás.
Ello puede ocurrir, por ejemplo, cuando una viruta de metal queda
atrapada entre la clavija de accionamiento del troquel y el pistón
(P) o cuando se produce un alineamiento defectuoso. Cabe mencionar
que, a diferencia del sistema de amortiguación de baja presión que
está conectado continua o periódicamente a una fuente de aire
comprimido o "aire comprimido de taller", los ensamblajes de
amortiguación de gas inerte a alta presión del tipo que se acaba de
describir se cargan apenas periódicamente con gas inerte a presión y
deben funcionar durante un número muy elevado de ciclos sin fugas
del gas de empuje.
Los especialistas en este campo reconocerán que
para una distancia de carrera requerida determinada (S), mantener
una relación L:D de aproximadamente 1:1 o mayor requiere que se
incremente la altura total (H) del cilindro (C) para acomodar la
longitud requerida (L) del pistón (P). Sin embargo, en determinadas
aplicaciones se ha considerado deseable reducir la altura total de
un cilindro (C), a la vez que se mantiene una distancia de carrera
constante (S). Por ejemplo, en determinadas aplicaciones se ha
considerado deseable reducir a un mínimo la altura (H) del cilindro,
de manera que se puede reducir en la misma medida la altura del
colector (M) y del ensamblaje de amortiguación total, incrementando
así el espacio abierto de la prensa disponible para troqueles.
De acuerdo con un aspecto de la invención, se
proporciona un cilindro de amortiguación para un colector de
amortiguación de alta presión y cilindros múltiples. Dicho cilindro
de amortiguación comprende:
un cuerpo de cilindro que comprende una pared
interior, la cual define un orificio con un diámetro (D);
un pistón ubicado en dicho orificio y que
comprende caras opuestas interior y exterior, en el que la
mencionada cara exterior está orienta hacia fuera en relación con el
mencionado orificio y el mencionado colector;
un sello de fluido apoyado en el mencionado
pistón y acoplado por deslizamiento con la mencionada pared interior
que define el mencionado orificio;
un primer y segundo elementos de soporte
espaciados axialmente apoyados en el mencionado pistón y acoplados
por deslizamiento con la mencionada pared interior que define el
mencionado orificio. Dichos primer y segundo elementos de soporte
cooperan para apoyar dicho pistón de forma deslizante en el orificio
para un movimiento deslizante hacía delante y hacia atrás entre una
posición extendida, en la que el pistón está adyacente a un extremo
exterior del mencionado cuerpo de cilindro, y una posición
replegada, en la que el pistón se mueve axialmente hacia el interior
de dicho orificio y se aleja del mencionado extremo exterior del
cuerpo de cilindro,
caracterizado porque:
dichos elementos de soporte definen de manera
inclusive entre los mismos una longitud axial de elemento de soporte
(L) que es inferior o igual al 25% de dicho diámetro de orificio
(D); y
dicho segundo elemento de soporte comprende un
cuerpo y disco central que sobresale radialmente desde el cuerpo
central y que se ajusta de forma ceñida en el orificio, dicha cara
interior del mencionado pistón comprende una depresión en la que el
segundo elemento de soporte está conectado al mencionado pistón con
el cuerpo central del mencionado segundo elemento de soporte ubicado
en la depresión y al que se le impide moverse radial y axialmente en
la mencionada depresión.
De acuerdo con otro aspecto de esta invención,
se proporciona un cilindro de amortiguación para un colector de
amortiguación de alta presión y cilindros múltiples. Dicho cilindro
de amortiguación comprende:
un cuerpo de cilindro que comprende una pared
interior, la cual define un orificio con un diámetro (D);
un pistón ubicado en dicho orificio y que
comprende caras opuestas interior y exterior, en el que la
mencionada cara exterior está orienta hacia fuera en relación con el
mencionado orificio y el mencionado colector;
un sello de fluido apoyado en el mencionado
pistón y acoplado por deslizamiento con la mencionada pared interior
que define el mencionado orificio;
un primer y segundo elementos de soporte
espaciados axialmente apoyados en el mencionado pistón y acoplados
por deslizamiento con la mencionada pared interior que define el
mencionado orificio. Dichos primer y segundo elementos de soporte
cooperan para apoyar dicho pistón de forma deslizante en el orificio
para un movimiento deslizante hacia delante y hacia atrás entre una
posición extendida, en la que el pistón está adyacente a un extremo
exterior del mencionado cuerpo de cilindro, y una posición
replegada, en la que el pistón se mueve axialmente hacia el interior
de dicho orificio y se aleja del mencionado extremo exterior del
cuerpo de cilindro,
caracterizado porque:
dichos elementos de soporte definen de manera
inclusive entre los mismos una longitud axial de elemento de soporte
(L) que es inferior o igual al 25% de dicho diámetro de orificio
(D); y
dicho pistón comprende una periferia cilíndrica
en la que se recibe el mencionado primer elemento de soporte, en el
que el mencionado segundo elemento de soporte está sujeto para
impedir su movimiento entre el pistón y el dispositivo de retención
del elemento de soporte, el cual está asegurado de forma fija al
mencionado pistón, y en el que el mencionado segundo elemento de
soporte comprende un miembro de disco anular que incluye una
abertura central definida en el mismo. Dicho dispositivo de
retención de elemento de soporte comprende: (i) un cuerpo del
dispositivo de retención recibido en la mencionada abertura central
del segundo elemento de soporte y asegurada de forma fija al
mencionado pistón; y (ii) una pestaña que sobresale hacia afuera
desde el mencionado cuerpo del dispositivo de retención y que se
acopla y fija al segundo elemento de soporte entre la pestaña y el
pistón.
De acuerdo con un aspecto adicional de la
invención, se proporciona una amortiguación para un émbolo o soporte
de una prensa de estampado de metal. Dicha amortiguación
comprende:
un colector que comprende conductos de flujo de
fluidos y una pluralidad de ubicaciones para el montaje de
cilindros, cada una de ellas en comunicación con al menos uno de los
conductos de flujo de fluidos; y
una pluralidad de cilindros de amortiguación, de
acuerdo con la presente invención, ubicados respectivamente en la
mencionada pluralidad de ubicaciones para el montaje de
cilindros.
La invención comprende varios componentes y
configuraciones de componentes, cuyas realizaciones preferidas se
muestran en los dibujos, en los que:
La Figura 1 es una vista parcial en planta de un
ensamblaje convencional de amortiguación de gas inerte a alta
presión para el émbolo o soporte de una prensa de metal;
La Figura 1A es una vista transversal tomada a
lo largo de la línea A-A de la Figura 1;
La Figura 2 es una vista parcial en planta de un
ensamblaje de amortiguación de gas inerte a alta presión construido
de acuerdo con la presente invención y que se puede utilizar en el
émbolo o soporte de una prensa de metal;
La Figura 3A es una vista seccional a través del
ensamblaje de amortiguación de la Figura 2, tomada a lo largo de la
línea A-A;
La Figura 3B es similar a la Figura 3A, pero
muestra un cilindro de amortiguación individualmente;
La Figura 4 es una vista transversal de un
cilindro de amortiguación construido de acuerdo con la invención
presente y muestra el acoplamiento del mismo mediante una clavija de
un troquel asociado para el trabajo en metales;
Las Figuras 5A y 5B muestran respectivamente un
cilindro de amortiguación fabricado de acuerdo con la presente
invención y un cilindro de amortiguación convencional, mostrándose
cada cilindro de amortiguación parcialmente en sección
transversal;
La Figura 6 es una vista transversal parcial de
un cilindro de amortiguación construido de acuerdo con una
realización alternativa de la presente invención;
La Figura 7 es una vista transversal de un
cilindro de amortiguación de soporte construido de acuerdo con una
realización alternativa de la presente invención;
Las Figuras comprendidas entre la 8 y la 17
muestran realizaciones alternativas respectivas adicionales de
cilindros de amortiguación construidos de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 2 es una vista en planta que ilustra
de forma esquemática un ensamblaje de amortiguación de gas inerte a
alta presión (10) para un émbolo o soporte de una prensa de
estampado de metal construida de acuerdo con la presente invención.
El ensamblaje de amortiguación (10) comprende un colector (12)
fabricado en acero o un material similar y una pluralidad de
cilindros (14) construidos de acuerdo con la presente invención y
conectados de manera operativa al colector para definir un diseño de
cilindros. Como se ha descrito anteriormente, un troquel está
conectado al amortiguador (10) y recubre el mismo, y clavijas de
accionamiento del troquel se acoplan al menos a varios de los
pistones (14p) de los cilindros (14) para amortiguar las partes del
troquel que se acoplan. El ensamblaje de amortiguación (10) es un
ensamblaje de amortiguación de alta presión, lo que quiere decir que
el gas inerte utilizado para ejercer un empuje está contenido en el
colector (12) a una presión de al menos 2068,5 kPa o 300 psi.
La Figura 3A es una vista tomada a lo largo de
la línea A-A de la Figura 2 e ilustra un cilindro
(14) construido de acuerdo con la presente creación, tal y como se
instala en el colector (12) de manera que forme parte del
amortiguador (10). El colector (12) comprende conductos de flujo de
fluido (12g) en los que se introduce nitrógeno a presión (N) u otro
gas inerte (por ejemplo, argón) y se sella a presión con el fin de
ejercer un empuje, como se describe más adelante. Se define una
pluralidad de ubicaciones u orificios de montaje de cilindros (12c)
en el colector (12), cada uno de ellos en comunicación de fluido con
al menos un conducto de flujo de fluido (12g).
Cada cilindro (14) comprende un cuerpo (14b) que
está ubicado en un orificio de montaje de cilindros (12c) y se
asegura en el mismo utilizando, por ejemplo, roscas de unión (12t y
14t) definidas por el colector (12) y cuerpo (14b), respectivamente,
o por medios de unión como (por ejemplo, pernos) o por cualquier
otro medio apropiado y práctico. Un sello anular tórico (14s) rodea
al cuerpo (14b) y se ubica contra una pestaña exterior (14f1) del
mismo. El sello (14s) se acopla al colector (12) cuando el cuerpo de
cilindro (14b) está ensamblado en el colector (12) para impedir la
fu-
ga de fluido de empuje desde el colector entre el colector y el cuerpo de cilindro (14b) en el orificio de montaje (12c).
ga de fluido de empuje desde el colector entre el colector y el cuerpo de cilindro (14b) en el orificio de montaje (12c).
El cuerpo del cilindro (14b) está construido con
acero u otro metal o material e incluye una pared interior (14i) que
define un orificio del cilindro (14c), el cual posee un diámetro
(D). Se monta por deslizamiento un pistón (14p), construido con
acero o cualquier otro material apropiado, dentro del orificio (14c)
y se adapta éste para deslizarse hacia adelante y hacia atrás
axialmente en el orificio una distancia de carrera (S) entre una
posición extendida (mostrada) y una posición replegada. El pistón
(14p) posee caras opuestas interior y exterior (14m y 14o), con la
cara interior (14m) orientada hacia dentro en relación con el
orificio (14c) y la cara exterior (14o) expuesta y orientada hacia
fuera en relación con el orificio (14c). El nitrógeno u otro gas
contenido en los conductos (12g) a presión fluye hacia el interior
del orificio del cilindro (14c) (véanse las flechas N) y empuja el
pistón (14p) del cilindro (14) a una posición normal y extendida,
como se muestra en la Figura 3A, de manera que el pistón (14p) queda
lindando con una pestaña que se extiende radialmente hacia dentro
(14f2) del cuerpo (14b) y se encuentra adyacente a un extremo
exterior (14a) del cuerpo del cilindro (14b). Como se ha mostrado,
una cara exterior (14o) del pistón (14p) se extiende una pequeña
distancia (por ejemplo, 1 mm) axialmente más allá del extremo
exterior (14a) del cuerpo (14b), pero la cara (14o) puede estar al
mismo nivel o encontrarse hundida con relación al extremo exterior
(14a) del cuerpo. Asimismo, cuando el cilindro (14) está montado
operativamente en el orificio de montaje (12c) del colector (12), el
extremo exterior (14a) del cuerpo (14b) está preferentemente al
mismo nivel o sobresale apenas un poco axialmente más allá del
colector (12). Se define un pequeño espacio anular (14x) entre la
pestaña (14f2) y el pistón (14p) y, en la realización ilustrada,
este espacio permanece abierto sin ser llenado por un manguito o
buje opcional, o un elemento similar para guiar una clavija de
accionamiento de troquel asociada (DP) (Figura 4) que se mueve para
acoplarse con la cara exterior (14o) del pistón (14p), forzando así
al pistón (14p) a desplazarse axialmente hacia dentro a una posición
replegada contra la fuerza de empuje del gas nitrógeno o de otro
fluido a presión contenido en el colector (12). Una superficie
periférica (14d) del pistón (14p) es cilíndrica y comprende una
pestaña (14e) que linda con la pestaña (14f2) del cuerpo (14b)
cuando el pistón (14p) se encuentra en su posición completamente
extendida, como se muestra en la Figura 3A.
Una cara interior de la pestaña (14e) define el
primer y segundo escalones (14g1 y 14g2). Un miembro de sello
limpiador anular (14ws), fabricado preferentemente con
politetrafluoroetileno (PTFE), como por ejemplo el que se
comercializa bajo la denominación de marca registrada TEFLON®, o con
otro material polimérico, es colocado en el escalón (14g1), rodeando
de forma ajustada y acoplándose a modo de sello con el pistón (14p).
El sello limpiador (14ws) linda y se acopla a modo de sello con la
pared interior (14i) del cuerpo, impidiendo así la entrada de
desechos en el orificio (14c).
El cilindro (14) comprende un primer y segundo
elementos de soporte (14j1 y 14j2) que soportan el pistón por
deslizamiento (14p) en el orificio (14c) para un movimiento entre
las posiciones extendida y replegada (se pueden proporcionar
elementos de soporte adicionales y, como se describe en relación con
la Figura 17, se puede utilizar un solo elemento de soporte). El
primer elemento de soporte anular (14j1) o elemento exterior está
construido con una resina fenólica, otro material polimérico o un
material de otro tipo, y rodea de forma ajustada la superficie
exterior del pistón (14d), la cual linda axialmente con el segundo
escalón (14g2). El primer elemento de soporte (14j1) también linda
de forma deslizante con la pared interior (14i) del orificio (14c).
Cabe destacar que el primer elemento de soporte (14j1) linda con el
sello limpiador (14ws) y lo comprime axialmente entre sí mismo y el
escalón (14g1), de manera que el sello limpiador se expande
radialmente (14ws) y mejora su acoplamiento de sellado con la pared
interior (14i). En la realización ilustrada, el primer elemento de
soporte (14j1) es simplemente un miembro cilíndrico con forma de
anillo.
El cilindro (14) también comprende un sello de
fluido anular (14fs) que rodea de forma ajustada la superficie
exterior del pistón (14d) y que está acoplado mediante un sello al
mismo. El sello de fluido (14fs) linda de forma deslizante y se
acopla mediante un sello con la pared interior (14i) del cuerpo
(14b), impidiendo así la fuga de gas de nitrógeno (N) o de otro
fluido de empuje desde el orificio (14c) entre el pistón (14p) y la
pared interior (14i). El sello (14fs) es preferentemente una copa en
forma de U o un sello similar fabricado a partir de un material
polimérico, pero no se pretende que la invención esté limitada a un
sello específico.
Se proporciona el segundo elemento de soporte
anular (14j2), preferentemente fabricado a partir del mismo material
que el primer elemento de soporte (14j1). El primer y segundo
elementos de soporte (14j1 y 14j2) están espaciados axialmente, y el
segundo elemento de soporte (14j2) queda definido por un disco
anular que posee una abertura central (16) y comprende una parte
interior con un primer grosor axial (d1) (véase la Figura 3B) y una
parte exterior con un segundo grosor axial, d2, mayor que d1. El
segundo elemento de soporte (14j2) define una superficie exterior
plana (18) que linda con una cara interior plana (14m) del pistón
(14p). Un espacio libre axial (20) queda delimitado entre el sello
de fluido (14fs) y el segundo elemento de soporte, de manera que el
elemento de soporte (14j2) no interfiere con el funcionamiento del
sello (14fs) o produce daños en el mismo.
Se define también una cavidad (22), ya que el
elemento de soporte (14j2) posee un grosor variable. Se asegura
operativamente el segundo elemento de soporte (14j2) al pistón (14p)
mediante un dispositivo de retención similar a un tapón (14q) que
comprende un cuerpo central (14q1) y una pestaña radial (14q2). Se
recibe el cuerpo central (14q1) del dispositivo de retención (14q)
de forma muy ajustada dentro de una cavidad (14r) del pistón (14p) y
se recibe la pestaña (14q2) del dispositivo de retención dentro de
la cavidad anular (22) del segundo elemento de soporte (14j2). Se
asegura de forma fija el dispositivo de retención (14q) al pistón
utilizando medios apropiados, como por ejemplo tornillos de cabeza
(14s) o similares, sujetando de esta manera el elemento de soporte
(14j2) al pistón. Es importante que el dispositivo de retención
(14q) y el pistón (14p) estén alineados axialmente, ya que un
alineamiento defectuoso entre el pistón (14p) y el dispositivo de
retención (14q) provocará un alineamiento defectuoso correspondiente
entre el primer y segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2). En
consecuencia, el cuerpo central (14q1) del dispositivo de retención
se ajusta de forma ceñida y con el espacio mínimo radial posible
dentro de la abertura central (16) del segundo elemento de soporte
(14j2) y la cavidad (14r) del pistón, y se mantienen tolerancias muy
ajustadas en estos ajustes para garantizar un alineamiento correcto
entre el dispositivo de retención (14q) y el pistón (14p), así como
entre el primer y segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2), lo que
garantiza que los elementos de soporte (14j1 y 14j2) puedan resistir
las fuerzas de inclinación que se ejercen sobre el pistón (14p). Los
tornillos de cabeza (14s) garantizan una sujeción firme entre el
dispositivo de retención (14q) y el pistón (14p), y el uso de los
tornillos de cabeza (14s) o de medios de sujeción similares permite
que el segundo elemento de soporte (14j2) sea sujetado firmemente
bajo la pestaña de retención (14q2), de manera que el elemento de
soporte pueda resistir mejor la inclinación del pistón (14p) en el
orificio del cilindro (14c), es decir, se ha demostrado que el hecho
de que el segundo elemento de soporte (14j2) esté asegurado de forma
inmóvil al pistón (14p) impide el movimiento relativo entre el
pistón y el elemento de soporte, lo que disminuye la capacidad del
elemento de soporte de reducir las fuerzas de inclinación. Cabe
destacar que el cuerpo central (14q1) del dispositivo de retención
(15q) preferentemente no alcanza la posición inferior en la cavidad
(14r) del pistón, garantizando de esta manera que se genera una
fuerza suficiente de fijación. También se prevén otros medios de
sujeción para asegurar el dispositivo de retención (14q) al pistón
(14p), por ejemplo, roscas o elementos similares. Se considera que
estos medios se encuentran dentro del ámbito y objetivos de la
invención. Cuando se ensamblan operativamente los diversos
componentes en la forma descrita, la pestaña (14q2) del dispositivo
de retención (14q) comprime axialmente una parte del segundo
elemento de soporte (14j2) entre sí misma y la cara interior (14m)
del pistón (14p), y la parte radialmente exterior más gruesa del
elemento de soporte (14j2) sobresale radialmente hacia fuera, más
allá de la periferia (14d) del pistón (14p), de manera que queda sin
soporte o en voladizo con respecto al mismo. Debido a la naturaleza
en voladizo del segundo elemento de soporte (14j2) con respecto a la
periferia del pistón (14d), la pestaña del dispositivo de retención
(14q2) preferentemente se extiende radialmente hacia fuera con
respecto a la periferia del pistón (14d) con el fin de aportar
rigidez y resistencia a la parte más delgada del segundo elemento de
soporte (14j2). En la realización ilustrada, la parte exterior más
gruesa del segundo elemento de soporte no está sustentada en
absoluto por el pistón (14p) y/o la pestaña del dispositivo de
retención (14q2).
Los elementos de soporte (14j1 y 14j2) apoyan
por deslizamiento el pistón (P) en el orificio (14c). Los elementos
de soporte (14j1 y 14j2) definen de manera inclusive, entre los
mismos, una longitud axial de elemento de soporte (L). La longitud
de elemento de soporte (L) es la distancia axial máxima entre el
elemento de soporte más exterior (en este caso, 14j1) y el elemento
de soporte más interior (en este caso, 14j2). En aquellos casos en
los que solo se utiliza un único miembro de soporte, la longitud de
elemento de soporte (L) correspondería a la longitud axial del único
miembro de soporte. El orificio (14c) define un diámetro (D) (Figura
3A). El cilindro (14) ha sido construido de manera que la relación
entre la longitud de elemento de soporte (L) y el diámetro D (L:D)
es igual o menor que 1:2.5, es decir, L es menor o igual a 4/10 o el
40% del diámetro (D) del orificio (14c) (es decir, L:D \leq 0,4).
Preferentemente, el cilindro (14) define una relación (L:D) menor o
igual a 1:4 (0,25 ó 25%) y, en la realización ilustrada, la relación
(L:D) es aproximadamente de 1:5 (0,2 ó 20%). Esta relación
estructural resulta crítica para reducir la altura del cilindro (14)
para una distancia de carrera determinada del pistón (14p), tal y
como se describe de forma detallada más
adelante.
adelante.
Debido a que la L:D requerida es menor o igual a
1:2, se deben mantener lo suficientemente ajustadas las tolerancias
de fabricación de los componentes -incluidos el orificio (14c), el
pistón (14p), los elementos de soporte (14j1 y 14j2) y el
dispositivo de retención (14q)- como para que el pistón (14p) sea
resistente a la inclinación en el orificio (14c). Como se muestra en
la Figura 4, se prefiere que, en el caso de una viruta de metal o
elemento similar se encuentre ubicado entre una clavija de
activación de troquel (DP) y la cara exterior (14o) del pistón
(14p), el pistón no rotará más de 1 grado nominalmente y
(0,5-3,3 grados permitiendo una acumulación de
tolerancias) fuera del eje longitudinal (X) del orificio (14c). En
la Figura 4 se muestra un ángulo de inclinación de \alpha = 1,5
grados. En un ensamblaje de amortiguación de alta presión (10) que
posee un colector (12) cargado con un gas inerte a alta presión y
con múltiples cilindros de amortiguación conectados al colector,
resulta esencial que los elementos de soporte (14j1 y 14j2) no
permitan al pistón (14p) inclinarse a una posición en la que queda
alojado de forma fija en el orificio (14c) y/o donde el sello (14fs)
no es capaz de impedir la fuga del nitrógeno a alta presión o de
otro gas de empuje desde el orificio (14c), mientras que la fuga del
gas de empuje en un sistema convencional a baja presión conectado a
una fuente de aire comprimido resulta prácticamente
insignificante.
En las Figuras 5A y 5B se proporciona una
comparación del cilindro (14) y el cilindro convencional (C), para
lo cual se muestran uno al lado del otro. Los cilindros (14 y C)
proporcionan distancias de carrera (S) máximas iguales para los
pistones (14p y P), respectivamente. Para esta distancia de carrera
(S), la altura (H') del cilindro (14) es significativamente menor
que la altura (H) del cilindro (C), debido a la relación (L:D)
reducida del cilindro (14), comparado con el cilindro (C). Por ello,
el uso del cilindro (14) permite el uso de colectores de altura
reducida para aumentar el espacio abierto de prensa disponible para
troqueles, un aspecto que se ha considerado sumamente deseable en el
arte de la formación de metal.
En la Figura 6 se muestra una vista transversal
parcial de un cilindro de amortiguación (14') fabricado de acuerdo
con una realización alternativa de la presente invención. Excepto si
se muestra y/o describe lo contrario en el presente, el cilindro
(14') es idéntico al cilindro (14) y, por consiguiente, se
identifican los componentes similares con caracteres de referencia
similares, incluido un apostrofe ('), sin necesidad de tratarse más
a fondo. El cilindro (14') comprende un pistón (14P') en el que la
pestaña (14e') no está escalonada. Por el contrario, dicha pestaña
(14e') comprende una superficie plana (30) sobre la que se apoya el
primer elemento de soporte (14j1'). El elemento de soporte (14j1')
define una ranura (32) en la que está asentado el limpiador (14ws'),
quedando fijado entre el elemento de soporte (14j1') y la pestaña
(14e').
En la Figura 7 se muestra una vista transversal
de un cilindro de amortiguación de soporte (14-1)
creado de acuerdo con una realización alternativa de la presente
invención. Excepto si se muestra y/o describe lo contrario en el
presente, el cilindro de amortiguación de soporte es idéntico al
cilindro de amortiguación (14) descrito anteriormente. Sin embargo,
a diferencia del cilindro de amortiguación (14), el cilindro de
amortiguación de soporte (14-1) está adaptado
específicamente para ser usado en el lado de soporte de una prensa
de estampado de metal y, como tal, el pistón (14p-1)
comprende una parte de varilla alargada (14pr-1) que
sobresale axialmente del orificio del cilindro (14c). Asimismo,
debido a que el objetivo es utilizarlo como parte de un amortiguador
de soporte, el cilindro (14-1) está ubicado con la
cara exterior (14o-1) del pistón
(14p-1) orientada hacia arriba durante su uso. Por
consiguiente, el cilindro (14-1) también comprende
un sello limpiador (14ws-1) montado en la pestaña
(14f2-1) del cuerpo (14b-1) y
acoplado por deslizamiento con la parte de varilla
(14pr-1) para impedir la entrada de suciedad,
aceite, partículas de metal y otros elementos contaminantes en el
orificio (14c) cuando el pistón (14p-1) hace un
recorrido hacia dentro hasta alcanzar la posición replegada durante
su uso.
En la Figura 8 se ilustra un cilindro de
amortiguación (14-2) que es idéntico al cilindro de
amortiguación (14) descrito anteriormente, excepto en que el segundo
elemento de soporte (14j2-2) está asegurado de forma
fija directamente al pistón (14p) sin necesidad de utilizar un
dispositivo de retención independiente. Más en concreto, el segundo
elemento de soporte (14j2-2) comprende una parte de
cuerpo central (214a) que se recibe de forma muy ajustada en la
cavidad (14r) del pistón (14p). El segundo elemento de soporte
también comprende un disco de elemento de soporte circular (214b)
que sobresale radialmente hacia fuera desde la parte de cuerpo
central (214a) y que se ajusta de forma ceñida al orificio (14c) del
cuerpo de cilindro (14b) para cooperar con el primer elemento de
soporte (14j1-2) a la hora de apoyar por
deslizamiento el pistón (14p) en el orificio (14c). Se asegura de
forma fija el segundo elemento de soporte (14j2-2)
al pistón (14p) utilizando medios de fijación (14s) o similares que
consisten en tornillos de cabeza redondeada con un parche de bloqueo
en las roscas en la realización ilustrada.
En la Figura 9 se ilustra otro cilindro de
amortiguación (14-3) que es idéntico al cilindro de
amortiguación (14) descrito anteriormente, excepto en que el segundo
elemento de soporte (14j2-3) está asegurado de forma
fija directamente al pistón (14p-3) sin necesidad de
utilizar un dispositivo de retención independiente. El segundo
elemento de soporte (14j2-3) comprende una parte de
cuerpo central (314a) que se recibe de forma muy ajustada en la
cavidad (14r-3) del pistón (14p-3).
El segundo elemento de soporte (14j2-3) también
comprende un disco de soporte circular (314b) que sobresale
radialmente hacia afuera desde la parte de cuerpo central (314a) y
que se ajusta de forma ceñida al orificio (14c) del cuerpo de
cilindro (14b) para cooperar con el primer elemento de soporte
(14j1-3) con el fin de apoyar por deslizamiento el
pistón (14p-3) en el orificio (14c). A diferencia de
la realización (14-2) de la Figura 8, el segundo
elemento de soporte (14j2-3) está conectado
directamente por medio de una rosca al pistón
(14p-3). A tal fin, la cavidad
(14r-3) del pistón (14p-3) y el
cuerpo central (314a) del segundo elemento de soporte comprenden
roscas de acoplamiento (316a y 316b), respectivamente, que cooperan
para asegurar el segundo elemento de soporte de forma fija al pistón
(14p-3). Como en todas las realizaciones, el
elemento de soporte (14j2-3) no puede moverse axial
o radialmente con respecto al pistón (14p-3).
En la Figura 10 se ilustra una realización de un
cilindro de amortiguación (14-4) que es idéntico al
cilindro de amortiguación (14) descrito anteriormente, a menos que
se especifique y/o muestre lo contrario en el presente. El cilindro
de amortiguación (14-4) también es similar a las
realizaciones (14-2 y 14-3) que se
acaban de describir, excepto en que el segundo elemento de soporte
(14j2-4) está asegurado de forma fija al pistón
(14p-4) de manera diferente. El elemento de soporte
(14j2-4) comprende un cuerpo central (414a) y un
disco de elemento de soporte circular (414b) que sobresale
radialmente hacia fuera desde el cuerpo central y que se ajusta de
forma ceñida al orificio (14c) del cuerpo de cilindro (14b) para
cooperar con el primer elemento de soporte (14j1-4)
con el fin de apoyar por deslizamiento el pistón
(14p-4), tal y como se ha descrito anteriormente. El
cuerpo central (414a) del segundo elemento de soporte
(14j2-4) comprende una abertura (414c) que se recibe
de forma ajustada sobre un saliente (414d) del pistón
(14p-4). El segundo elemento de soporte
(14j2-4) también está ubicado en una depresión
anular (414e) del pistón, y por consiguiente no puede moverse
radialmente con respecto al pistón. El saliente (414d) comprende una
ranura periférica (414f), y un anillo de retención (414g), como por
ejemplo una pinza en forma de C o similar, es instalado en la ranura
(414f), lindando axialmente con el cuerpo (414a) del segundo
elemento de soporte para asegurar el elemento de soporte al pistón
(14p-4) e impedir el movimiento axial del elemento
de soporte.
En la Figura 11 se ilustra una realización de un
cilindro de amortiguación (14-5) que es idéntico al
cilindro de amortiguación (14) descrito anteriormente, a menos que
se especifique y/o muestre lo contrario en el presente. El cilindro
de amortiguación (14-5) también es similar a la
realización (14-4) que se acaba de describir,
excepto en que el segundo elemento de soporte
(14j2-5) está asegurado de forma fija al pistón
(14p-5) de forma diferente. El elemento de soporte
(14j2-5) comprende un cuerpo central (514a) y un
disco de elemento de soporte circular (514b) que sobresale
radialmente hacia afuera desde el cuerpo central (514a) y que se
ajusta de forma ceñida al orificio (14c) del cuerpo de cilindro
(14b) para cooperar con el primer elemento de soporte
(14j1-5) con el fin de apoyar por deslizamiento el
pistón (14p-5), tal y como se ha descrito
anteriormente. El cuerpo central (514a) del segundo elemento de
soporte se recibe de forma ajustada en una cavidad
(14r-5) del pistón (14p-5). La
cavidad (14r-5) y el cuerpo central (514a) definen
ranuras anulares respectivas (514d y 514e) que están alineadas
axialmente cuando el cuerpo queda alojado completamente en la
cavidad (14r-5). Antes de que el cuerpo de elemento
de soporte (514a) se instale en la cavidad (14r-5),
se coloca una pinza en forma de C u otra arandela de retención
(514f) en la ranura anular (514e) del mismo y después se comprime
radialmente para permitir la recepción por deslizamiento del cuerpo
(514a) en la cavidad del pistón (14r-5). El
dispositivo de retención (514f) se expande radialmente de forma
elástica cuando queda alineado con la ranura anular (514d) de la
cavidad, de manera que puede capturar el segundo elemento de soporte
(14j2-5) en el pistón y restringir el mismo contra
movimientos axiales en relación con el pistón. De nuevo, se impide
que el elemento de soporte (14j2-5) pueda moverse
radialmente con respecto al pistón (14p-5), debido
al ajuste ceñido entre el cuerpo central (514a) del mismo y la
cavidad del pistón (14r-5).
En la Figura 12 se ilustra una realización de un
cilindro de amortiguación (14-6) que es idéntico al
cilindro de amortiguación (14) descrito anteriormente, a menos que
se especifique y/o muestre lo contrario en el presente. El pistón
(14p-6) comprende una primera ranura periférica
anular (614a) en la que se ubica el sello de fluido (14fs). El sello
(14fs) linda por deslizamiento con la pared interior (14i) del
orificio (14c) para impedir la fuga del nitrógeno o de otro gas
inerte de empuje entre el pistón (14p-6) y la pared
(14i) del orificio (14c). El pistón comprende una segunda ranura
anular (614b) ubicada en una posición axialmente hacia afuera con
respecto a la primera ranura (614a) y en la que se coloca un sello
limpiador (14ws) y se acopla de forma deslizante con la pared
interior (14i) con el fin de limpiar y lubricar la misma e impedir
el paso de elementos contaminantes al orificio (14c). El primer y
segundo elementos de soporte (14j1-6 y
14j2-6) son ambos elementos de soporte de anillo
circulares que están conectados a presión con la periferia del
pistón (14p-6) en lados opuestos de la primera
ranura anular (614a) y soportan por deslizamiento el pistón
(14p-6) en el orificio (14c). El primer y segundo
elementos de soporte están fabricados con cualquier material
apropiado, por ejemplo un material para elementos de soporte
depositado sobre una base metálica como el acero, el latón, el
aluminio o similares.
En la Figura 13 se ilustra una realización de un
cilindro de amortiguación (14-7) que es idéntico al
cilindro de amortiguación (14-6) que se acaba de
describir con respecto a la Figura 12, a menos que se especifique
y/o muestre lo contrario en el presente. El pistón
(14p-7) comprende una primera ranura periférica
anular (714a) en la que se ubica el sello de fluido (14fs). El sello
(14fs) linda de forma deslizante con la pared interior (14i) del
orificio (14c) para impedir la fuga del nitrógeno o de otro fluido
de empuje entre el pistón (14p-7) y la pared (14i)
del orificio (14c). El pistón también comprende una segunda ranura
anular (714b) ubicada en una posición axialmente hacia afuera con
respecto a la primera ranura (714a) y en la que se coloca un sello
limpiador (14ws) y se acopla por deslizamiento con la pared interior
(14i) con el fin de limpiar y lubricar la misma e impedir el paso de
elementos contaminantes al orificio (14c). A diferencia de otras
realizaciones, el pistón (14p-7) también comprende
ranuras periféricas anulares (714c y 714d) en las que se ubican,
respectivamente, el primer y segundo elementos de soporte
(14j1-7 y 14j2-7). La primera ranura
de recepción de elemento de soporte (714c) está ubicada en una
posición inmediata axialmente hacia dentro desde la ranura del sello
limpiador (714b) e intersecta la misma, de manera que el primer
elemento de soporte (14j1-7) linda con el sello
limpiador (14ws). La segunda ranura de recepción de elemento de
soporte (714d) está ubicada en una posición axialmente hacia dentro
y espaciada desde la ranura que recibe el sello (714a). El primer y
segundo elementos de soporte (14j1-7 y
14j2-7) son elementos de soporte partidos que están
envueltos en su posición o preformados en una figura circular que se
expande radialmente para su instalación en el pistón
(14p-7). En este caso, de nuevo, se fabrican el
primer y segundo elementos de soporte con cualquier material
apropiado, como por ejemplo PTFE relleno de bronce o un material
similar.
El primer y segundo elementos de soporte pueden
ser integrales y/o estar definidos como una construcción de una sola
pieza con respecto al pistón. En la Figura 14 se ilustra un ejemplo
de este cilindro de amortiguación (14-8) que es
idéntico al cilindro de amortiguación (14) descrito anteriormente, a
menos que se especifique y/o muestre lo contrario en el presente. El
pistón (14p-8) comprende una construcción de una
sola pieza definida completamente a partir de un material polimérico
apropiado u otro material de soporte. El pistón
(14p-8) define una primera ranura periférica anular
(814a) en la que se ubica el sello de fluido (14fs). El sello (14fs)
linda de manera deslizante con la pared interior (14i) del orificio
(14c) para impedir la fuga del nitrógeno o de cualquier otro gas
inerte de empuje entre el pistón (14p-8) y la pared
(14i) del orificio (14c). El pistón también define una segunda
ranura anular (814b) ubicada axialmente hacia fuera con respecto a
la primera ranura (814a) y en el que un sello limpiador (14ws) está
situado y acoplado de manera deslizante con la pared interior (14i)
para limpiar y lubricar el mismo y bloquear el paso de contaminantes
al orificio (14c). El primer y segundo elementos de soporte
(14j1-8 y 14j2-8) están definidos
cada uno como una construcción de una sola pieza con el pistón
(14p-8). Ambos están definidos por una parte
periférica circular del pistón (14p-8) y cooperan
para soportar el pistón (14-8) de manera deslizante
en el orificio (14c).
Por lo que respecta a la Figura 15, en la misma
se ilustra otra realización de cilindro de amortiguación alternativo
(14-9) que es idéntico al cilindro de amortiguación
(14), a menos que se especifique y/o muestre lo contrario. Una
superficie periférica (14d-9) del pistón
(14p-9) es cilíndrica y comprende una pestaña
(14e-9) que linda con la pestaña (14f2) del cuerpo
(14b) cuando el pistón (14p-9) se encuentra en su
posición completamente extendida. Una cara interior de la pestaña
(14e-9) define el primer y segundo escalones
(14g1-9 y 14g2-9). El miembro de
sello limpiador anular (14ws) está situado en el primer escalón
(14g1-9), lindando de manera deslizante y
acoplándose mediante un sello con la pared interior (14i) del cuerpo
con el fin de impedir la entrada de desechos en el orificio
(14c).
El cilindro (14-9) comprende el
primer y segundo elementos de soporte (14j1-9 y
14j2-9) que lindan con la pared interior (14i) y
soportan el pistón (14p) de manera deslizante en el orificio (14c)
para su movimiento entre las posiciones extendida y replegada. El
primer y segundo elementos de soporte (14j1-9 y
14j2-9) están definidos conjuntamente como una
construcción de una sola pieza [y] como un miembro de soporte anular
(914) con una sección transversal en forma de U que define una
ranura de recepción de sello (920) en la que se ubica el sello de
fluido (14fs), de manera que se puede acoplar de forma deslizante
con la pared interior (14i) del cuerpo (14b) para impedir la fuga
del gas de nitrógeno a presión o de otro gas inerte de empuje entre
la pared interior (14i) y el miembro de soporte (914). El miembro de
soporte (914) está fabricado con un material de elemento de soporte
apropiado, como por ejemplo una resina fenólica u otro material,
rodea de forma ajustada la superficie exterior del pistón
(14d-9) y linda axialmente con el segundo escalón
(14g2-9). Un sello (930), como por ejemplo un anillo
tórico o similar, está situado en una ranura, rodea la superficie
exterior del pistón (14d-9) y acopla mediante un
sello el miembro de soporte (914) con el pistón
(14d-9) para impedir la fuga de gas de empuje entre
los mismos. El miembro de soporte (914) linda axialmente y comprime
axialmente el sello limpiador (14ws) entre sí mismo y el escalón
(14g1-9), de manera que expande radialmente el sello
limpiador (14ws) y mejora su acoplamiento de sellado con la pared
interior (14i).
El miembro de soporte (914) está asegurado
operativamente al pistón (14p-9) mediante un
dispositivo de retención similar a un tapón (14q-9)
que comprende un cuerpo central (14q1-9) y una
pestaña radial (14q2-9). El cuerpo central
(14q1-9) es recibido de forma muy ajustada en una
cavidad (14r-9) del pistón y la pestaña
(14q2-9) del dispositivo de retención linda con el
miembro de soporte (914) y lo fija al pistón
(14p-9). Preferentemente, el miembro de soporte
(914) define una cavidad (916) en la que la pestaña
(14q2-9) está ubicada de manera que queda a nivel
axialmente con el miembro de soporte. El dispositivo de retención
(14q-9) está asegurado de forma fija al pistón
(14p-9) a través de medios apropiados, como por
ejemplo tornillos de cabeza (14s) o similares, y fija el miembro de
soporte (914) al pistón. Se prevén otros medios de fijación para
asegurar el dispositivo de retención (14q) al pistón (14p), por
ejemplo, roscas o similares, y se considera que éstos pertenecen al
ámbito y objetivos de la invención. Debido a la construcción y
ensamblaje mencionados, el miembro de soporte (914) no es capaz de
moverse en relación con el pistón (14p-9).
En la Figura 16 se ilustra una alternativa al
cilindro de amortiguación en 14-9'. A menos que se
especifique y/o muestre lo contrario en el presente, el cilindro
(14-9') es idéntico al cilindro de amortiguación
(14-9). En el cilindro (14-9'), el
miembro de soporte (914) y el dispositivo de retención
(14q-9) están integrados en un miembro de soporte de
una sola pieza (914') que comprende el primer y segundo elemento de
soporte de resinas fenólicas u otros materiales
(14j1-9' y 14j2-9') fijados
directamente al pistón (14p9') mediante medios de sujeción (14s). En
la interfaz entre el miembro de soporte (914') y el pistón (14p9'),
el pistón define una ranura (932') en la que un sello de anillo
tórico o similar está situado y comprimido por el miembro de soporte
(914') para impedir la fuga de fluido de empuje entre el miembro de
soporte y el pistón. El miembro de soporte (914') define la ranura
periférica (920') en la que se sitúa el sello de fluido (14fs). Como
se ha indicado anteriormente, el sello (14fs) se acopla de manera
deslizante con la pared interior (14i) e impide la fuga del gas de
empuje entre el miembro de soporte (914') y la pared interior
(14i).
En la Figura 17 se ilustra un cilindro de
amortiguación (114) que es idéntico al cilindro de amortiguación
(14) descrito anteriormente, a menos que se muestre y/o describa lo
contrario en el presente. El cilindro (114) comprende un elemento de
soporte único (114j) que linda con la pared interior (14i) del
cuerpo y soporta por deslizamiento el pistón (114p) en el orificio
(14c). El elemento de soporte (114j) está definido como un miembro
anular construido con cualquier material apropiado para soportes,
como por ejemplo una resina fenólica, un material polimérico o un
material de otro tipo, y rodea de forma ajustada la superficie
exterior del pistón (114d) con un ajuste a presión. El pistón (114f)
define la pestaña (114e) en la que se ubica el sello limpiador
(114ws). El sello limpiador linda de forma deslizante con la pared
interior (14i) y limpia/lubrica la misma. El elemento de soporte
(114j) linda axialmente con el sello limpiador (114ws). La
superficie exterior del pistón (114d) también define una ranura
periférica (114s) en la que se sitúa un sello de fluido (114fs). El
sello linda de forma deslizante con la pared interior (14i) e impide
la fuga del gas de empuje o de otro fluido entre la superficie
exterior del pistón (114d) y la pared interior (14i). El elemento
único de soporte (114j) define una longitud de soporte (L); el
orificio (14c) define un diámetro (D) y el cilindro de amortiguación
(114) satisface la relación crítica L:D, tal y como se ha definido
anteriormente en conexión con el cilindro de amortiguación (14).
Se ha descrito la presente invención haciendo
referencia a una realización preferida. Resultará evidente para los
expertos en este campo que es posible realizar modificaciones y
alteraciones como consecuencia de la lectura de esta especificación.
Se entenderá que la invención incluye la totalidad de dichas
modificaciones y alteraciones sin abandonar el ámbito de la
invención, tal y como se define en las reivindicaciones adjuntas a
este documento.
Claims (18)
1. Un cilindro de amortiguación (14) para un
colector de amortiguación de alta presión y cilindros múltiples.
Dicho cilindro de amortiguación (14) comprende:
un cuerpo de cilindro (14b) que comprende una
pared interior (14i), la cual define un orificio (14c) con un
diámetro (D);
un pistón (14d) ubicado en dicho orificio (14c)
y que comprende caras opuestas interior y exterior (14m y 14o), en
el que la mencionada cara exterior (14o) está orientada hacia fuera
en relación con el mencionado orificio (14c) y el mencionado
colector (12);
un sello de fluido (14fs) apoyado en el
mencionado pistón (14p) y acoplado por deslizamiento con la
mencionada pared interior (14i) que define el mencionado
orificio;
un primer y segundo elementos de soporte
espaciados axialmente (14j1 y 14j2) apoyados en el mencionado pistón
(14p) y acoplados por deslizamiento con la mencionada pared interior
(14i) que define el mencionado orificio. Dichos primer y segundo
elementos de soporte (14j1 y 14j2) cooperan para apoyar dicho pistón
(14p) de forma deslizante en el orificio para un movimiento
deslizante hacia delante y hacia atrás entre una posición extendida,
en la que el pistón (14p) está adyacente a un extremo exterior del
mencionado cuerpo de cilindro (14b), y una posición replegada, en la
que el pistón (14p) se mueve axialmente hacia el interior de dicho
orificio y se aleja del mencionado extremo exterior del cuerpo de
cilindro,
caracterizado porque:
dichos elementos de soporte (14j1 y 14j2)
definen de manera inclusive entre los mismos una longitud axial de
elemento de soporte (L) que es inferior o igual al 25% de dicho
diámetro de orificio (D); y
dicho segundo elemento de soporte
(14j2-2) comprende un cuerpo (214a) y disco central
(214b) que sobresale radialmente desde el cuerpo central (214a) y
que se ajusta de forma ceñida al orificio, dicha cara interior del
mencionado pistón (14p) comprende una depresión (14r) en la que el
segundo elemento de soporte (14j2-2) está conectado
al mencionado pistón (14p) con el cuerpo central (214a) del
mencionado segundo elemento de soporte ubicado en la depresión (14r)
y al que se le impide moverse radial y axialmente en la mencionada
depresión.
2. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en la reivindicación 1, en el que el mencionado segundo
elemento de soporte (14j2) está ubicado axialmente hacia dentro
desde el primer elemento de soporte (14j1), y en el que el
mencionado sello de fluido (14fs) está ubicado axialmente entre el
primer y el segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2).
3. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en la reivindicación 2, en el que se define el mencionado
orificio (14c) alrededor de un eje longitudinal y en el que los
mencionados primer y segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2)
impiden la inclinación del pistón (14p) en el orificio (14c) con
respecto al mencionado eje longitudinal con el fin de impedir que el
pistón quede alojado de forma inmóvil en el orificio (14c) e impedir
la separación de dicho sello (14fs) de la pared interior (14i) que
define el orificio (14c).
4. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que
además comprende un sello limpiador (14ws) ubicado en el mencionado
pistón (14p) axialmente hacia fuera desde el mencionado primer
elemento de soporte (14j1), en el que el mencionado sello limpiador
está acoplado de forma deslizante con la pared interior (14i) del
cuerpo de cilindro (14b) que define el mencionado orificio (14c) e
impide la entrada de elementos contaminantes en dicho orificio entre
el pistón y la pared interior.
5. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que
el mencionado pistón (14p) comprende una periferia cilíndrica en la
que se recibe el mencionado primer elemento de soporte (14j1) y en
el que el mencionado segundo elemento de soporte (14j2) está sujeto
para impedir su movimiento entre el pistón (14p) y un dispositivo de
retención del elemento de soporte (14q) fijado de forma segura al
mencionado pistón (14p).
6. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la
1 y la 5, en el que la mencionada cara interior del pistón también
comprende un saliente (414d) rodeado por dicha depresión, y en el
que el mencionado cuerpo central (414a) del segundo elemento de
soporte (14j2-4) define una abertura (414c) en la
que se ubica el saliente (414d).
7. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en la reivindicación 6, que además comprende un dispositivo
de retención (414g) acoplado con dicho pistón y que fija de forma
inmóvil dicho segundo elemento de soporte (14j2-4)
al mencionado pistón.
\newpage
8. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en la reivindicación 7, en el que el mencionado saliente
(414d) define una ranura (414f) y en el que el mencionado
dispositivo de retención (414g) está ubicado en dicha ranura.
9. Un cilindro de amortiguación (14) para un
colector de amortiguación de alta presión y cilindros múltiples.
Dicho cilindro de amortiguación (14) comprende:
un cuerpo de cilindro (14b) que comprende una
pared interior (14i), la cual define un orificio (14c) con un
diámetro (D);
un pistón (14p) ubicado en dicho orificio (14c)
y que comprende caras opuestas interior y exterior (14m y 14o), en
el que la mencionada cara exterior (14o) está orientada hacia fuera
en relación con el mencionado orificio (14c) y el mencionado
colector (12);
un sello de fluido (14fs) apoyado en el
mencionado pistón (14p) y acoplado por deslizamiento con la
mencionada pared interior (14i) que define el mencionado
orificio;
un primer y segundo elementos de soporte
espaciados axialmente (14j1 y 14j2) apoyados en el mencionado pistón
(14p) y acoplados por deslizamiento con la mencionada pared interior
(14i) que define el mencionado orificio. Dichos primer y segundo
elementos de soporte (14j1 y 14j2) cooperan para apoyar dicho pistón
(14p) de forma deslizante en el orificio para un movimiento
deslizante hacia delante y hacia atrás entre una posición extendida,
en la que el pistón (14p) está adyacente a un extremo exterior del
mencionado cuerpo de cilindro (14b), y una posición replegada, en la
que el pistón (14p) se mueve axialmente hacia el interior de dicho
orificio y se aleja del mencionado extremo exterior del cuerpo de
cilindro,
caracterizado porque:
dichos elementos de soporte (14j1 y 14j2)
definen de manera inclusive entre los mismos una longitud de
elemento de soporte (L) que es inferior o igual al 25% de dicho
diámetro de orificio (D);y
dicho pistón (14p) comprende una periferia
cilíndrica en la que se recibe el mencionado primer elemento de
soporte (14j1), en el que el mencionado segundo elemento de soporte
(14j2) está sujeto para impedir su movimiento entre el pistón (14p)
y el dispositivo de retención del elemento de soporte (14q), el cual
está asegurado de forma fija al mencionado pistón (14p), y en el que
el mencionado segundo elemento de soporte (14j2) comprende un
miembro de disco anular que incluye una abertura central (16)
definida en el mismo. Dicho dispositivo de retención de elemento de
soporte (14q) comprende: (i) un cuerpo del dispositivo de retención
(14q1) recibido en la mencionada abertura central (16) del segundo
elemento de soporte (14j2) y asegurada de forma fija al mencionado
pistón (14p); y (ii) una pestaña (14q2) que sobresale hacia afuera
desde el mencionado cuerpo del dispositivo de retención (14q1) y que
se acopla y fija al segundo elemento de soporte (14j2) entre la
pestaña (14q2) y el pistón (14p).
10. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en la reivindicación 9, en el que el mencionado pistón
(14p) comprende una cavidad (14r) definida en el mismo, y en el que
el mencionado cuerpo del dispositivo de retención (14q1) es recibido
a través de la abertura central (16) del mencionado segundo elemento
de soporte (14j2) con un espacio radial de holgura mínimo y se
ajusta a dicha cavidad (14r) del pistón (14p) con un espacio radial
de holgura mínimo para garantizar un alineamiento axial de los
mencionados primer y segundo elementos de soporte (14j1 y 14j2).
11. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en la reivindicación 10, en el que el mencionado segundo
elemento de soporte (14j2) posee una parte interior radial de grosor
axial reducido en relación con una parte exterior radial, de manera
que dicho segundo elemento de soporte define una cavidad (22) en la
que se ubica la pestaña (14q2) del dispositivo de retención del
elemento de soporte (14q).
12. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en la reivindicación 11, en el que la mencionada parte
exterior radial del segundo elemento de soporte (14j2) sobresale
radialmente hacia fuera desde la mencionada periferia cilíndrica del
pistón (14p) y la pestaña (14q2) del mencionado dispositivo de
retención del elemento de soporte (14q), de manera que queda en
voladizo.
13. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en la reivindicación 12, en el que se define un espacio
(20) axialmente entre el mencionado segundo elemento de soporte
(14j2) y el mencionado sello de fluido (14fs) para impedir la
interferencia entre dicho sello de fluido (14fs) y dicho segundo
elemento de soporte (14j2).
14. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en la reivindicación 5 y en las reivindicaciones
comprendidas entre la 9 y la 13, en el que dicho pistón (14p)
comprende una pestaña (14e) que sobresale hacia fuera desde la
mencionada periferia cilíndrica que linda con el cuerpo de cilindro
(14b) cuando dicho pistón está ubicado en la posición extendida, y
en el que el mencionado sello limpiador (14ws) y el mencionado
primer elemento de soporte (14j1) están apoyados en la pestaña (14e)
del pistón.
\newpage
15. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en la reivindicación 11, en el que la mencionada pestaña
(14e) del mencionado pistón (14p) está escalonada y comprende un
primer escalón (14gl) que soporta el mencionado sello limpiador
(14ws) y un segundo escalón (14g2) que soporta el mencionado primer
elemento de soporte (14j1).
16. Un cilindro de amortiguación, tal y como se
describe en las reivindicaciones 11 ó 12, en el que el mencionado
primer elemento de soporte (14j1') define una ranura (32) en la que
el mencionado sello limpiador (14ws) se ubica entre el primer
elemento de soporte (14j1) y la pestaña (14e) del mencionado
pistón.
17. Una amortiguación (10) para un émbolo o
soporte de una prensa de estampado de metal. Dicha amortiguación
comprende:
un colector (12) que comprende conductos de
flujo de fluidos (12g) y una pluralidad de ubicaciones para el
montaje de cilindros (12c), cada una de ellas en comunicación con al
menos uno de los conductos de flujo de fluidos; y
una pluralidad de cilindros de amortiguación
(14), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
situados respectivamente en la mencionada pluralidad de ubicaciones
para el montaje de cilindros (12c).
18. Una amortiguación, tal y como se describe en
la reivindicación 17, en la que los mencionados conductos de flujo
de fluido (12g) del mencionado colector (12) están cargados con gas
inerte a una presión de al menos 2068,5 kilopascales (kPa), y en el
que el mencionado sello de fluido (12fs) de cada uno de los
mencionados cilindros (14) impide la fuga del gas inerte a presión
entre el pistón (14p) y la mencionada pared interior (14i) del
cuerpo de cilindro (14b) que define dicho orificio (14c). Dicho gas
inerte a presión ejerce un empuje sobre dicho pistón (14p) de cada
cilindro de amortiguación (14) para que éste alcance la mencionada
posición extendida.
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