ES2344532T3

ES2344532T3 - Metodo y dispositivo para la amortiguacion del impacto de corte.

Info

Publication number: ES2344532T3
Application number: ES07764393T
Authority: ES
Inventors: Markus Muller
Original assignee: Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG; Mueller Weingarten AG
Current assignee: Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG; Mueller Weingarten AG
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2010-08-30
Anticipated expiration: 2027-06-21
Also published as: DE502007004029D1; WO2008022607A1; EP2054177A1; EP2054177B1; DE102006039463A1

Abstract

Método para la amortiguación del impacto de corte en una prensa mediante un sistema hidráulico, el cual, durante un proceso de corte, ejerce sobre el émbolo fuerzas opuestas a la fuerza de corte, caracterizado porque, tiene lugar un intercambio de al menos dos fuerzas opuestas durante el proceso de corte dentro de un sistema hidráulico cerrado, y porque el instante de este intercambio depende de la trayectoria del émbolo.

Description

Método y dispositivo para la amortiguación del impacto de corte.

La presente invención hace referencia a un método y a un dispositivo para reducir el impacto de corte en una prensa al ser cortada una pieza de trabajo metálica, conforme al preámbulo de la reivindicación 1, así como de la reivindicación 8.

Estado de la técnica

El impacto de corte durante el corte de piezas de trabajo metálicas se debe a la elasticidad de la prensa y a la repentina reducción de la fuerza de corte mediante la resistencia del troquel y la consiguiente ruptura de la pieza de trabajo, generando la denominada fractura de corte. Durante el corte, antes de la fractura de corte, la prensa y el troquel son pretensados con la fuerza requerida para la superación de la resistencia de corte. A consecuencia de la elasticidad de la prensa, es almacenada energía principalmente en el cuerpo de la prensa y en el accionamiento de la prensa. Esta energía elástica se libera en forma de impactos durante la fractura de corte y acelera hacia abajo el émbolo de la prensa junto con la parte superior del troquel. Al mismo tiempo, el cuerpo de la prensa no se destensa sólo en el estado inicial, sino que oscila además en la dirección opuesta. Los efectos de una disminución de energía semejante no amortiguada, o el impacto de corte en una prensa, principalmente, junto a la generación de una fuerte onda acústica, implican elevados esfuerzos para los componentes de la prensa, en particular para el cuerpo de la prensa. A través de prensas hidráulicas se conocen dispositivos para amortiguar el impacto de corte, los cuales se componen de un cilindro hidráulico y de un obturador dispuesto del lado de efluencia, y cuyos vástagos del pistón son desplazados a través del movimiento del émbolo de la prensa. De acuerdo a la velocidad del émbolo de la prensa se origina una diferencia de presión por este obturador, la cual ocasiona una fuerza opuesta sobre el émbolo de la prensa. Particularmente, durante la operación de corte, el émbolo de prensa se ralentiza inmediatamente antes del inicio del corte para la aplicación de la fuerza de corte y se acelera después de la fractura de material. Preferentemente, el apoyo del émbolo de prensa sobre el vástago del pistón del amortiguador del impacto de corte, tiene lugar dentro de la zona del movimiento lento, para percibir una fuerza opuesta reducida a través del amortiguador del impacto de corte. El aumento de la velocidad del émbolo de prensa después del corte, a través del obturador regulado en forma estable, ocasiona una fuerza opuesta elevada correspondiente, la cual frena al émbolo de prensa, amortiguando así el impacto de corte.

En la mencionada ejecución de la amortiguación del impacto de corte, se presenta la desventaja de que al émbolo de la prensa se le aplica contrariamente una fuerza, la cual sólo depende de su velocidad y, por tanto, en el caso de velocidades elevadas del émbolo de la prensa, antes del inicio del corte, se genera una fuerza opuesta correspondiente, la cual debe ser aplicada en forma adicional a través del accionamiento de la prensa. Asimismo, se presenta como una desventaja el que a través del flujo de aceite hidráulico, a través de un obturador con gran diferencia de presión, tenga lugar un correspondiente aporte térmico en el medio, lo que implica el empleo de dispositivos de refrigeración adicionales.

Otra posibilidad para amortiguar el impacto de corte se revela conforme al tipo mostrado en la solicitud EP
16 02 419 A1. En dicha solicitud se describe una prensa para cortar chapas de alta resistencia, la cual, durante el corte, a través del apoyo del émbolo de la prensa sobre el sujeta placas añadido sobre el troquel superior, ejerce, sobre el émbolo de la prensa, contrariamente, una fuerza menor con respecto al soporte de la chapa. Preferentemente, antes del corte, se aplica una fuerza menor con respecto al soporte de la chapa para el apoyo del émbolo, e inmediatamente antes de la fractura del material se cambia por una fuerza opuesta mayor. El intercambio se efectúa en función de la velocidad de movimiento del émbolo de la prensa.

En esta forma de ejecución la regulación es desventajosa, ya que resulta muy costosa y sensible, y sólo puede mantenerse de forma fiable dentro del proceso bajo condiciones de producción muy dificultosas. En este caso es particularmente problemático el hecho de que el valor umbral de la velocidad con respecto al intercambio se modifique al variar el número de carreras por minuto de la prensa y, por tanto, debe ser detectado a través de sensores adecuados.

Otra desventaja reside en que los parámetros de regulación son específicos en relación a la pieza de trabajo y, por tanto, deben ser adaptados en cada cambio de troqueles.

Objeto y ventaja de la invención

Tomando como base el estado de la técnica, es objeto de la presente invención el desarrollar un método y un dispositivo para la amortiguación del impacto de corte, con lo cual, el dispositivo sea de fácil construcción, cumpla su función de forma fiable dentro del proceso, y pueda funcionar prescindiendo de una regulación costosa. En particular debe evitarse que fluya aceite mediante un obturador para que se genere una fuerza opuesta y que tenga lugar un intercambio de fuerzas a través de una fuerza opuesta más elevada en función de la velocidad del émbolo de la prensa.

Este objeto se alcanzará en base a un método y a un dispositivo conformes a los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 8, a través de las características relevantes de las reivindicaciones 1 y 8. En las reivindicaciones dependientes se indican perfeccionamientos ventajosos y convenientes del método, así como del dispositivo conforme a la invención. De acuerdo a la invención, se alcanzará el objeto mencionado mediante el apoyo del émbolo de la prensa sobre los vástagos del pistón de un sistema hidráulico, el cual, durante el proceso de corte, se encuentre en una relación solidaria con respecto a la parte inferior del troquel, así como con respecto a la mesa de prensa, y el cual dispone de un volumen de aceite obturado. Este volumen de aceite es desplazado contra un pistón flotante, el cual sufre una admisión con la presión ejercida desde un acumulador, hasta que el pistón es desplazado contra un tope regulable. A continuación, se genera rápidamente la presión debido a un pequeño volumen de aceite obturado, a través de un breve desarrollo de compresión, hasta que el pistón de un multiplicador de presión se mueve contra la misma presión del acumulador al alcanzar un valor umbral de presión. La relación de ambas contrapresiones es determinada a través de la relación de superficie del multiplicador de presión. El punto de intercambio, de una fuerza opuesta reducida a una más elevada, sólo depende del trayecto del émbolo de la prensa, el cual debe ser recorrido hasta que el pistón flotante haya alcanzado el tope regulable. El inicio de la fractura del material es determinado únicamente en función del troquel y es regulado mediante el tope ajustable. Posiciones de corte modificadas, por ejemplo, a través de un acabado de las aristas de corte, pueden, en todo caso, ser compensadas de este modo.

En una primera forma de ejecución, cada vástago del pistón, así como cada cámara del cilindro se encuentra unida, respectivamente, a un multiplicador de presión y a un pistón flotante, es decir, que en cada punto de apoyo puede regularse separadamente, en qué posición del émbolo tiene lugar el intercambio de fuerzas a una fuerza opuesta mayor. En otra forma de ejecución, varios cilindros se encuentran, respectivamente, agrupados de forma combinada, es decir, que el intercambio a una fuerza opuesta más elevada tiene lugar sincrónicamente mediante un ajuste común.

Otra variante de la solución conforme a la invención consiste en que los vástagos del pistón del sistema hidráulico no presenten una relación solidaria con la parte inferior de la pieza de trabajo, así como con la mesa de prensa, tal como se describió anteriormente, sino que actúen directamente sobre el sujeta placas.

Otros detalles y ventajas de la presente invención son el resultado del ejemplo de ejecución representado mediante las figuras:

Las figuras muestran:

Figura 1: una prensa con dispositivo de amortiguación del impacto de corte

Figura 2: un dispositivo de amortiguación del impacto de corte en ausencia de carga

Figura 3: un dispositivo de amortiguación del impacto de corte que soporta una carga reducida antes de la fractura del material

Figura 4: un sistema de amortiguación del impacto de corte que soporta una carga elevada después de la fractura del material.

Descripción de un ejemplo de ejecución

La figura 1 muestra el diseño esquemático de una prensa 1, en este caso una prensa de corte. La prensa 1 presenta ruedas motrices 2 que desplazan a un émbolo 4 mediante un mecanismo excéntrico 3 en un movimiento ascendente vertical. La posición del émbolo 4 es detectada a través de un sistema de medición de desplazamiento 5. En la sección del émbolo 4 se encuentra fijado el dispositivo de amortiguación del impacto de corte 6, el cual, a su vez, se encuentra unido a la parte superior del troquel 7. La parte inferior del troquel 8 se encuentra unida a una mesa de prensa móvil 9. A su vez, la mesa de prensa móvil 9 se encuentra arriostrada a la mesa de prensa 10. En la posición representada, entre la parte superior del troquel 7 y la parte inferior del troquel 8, se encuentra una pieza de trabajo 11. La pieza de trabajo 11 se sostiene, mediante sujeción por apriete, entre un sujeta placas 12 y la parte inferior del troquel 8. En la figura 2 puede observarse una representación detallada del dispositivo de amortiguación del impacto de corte 6 conforme a la invención. Todos los componentes hidráulicos se encuentran integrados en una placa soporte 13, la cual se encuentra firmemente unida a la placa del émbolo 14. El elemento central del dispositivo de amortiguación del impacto de corte 6 forma un multiplicador de presión 17 con dos cámaras del cilindro 16, 18 de diferente tamaño y sus respectivos pistones 15, 19. La cámara del cilindro 16, mediante un canal de unión 20, se encuentra unida a otra cámara del cilindro 21, la cual, en el lado posterior sufre una admisión con un acumulador de presión 22. En la cámara del cilindro 21 se encuentra un pistón flotante 23 que se desplaza de forma horizontal. Al aumentar la presión en la cámara del cilindro 16, el pistón flotante 23 se mueve desde dicha cámara hasta que su trayectoria de desplazamiento se vea
limitada mediante un tope mecánico 24 y, así de este modo, puede ser regulada la trayectoria del pistón flotante 23.

En la figura 3 se representa el dispositivo de amortiguación del impacto de corte 6 en una posición anterior a la fractura de material de la pieza de trabajo 11. A través de un movimiento de los vástagos del pistón 25, los cuales se apoyan en la parte inferior del troquel 8, en dirección de la placa del émbolo 14, se genera una presión mediante los pistones 16 en la cámara del cilindro 16, la cual es lo suficientemente grande como para mover el pistón flotante 23 en la dirección del tope mecánico 24. Tan pronto como el pistón flotante 23 alcanza el tope mecánico 24, se genera la presión muy rápidamente hasta que, al alcanzar un valor umbral de presión, el pistón 19 del multiplicador de presión 17 es desplazado contra el acumulador de presión. A través de la superficie del pistón 19, la cual es mayor en comparación a la del pistón 15, actúa una fuerza opuesta más elevada. Este proceso puede observarse en la figura 4. El tope mecánico 24 puede ser regulado entonces de modo tal, que el instante de la fractura de material corresponde exactamente al intercambio de fuerzas de una fuerza opuesta reducida a una fuerza opuesta incrementada por el multiplicador de presión 17.

La presente invención no se restringe al ejemplo de ejecución representado y descrito. La presente invención comprende también todos los perfeccionamientos del área dentro del marco de la presente invención, tal como se define en las reivindicaciones. De este modo, es posible pensar que la amortiguación del impacto de corte conforme a la invención pueda estar integrada en el émbolo o en la parte superior del troquel.

Lista de referencias

1.: prensa

2.: ruedas motrices

3.: Mecanismo excéntrico

4.: émbolo

5.: sistema de medición de desplazamiento

6.: dispositivo de amortiguación del impacto de corte

7.: parte superior del troquel

8.: parte inferior del troquel

9.: mesa de prensa móvil

10.: mesa de prensa

11.: pieza de trabajo

12.: sujeta placas

13.: placa soporte

14.: placa de la sección del émbolo

15.: pistón

16.: cámara del cilindro

17.: multiplicador de presión

18.: cámara del cilindro

19.: pistón

20.: canal de unión

21.: cámara del cilindro

22.: acumulador de presión

23.: pistón flotante

24.: tope mecánico

25.: vástago del pistón

Claims

1. Método para la amortiguación del impacto de corte en una prensa mediante un sistema hidráulico, el cual, durante un proceso de corte, ejerce sobre el émbolo fuerzas opuestas a la fuerza de corte, caracterizado porque, tiene lugar un intercambio de al menos dos fuerzas opuestas durante el proceso de corte dentro de un sistema hidráulico cerrado, y porque el instante de este intercambio depende de la trayectoria del émbolo.

2. Método conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque, al menos dos fuerzas opuestas diferentes son el resultado de condiciones de superficie diferentes del pistón (16, 19) de un multiplicador de presión (17).

3. Método conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque, mediante un tope mecánico, el instante del intercambio puede ser preseleccionado como específico en función de las herramientas (24).

4. Método conforme a una o a varias reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, los vástagos del pistón (25) presentan una unión solidaria con la parte inferior del troquel (8) durante el proceso de corte.

5. Método conforme a una o a varias reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, los vástagos del pistón (25) presentan una unión solidaria con el sujeta placas (12).

6. Método conforme a una o a varias reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, cada multiplicador de presión (17) y un pistón flotante (23) presentan una unión solidaria con un vástago del pistón (25).

7. Método conforme a una o a varias reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, un multiplicador de presión (17) y un pistón flotante (23) presentan una unión solidaria con al menos dos vástagos del pistón (25).

8. Método para la amortiguación del impacto de corte en una prensa mediante un sistema hidráulico que, durante un proceso de corte, ejerce sobre el émbolo (8) fuerzas opuestas a la fuerza de corte, caracterizado porque, las fuerzas opuestas son aplicadas por un acumulador de presión (22) dentro de un sistema hidráulico cerrado, con lo cual, el acumulador de presión (22) se encuentra unido en forma solidaria con un multiplicador de presión (17), con lo cual, el multiplicador de presión (17) presenta al menos dos pistones (15, 19) con diferentes superficies, mediante las cuales se ejercen diferentes fuerzas opuestas sobre los vástagos del pistón (25), con lo cual tiene lugar un intercambio de las superficies solidarias del pistón mediante un pistón flotante (23), el cual, mediante un canal de unión (20) se encuentra unido a una cámara de cilindro (16) y, con lo cual, la trayectoria del pistón flotante (23) puede ser definida a través de un tope mecánico (24).

9. Dispositivo conforme a la reivindicación 8, caracterizado porque, la posición del tope mecánico (24) es independiente del número de carreras por minuto de la prensa (1) con respecto a la trayectoria del pistón flotante (23).

10. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque, todos los componentes hidráulicos del dispositivo de amortiguación del impacto de corte (6) se encuentran integrados en una placa soporte (14).

11. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque, el dispositivo de amortiguación del impacto de corte (6) se encuentra firmemente unido al émbolo (4) o a la placa soporte (14).

12. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque, el dispositivo de amortiguación del impacto (6) se encuentra firmemente unido a la parte superior del troquel (7).

13. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque, el dispositivo de amortiguación del impacto de corte (6) puede ser integrado en el cuerpo del émbolo (4).

14. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque, los vástagos del pistón (25) presentan una unión solidaria con la parte inferior del troquel (8) durante el proceso de corte.

15. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizado porque, los vástagos del pistón (25) presentan una unión solidaria con el sujeta placas (12).

16. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 15, caracterizado porque, cada multiplicador de presión (17) y un pistón flotante (23) presentan una unión solidaria con un vástago del pistón (25).

17. Dispositivo conforme a una o a varias de las reivindicaciones 8 a 16, caracterizado porque, un multiplicador de presión (17) y un pistón flotante (25) presentan una unión solidaria con al menos dos vástagos del pistón (25).