ES2346980T3 - Prensa para cortar chapas de alta resistencia. - Google Patents

Abstract

Prensa (1) para la estampación de chapas, con un bastidor de prensa, al que pertenece una mesa de prensa (4) para el alojamiento de una herramienta inferior (12) y en el que está alojado un empujador (9) de forma móvil, que está en conexión con una instalación de accionamiento (6) y lleva una herramienta superior (11), con una instalación de apoyo (21) controlable, que pertenece a la herramienta (10) y que prensa la pieza de trabajo (16) durante el proceso de transformación contra la herramienta inferior (12) y se apoya a tal fin con un extremo en el empujador (9) y con su otro extremo sobre la pieza de trabajo (16), con una instalación de control (51, 53), que está asociada a la instalación de retención de la chapa (21) que influye sobre la fuerza ejercida por la instalación de retención de la chapa (21) y que actúa entre el empujador (9) y la pieza de trabajo (16), para elevar de nuevo la fuerza ejercida por la instalación de retención de la chapa (21) durante la rotura de la pieza de trabajo.

Description

Prensa para cortar chapas de alta resistencia.

La invención se refiere a una prensa, que está instalada especialmente para cortar chapas gruesas y/o de alta resistencia.

Durante la estampación y corte de chapas de alta resistencia, se producen fuerzas oscilantes temporalmente muy fuertes entre el empujador y la herramienta de estampación. Mientras el material de la pieza de trabajo ofrece resistencia a la estampa, está presente una fuerza muy alta, con lo que se deforman elásticamente partes de la prensa. Esto se refiere a la mesa de prensa, a la herramienta de estampación, al bastidor de la prensa, al cabezal de la prensa y en cierta medida también al empujador junto a la biela articulada y al árbol de excéntrica. Cuando la pieza de trabajo cede bajo la acción de la estampa, se libera de forma relativamente incontrolada la energía acumulada elásticamente en los elementos mencionados. Para poder controlar mejor este proceso del paso repentino de la estampa a través de la pieza de trabajo. El documento DE 102 52 625 A1 propone un sistema para la reducción del impacto de corte, en el que están previstos en la herramienta un número de cilindros hidráulicos. Éstos pueden estar dispuestos por debajo, por encima y en el lateral de la pieza de trabajo. Sensores, como por ejemplo sensores de ultrasonido, o también sensores que miden el líquido hidráulico que circula desde los cilindros hidráulicos, cierran una válvula, a través de la cual podía circular hasta ahora líquido hidráulico desde los cilindros hidráulicos. Los cilindros hidráulicos están conectados con acumuladores de presión, que están bajo presión relativamente alta. Por lo tanto, éstos generan ahora una fuerza opuesta alta. La fuerza ejercida hasta ahora por la estampa sobre la pieza de trabajo es transferida de esta manera sobre los cilindros hidráulicos en el momento en el que las estampas comienzan a atravesar la pieza de trabajo.

Este recorrido para la amortiguación del impacto de corte ha dado buen resultado en principio. Sin embargo, el ajuste de los sensores para la detección de la rotura de la pieza de trabajo es crítico. También en el caso de la disposición de los cilindros hidráulicos junto a la pieza de trabajo está presente todavía un cierto impacto de corte, que debe reducirse adicionalmente.

Se conoce a partir del documento US 2290743 una prensa de embutir con un soporte de chapas, que es presionado a través de una instalación hidráulica de tensión previa contra una pieza de chapa, para tensar fijamente su borde. La instalación hidráulica contiene válvulas y otros medios de control. Con éstos debe conseguirse que los medios hidráulicos ejerzan una fuerza controlada sobre el soporte de chapas.

Partiendo de aquí, el problema de la invención es mejorar el estado conocido de la técnica.

Este problema se soluciona con la prensa de acuerdo con la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes se refieren a ejemplos de realización ventajosos de la prensa de acuerdo con la invención.

La prensa presenta de acuerdo con la reivindicación 1 una instalación de retención de la chapa, que presiona la herramienta durante el proceso de transformación contra la herramienta inferior. La instalación de retención de la chapa está en condiciones de ejercer diferentes fuerzas. Una instalación de control asociada a la instalación de retención de la chapa puede influir sobre la fuerza ejercida por la instalación de retención de la chapa.

A la instalación de retención de la chapa pertenece, en general, una placa de sujeción, que se apoya directamente en la pieza de trabajo. La placa de sujeción se extiende hasta la proximidad inmediata de las estampas (machos de estampación) y, por lo tanto, estrechamente hasta el corte a generar. De esta manera, la chapa debe sujetarse en la proximidad inmediata del corte fijamente entre la placa de sujeción y la herramienta inferior (herramienta de estampación), para conseguir una alta calidad del corte. En la prensa de acuerdo con la invención, la instalación de retención de la chapa, después del paso de la estampa a través de la pieza de trabajo, absorbe la fuerza aplicada por el empujador, mientras éste recorre su punto muerto inferior y almacena temporalmente la energía cedida de esta manera por el empujador. Durante la carrera de retorno del empujador, esta energía es retornada al empujador y, por lo tanto, al accionamiento de la prensa. A través de la prevención conseguida de esta manera de la liberación incontrolada de la energía almacenada elásticamente en la prensa, se descarga, en general, el accionamiento de la prensa, es decir, que se ahorra energía. Además, se alivia la carga mecánica de la prensa a través de la prevención de modificaciones repentinas demasiado grandes de la fuerza. Por lo demás, a través de la transmisión de la fuerza, ejercida sobre la estampa hasta la rotura de la pieza de trabajo, sobre la instalación de retención de la chapa, se consigue una sujeción especialmente fija de la pieza de trabajo precisamente durante la rotura, de manera que resulta calidades de corte especialmente altas. Además, la fuerza se puede introducir a través de la instalación de retención de la chapa sobre una superficie especialmente grande y, por lo tanto, de forma cuidadosa, de manera que se pueden evitar deformaciones no deseadas de la misma, como por ejemplo aplastamientos y similares.

La reivindicación dependiente 11 implica una mejora adicional. Ésta posibilita especialmente la consecución de altos números de carreras. Si se reconoce el momento de la rotura del empujador a través de la pieza de trabajo, es decir, el momento en el que la pieza de trabajo cede, supervisando el fluido hidráulico cedido, por ejemplo, por instalaciones de apoyo con cilindros hidráulicos con respecto a su corriente volumétrica, en el momento de la rotura se puede registrar una subida empinada del flujo volumétrico. No obstante, el flujo volumétrico que se produce en este caso puede estar, en general, por debajo de un valor, que aparece con números de carreras altos cuando se coloca el empujador sobre la instalación de apoyo, que puede estar configurada, por ejemplo, como instalación de retención de la chapa. Por lo tanto, la instalación de control libera la influencia de la fuerza aplicada por la instalación de apoyo solamente dentro de una sección de recorrido establecida del movimiento del empujador. De esta manera, se excluyen con seguridad los reconocimientos erróneos que, en otro caso, conducirían a funciones erróneas graves de la prensa. La sección de recorrido establecida presenta con preferencia un inicio regulable \varphi1 o x1. Además puede presentar con preferencia un final regulable variable \varphi2 o x2. Además, su longitud puede ser variable y regulable.

De esta manera, se puede ajustar la prensa de forma sencilla a diferentes particularidades, especialmente con respecto a la velocidad de trabajo o bien al número de carreras y a la fuerza de corte.

Con preferencia, la instalación de retención de la chapa o bien la instalación de apoyo presenta un cilindro hidráulico, que está conectado con un primero y con un segundo acumulador de presión hidráulica. Ambos acumuladores de presión presenta, por ejemplo, un pistón alojado de forma desplazable con tope final amortiguado. De manera alternativa, se pueden prever instalaciones de acumulación de membrana o instalaciones de acumulación, en las que un colchón de presión de gas está con comunicación directa con el fluido hidráulico. Ambos acumuladores de presión presentan presiones de reposos con preferencia diferentes. El recorrido que conduce desde el cilindro hidráulico hacia el acumulador de presión con presión más baja está regulado con preferencia por medio de una válvula, que supervisa el flujo de fluido, es decir, la corriente de masas y se cierra cando ésta excede un valor límite. Esta válvula sensible al flujo de paso es una variante ventajosa de una instalación sensora, que sirve para la detección de la rotura de la pieza de trabajo. Muestra que se ha excedido un valor umbral de la velocidad del movimiento relativo entre la herramienta superior (estampa) y la pieza de trabajo. Pueden encontrar aplicación sistemas sensores alternativos, como por ejemplo sensores de aceleración en el empujador o en la estampa, sensores de recorrido, que detectan el movimiento del empujador y que emiten una señal correspondiente variable con el tiempo. Entonces se determina la tasa de modificación de esta señal y se utiliza como indicador para la rotura de estampación.

Se pueden utilizar, además, una instalación de medición del recorrido correspondiente u otra instalación de transmisión para la obtención de una señal, con cuya ayuda se establece la ventana de activación, dentro de la cual se espera la rotura de la estampa. La supervisión de la rotura de la estampa se realiza entonces solamente en esta ventana de activación, mientras que fuera de la ventana de activación la instalación de apoyo está pasiva o bien la instalación de retención de la chapa cumple exclusivamente su función de retención de la chapa.

Otros detalles de formas de realización ventajosas de la invención son objeto de reivindicaciones dependientes, del dibujo o de la descripción de las figuras.

En la descripción de las figuras se ilustra un ejemplo de realización de la invención. En este caso:

La figura 1 muestra la prensa de acuerdo con la invención en representación esquemática de la visión general.

La figura 2 muestra la herramienta de la prensa según la figura 1 en una representación esquemática de la sección vertical.

La figura 3 muestra una válvula para la supervisión d un flujo de fluido hidráulico generado por la herramienta según la figura 2 y

La figura 4 muestra diagramas para la ilustración de la dependencia de la carrera del empujador del ángulo de la prensa así como de la corriente de masas del flujo de fluido, desplazado desde la instalación de retención de la chapa, de la carrera del empujador.

En la figura 1 se ilustra en una representación extraordinariamente esquemática una prensa 1, que presenta un bastidor de prensa con montantes de prensa 2, 3, una mesa de prensa 4 y un cabezal 5. En el cabezal 5 está retenido un accionamiento 6, por ejemplo en forma de un motor eléctrico, que acciona a través de una excéntrica 7 ilustrada de forma esquemática y representada con línea de trazos y una biela 8 representada igualmente con línea de trazos, un empujador 9 en movimiento en vaivén. Entre el empujador 9 y la mesa de prensa 4 está prevista una herramienta 10 con una herramienta superior 11 y una herramienta inferior 12. La herramienta inferior 12 está configurada como herramienta de estampación. En la herramienta superior 11 están retenidas estampas 13, 14, 15, que se deducen especialmente a partir de la figura 2 como los restantes detalles de la herramienta 10. La herramienta 10 sirve para la estampación de una pieza de trabajo 16, que se ilustra en la figura 2 como pieza de trabajo plana. No obstante, es evidente que se pueden someter también piezas de trabajo no planas de manera correspondiente a un proceso de estampación. En este caso, la herramienta inferior 12 presenta entonces un contorno que corresponde a la pieza de trabajo no plana.

A la herramienta superior 11 pertenece una placa de retención de la chapa 17, que está retenida a través de medios no ilustrados en detalle en un cuerpo de base 18 de la herramienta superior 11. El cuerpo de base 18 conectado con el empujador 9 lleva las estampas 13 a 15, que están conectadas de esta manera rígidamente con el empujador 9. Además, el cuerpo de base 18 contiene uno o varios cilindros hidráulicos 19, 20, que forman junto con la placa de retención de la chapa 17 una instalación de retención de la chapa 21. A la instalación de retención de la chapa 21 pertenecen, además, pasadores de presión 22 a 27, que están dispuestos aproximadamente o exactamente paralelos a las estampas 13 a 15 y que se apoyan con su extremo inferior frontal sobre la placa de retención de la chapa 17. Los pasadores, por lo demás, esencialmente cilíndricos se apoyan con su extremo superior frontal en placas suspendidas 28, 29 que descansan de esta manera en la parte superior sobre los pasadores de presión 22 a 27. A los cilindros hidráulicos 19, 20 pertenecen los pistones 30, 31, que delimitan en los cilindros hidráulicos 19, 20 espacios de trabajo 32, 33 correspondientes rellenos con fluido hidráulico y que están alojados en éstos de forma hermética así como desplazable. Los vástago de pistón 34, 35 de los pistones 30, 31 presionan desde arriba sobre las placas suspendidas 28, 29 y de esta manera sobre la placa de retención de la chapa 17 contra la pieza de trabajo 16.

Los cilindros hidráulicos 19, 20 están conectados a través de un conducto de fluido 36, no representado en la figura 2 y representado sólo de forma esquemática en la figura 1, a un sistema hidráulico 37, que sirve para la generación de una fuerza de retención de la chapa y al mismo tiempo para la absorción de la fuerza ejercida por el empujador 9 durante y después de la rotura de la pieza de trabajo 16. Esta transmisión de la fuerza debe realizarse, a ser posible, sin escalonamiento, es decir, sin modificación repentina de la fuerza.

Al sistema hidráulico 37 pertenecen un primer acumulador de presión 38 y un segundo acumulador de presión 39, que están configurados en el ejemplo de realización ambos como cilindros de acumulación de presión 40, 41 con pistones 42, 43 alojados allí de forma hermética y desplazable. Ambos pistones 42, 43 dividen en los cilindros de acumulación de presión 40, 41, respectivamente, dos cámaras de trabajo, cuya cámara superior está llena en cada caso con un colchón de gas. El acumulador de presión 38 está, por ejemplo, bajo una presión de aproximadamente 200 bares, mientras que el acumulador de presión 39 está, por ejemplo, bajo una presión de 400 bares.

Los pistones 42, 43 presentan en su lado inferior, dirigido hacia las piezas de cierre 44, 45 respectivas, con preferencia un perfilado, que está configurado de forma complementaria a un perfilado de las piezas de cierre 44, 45 respectivas. El perfilado se forma a través de listones o nervaduras concéntricas rectas o dobladas, por ejemplo en forma de anillo, de manera que los listones o nervaduras de cada pistón 42, 43 ajustan en escotaduras configuradas de forma correspondiente de cada pieza de cierre 44, 45. Los perfilados sirven como amortiguación de las posiciones finales, de manera que los pistones 42, 43 son frenados de forma suave cuando marchan contra las piezas de conexión 44, 45.

Ambos acumuladores de presión 38, 39 están conectados con el conducto de fluido 36. Con preferencia, el acumulador de presión 39 está conectado a través de una válvula de retención 46 y una instalación de estrangulamiento 47 en el conducto de fluido 36. La válvula de retención 46 está orientada en este caso de tal forma que el fluido hidráulico puede afluir desde el conducto hidráulico 36 sin obstáculos dentro del acumulador de presión 40, mientras que en su recorrido de retorno es forzado a través de la instalación de estrangulamiento 47.

El acumulador de presión 38 está conectado a través de una instalación de válvula 48 con el conducto de fluido 36 y, por lo tanto, con los cilindros hidráulicos 19, 20. La instalación de válvula 48 contiene, por ejemplo, una válvula de paso 49, que es conmutable entre dos estados. En un primer estado, libera el flujo de fluido dentro y dura del acumulador de presión 38 sin limitaciones o de forma estrangulada, mientras que en su otro estado bloquea este flujo de fluido. La instalación de válvula 48 puede estar conectada con una instalación sensora 50, que supervisa, por ejemplo, la corriente de masas m en el conducto de fluido 36 y se cierra tan pronto como este flujo de fluido dirigido al interior del acumulador de presión 38 excede un valor umbral m_{ih} y entonces permanece cerrada hasta que la presión en el conducto de fluido 36 cae por debajo de un valor umbral.

La instalación sensora 50 forma de esta manera al mismo tiempo una instalación de control 51 para el control de la instalación de válvula 48 en función de la velocidad del movimiento relativo entre los pistones 28, 29 de los cilindros hidráulicos 19, 20 y el empujador 9.

A la instalación de válvula 48 puede pertenecer, además, en caso necesario, una válvula de derivación 52, que puentea la instalación de válvula 48 y de esta manera crea una trayectoria alternativa desde los cilindros hidráulicos 19, 20 hacia el acumulador de presión 38. La válvula de derivación 52 es, por ejemplo, una válvula de conexión/desconexión, que puede estar controlada eléctrica, reumáticamente o de otra manera. Con preferencia, está conectada en una instalación de control 53, que puede estar configurada con preferencia como control de microprocesador o también como control electrónico adecuado de otro tipo. Además de otras señales de entrada, la instalación de control 53 recibe al menos una señal de posición. Esta señal puede proceder, por ejemplo, de un transmisor 54, que detecta, como transmisor del recorrido, la posición del empujador 9, especialmente en la proximidad de su punto muerto inferior. Adicional o alternativamente, puede estar previsto un transmisor 55, que detecta la posición angular del árbol de excéntrica al menos en una zona de ángulo de giro, en la que el empujador 9 está en la proximidad de su punto muerto inferior.

La figura 3 ilustra una forma de realización de la instalación de válvula 48, que se prefiere debido a su tiempo de reacción rápida. Presenta un cuerpo de base 56, que está provisto con al menos una entrada 57 y con una salida 58. Entre ambas está configurado un canal 59, que se extiende longitudinalmente a través del cuerpo de base 6 y hacia el que están dirigidos transversalmente los canales de la entrada 57 y de la salida 58. Entre la entrada 57 y la salida 58 está configurado un asiento de válvula 60, al que está asociado un miembro de cierre de la válvula en forma de un disco 61. Este último se asienta sobre un pasador y está pretensado por medio de un muelle en dirección de apertura fuera del asiento de la válvula 60. La tensión previa se puede ajustar en caso necesario por medio de una manivela accesible desde el exterior, por ejemplo un tornillo de ajuste 62.

La prensa 1 descrita hasta ahora trabaja en una primera forma de realización sencilla, que no requiere, en principio, la instalación de control 53, de la siguiente manera:

Para la ilustración de la función se describe una única carrera de estampación. Para la realización de la misma, se coloca en primer lugar la pieza de trabajo 16 sobre la herramienta inferior 12, después de lo cual se baja el empujador 9. La placa de retención de la chapa 17 está en este caso en su posición más baja, en la que está con su lado inferior al menos ligeramente por debajo de las superficies frontales de las estampas 13, 14, 15. Antes de que la placa de retención de la chapa 17 descanse sobre la pieza de trabajo 16, los pistones 30, 31 están en reposo en los cilindros hidráulicos 19, 20. El fluido hidráulico está en el sistema hidráulico 37 bajo una presión de reposo.

Tan pronto como la placa de retención de la chapa 17 descansa sobre la pieza de trabajo 16, presiona la pieza de trabajo 16 en la herramienta inferior 12. La placa de retención de la chapa 17 permanece estable de esta manera, mientras que el empujador 9 continúa moviéndose en dirección a la pieza de trabajo 16. De la misma manera, se mantienen estables los pasadores de presión 22 a 27, las placas suspendidas 28, 29 y los pistones 30, 31. Como consecuencia del movimiento descendente siguiente, se reduce de esta manera el volumen de las cámaras de trabajo 32, 33 y el fluido hidráulico circula a través del conducto de fluido 36 y la válvula de paso 49 abierta de la instalación de válvula 48 al acumulador de presión 38, que tiene una presión de reposo más baja que el acumulador de presión 39. De esta manera, el pistón 43 en la figura 1 se mueve hacia arriba en contra de la fuerza del colchón de gas superior. La corriente de fluido m que se produce en este proceso está por debajo de un valor umbral, de manera que la instalación sensora 50 no reacciona.

A continuación, los lados frontales de las estampas 13, 14, 15 son depositados sobre la pieza de trabajo 16. La pieza de trabajo 16 opone una resistencia considerable a la introducción de las estampas 13, 14, 15, de manera que el movimiento de las estampas 13, 14, 15 se detiene inicialmente. La potencia de accionamiento de la instalación de accionamiento 6 se utiliza ahora durante corto espacio de tiempo para deformar un poco elásticamente la sección de accionamiento y el bastidor de la prensa incluidas la mesa de la prensa 4 y la herramienta inferior 12, es decir, para tensarlas. De esta manera se forma una fuerza cada vez más creciente hasta que finalmente las estampas 13, 14, 15 chocan a través de la pieza de trabajo. En el momento de la rotura, tiene lugar un movimiento relativo muy rápido entre el cuerpo de base 18 y, por lo tanto, los cilindros hidráulicos 19, 20 y la placa de retención de la chapa 17. Esto conduce a una subida muy rápida de corta duración de la corriente de masas m del fluido hidráulico desde los cilindros hidráulicos 1, 20 al acumulador de presión 38. La subida es tan empinada que la instalación sensora 50 lo reconoce y cierra la válvula de paso 49. En la forma de realización según la figura 3, esto significa que la corriente de fluido que fluye desde la entrada 57 hacia la salida 58 arrastra el disco, es decir, el elemento de cierre de la válvula 61 y lo presiona en contra de la fuerza del muelle contra el asiento de la válvula 60. La válvula de paso 49 se cierra de esta manera de repente, manteniendo el estado cerrado hasta que una presión descendente del sistema permite al elemento de cierre de la válvula 61 retornar a su posición abierta, es decir, a la posición de reposo.

Si se cierra ahora la válvula de paso 49, no puede fluir más fluido hidráulico al acumulador de presión 38. Por lo tanto, debe desviarse al acumulador de presión 39, que está bajo presión considerablemente más elevada. De esta manera, los cilindros hidráulicos 19, 20 generan ahora una contra presión considerable, que se apoya, por una parte, sobre la placa de retención de la chapa 17 y, por otra parte, actúa en contra del empujador 9. De este modo, la fuerza absorbida hasta ahora por las estampas 13, 14, 15 es conmutada sobre la instalación de retención de la chapa 21, de manera que se puede expandir toda la prensa tensada. En contra de la fuerza grande de la instalación de retención de la chapa, el empujador atraviesa ahora su punto muerto inferior, de manera que la instalación de retención de la chapa desplaza entonces sobre la primera sección de la carrera ascendente al empujador 9 con mucha fuerza hacia arriba. En esta fase, la energía elástica acumulada en la prensa 1 es retornada al empujador 9 y, por lo tanto, a la instalación de accionamiento 6.

Una forma de realización refinada utiliza la instalación de control 53 para el control de la instalación de retención de la chapa o de una instalación de apoyo alternativa, por ejemplo en forma de cilindros hidráulicos entre el empujador 9 y la mesa de prensa 4 o entre la herramienta superior 11 y la herramienta inferior 12. Esta instalación de control supervisa la posición X del empujador 9 o el ángulo de giro \varphi de la instalación de accionamiento 6, es decir, de la excéntrica 7. Las relaciones se ilustran en la figura 4. En este caso, se parte de una prensa con un número grande de carreras. Una primera curva I ilustra el recorrido X del empujador 9 sobre el ángulo de giro \varphi del árbol de excéntrica. Se parte de una relación aproximadamente de forma sinusoidal. Con un ángulo de la prensa \varphi0, la placa de retención de la chapa 17 se coloca sobre la pieza de trabajo. La curva II ilustra la corriente de masas del fluido hidráulico desplazado desde los cilindros hidráulicos 19, 20. Como se ilustra, éste se eleva cuando se coloca la placa de retención de la chapa 17 sobre la pieza de trabajo 16 de forma repentina a un valor relativamente alto. Durante la aproximación del empujador 9 hacia su punto muerto inferior, la corriente de masas m continúa cayendo cada vez más. Esto es debido a que la velocidad del empujador 9 se reduce a medida que se aproxima al punto muerto inferior. Como consecuencia de la resistencia, que el material de la pieza de trabajo 16 opone al proceso de estampación, se frena adicionalmente el empujador, por lo que la corriente de masas retorna muy rápidamente de acuerdo con la curva II.

Con un ángulo de la prensa \varphi1, que existe con seguridad después de la colocación de la placa de retención de la chapa 17 sobre la pieza de trabajo 16 y con seguridad antes de la rotura de las estampas 13, 14, 15 a través de la pieza de trabajo 16, la instalación de control 53 bloquea ahora la válvula de derivación 52, con lo que se activa la instalación sensora 50. En lugar del ángulo del cigüeñal o del ángulo de la prensa \varphi1, se puede utilizar como criterio para la liberación de la instalación sensora 50 y de la instalación de válvula 48, que el empujador 9 atraviesa el punto x1. No obstante, se prefiere la supervisión del ángulo de la prensa, porque éste ofrece una resolución mejorada.

Si se produce ahora la rotura de la pieza de trabajo 16 después de la activación o bien la liberación de la instalación sensora 50, después del paso de \varphi1, se eleva el flujo de fluido m por encima de un valor umbral m_{th}. Esto se ilustra en la figura 4 a través de la punta III en la curva II. El exceso del valor umbral para el flujo de fluido es detectado y conduce al cierre de la instalación de válvula 48, como se ha descrito anteriormente y, por lo tanto, al apoyo del empujador 9 sobre la instalación de retención de la chapa 21.

Como se deduce a partir de la figura 4, a través de la fijación de la ventana de activación entre los ángulos de la prensa \varphi1 y \varphi2 se puede conseguir que se detecten picos de flujo, que son más reducidos que el flujo inmediatamente después de la colocación de la placa de retención de la chapa 17 sobre la pieza de trabajo 16. Esto tiene importancia en prensas muy rápidas (números altos de carreras), en carreras de estampación grandes y especialmente también en bastidores de prensa muy rígidos, en los que, en efecto, se produce una fuerza de sujeción muy grande, pero solamente una carrera de sujeción reducida en todo el bastidor de la prensa. A través de la limitación de la supervisión del flujo de fluido a una ventana angular \varphi1 y \varphi2 del accionamiento de la prensa, dentro de la cual es previsible la rotura de la estampa, se puede colocar muy bajo el umbral de reacción m_{th} para la instalación de válvula 48, de manera que el impacto de estampación que se observa en otro caso se puede limitar a un mínimo apenas perceptible.

En lugar de la instalación sensora 50, que supervisa el flujo de fluido desde los cilindros hidráulicos 19, 20, pueden encontrar aplicación también otras instalaciones sensoras. Como completo es posible, además, fijar de manera variable el ángulo de la prensa \varphi1 y \varphi2. Por ejemplo, se pueden introducir con una instalación de entrada adecuada. También es posible adaptar dinámicamente estos ángulos de la prensa \varphi1 y \varphi2. Esto se puede realizar, por ejemplo, ajustando \varphi1 a una distancia angular predeterminada o introducible antes de la rotura de la estampa y \varphi2 a una distancia angular fija o regulable después de la rotura de la estampa. Como ángulo de la prensa de la rotura de la estampa se utiliza entonces en cada caso el ángulo de la prensa de la carrera de estampación previa o un valor medio de las careras de estampación previas. También es posible alojar en el bastidor de la prensa, en la mesa de la prensa o en otras partes de la prensa, sensores de fuerza, que reaccionan a una deformación del elemento respectivo de la prensa o directamente a la fuerza que actúa en la prensa. Éstos pueden ser, por ejemplo, sensores de fuerza en la herramienta 10. Las señales emitidas desde estos sensores se pueden conducir a la instalación de control 53 y pueden servir para establecer los ángulos de la prensa \varphi1, \varphi2. Si se detecta, por ejemplo, la fuerza ejercida sobre las estampas 13, 14, 15, se puede liberar la instalación sensora 50 en un instante, es decir, cuando en las estampas 13, 14, 15 se registra una subida considerable de la fuerza. En este instante, no hay que temer ya ninguna resolución errónea de la instalación de válvula 48, porque el movimiento relativo entre la placa de retención de la chapa 17 y las estampas 13, 14, 15 es casi cero.

El sistema de acuerdo con la invención permite una elevación esencial de la fuerza de sujeción, especialmente durante la realización del proceso de estampación, es decir, mientras las estampas 13, 14, 15 penetran a través del material de la pieza de trabajo. La fuerza de corte propiamente dicha se puede reducir de esta manera a una sexta parte de la fuerza de empuje teórica. La instalación de retención de la chapa 21 provoca un empotramiento especialmente fuerte de la pieza de trabajo 16 y de esta manera provoca una mejora del corte como también una amortiguación del impacto de corte. La prensa 1 se pretensa de tal forma que se igualan o compensan los juegos. Esto conduce, frente a los sistemas clásicos de de amortiguación del impacto de corte, a la reducción de toda la fuerza de la prensa del sistema. Pero esto significa también que se pueden emplear prensas más antiguas también en adelante incluso para operaciones de separación difíciles. La fuerza ejercida sobre la placa de retención de la chapa está diseñada con preferencia aproximadamente al 40% de la fuerza de la prensa. El procedimiento de separación se puede supervisar, evaluar y controlar a través del empleo de un aparato de evaluación y de control rápido, como por ejemplo la instalación de control 53. El sistema puede ser en gran medida autárquico, es decir, que puede estar configurado y puede ser utilizado de manera independiente de la prensa 1. Por ejemplo, puede ser parte de la herramienta y, por lo tanto, se puede utilizar en principio en diferentes prensas. En el caso de modificación de los datos de la prensa, se pueden modificar parámetros específicos de la prensa a trasvés de programas o tarjetas Fash específicas de las instalaciones.

Las presiones en los cilindros hidráulicos 19, 20 se pueden supervisar de manera permanente en función de la codificación o del recorrido. Las curvas envolventes resultantes permiten una supervisión permanente del proceso. La activación de la válvula de derivación 52 se realiza en función del ángulo del cigüeñal o bien en función del recorrido sobre el mismo sistema. Los datos de proceso y las interferencias se pueden memorizar sobre sistemas de almacenamiento de datos y en caso de daños se pueden revisar. Además, se pueden prever sistemas para la detección de casos de sobrecarga.

Para la elevación de la calidad de corte, especialmente durante la estampación de materiales martensíticos de alta resistencia o también durante la estampación de chapas gruesas, se prevé una instalación de retención de la chapa 21, que empotra fijamente la pieza de trabajo 16 respectiva durante el proceso de estampación. La fuerza de sujeción se eleva hasta el 40% o más de la fuerza del empujador. En particular, la fuerza ejercida por la instalación de retención de la chapa se puede elevar de nuevo durante la rotura de la pieza de trabajo. De esta manera, por una parte, se mejora la calidad del corte al mismo tiempo que, por otra parte, se consigue una reducción o prevención eficiente del impacto del corte en la prensa. Se debilita esencialmente o no se produce un impacto de corte.

Claims (23)

1. Prensa (1) para la estampación de chapas,

con un bastidor de prensa, al que pertenece una mesa de prensa (4) para el alojamiento de una herramienta inferior (12) y en el que está alojado un empujador (9) de forma móvil, que está en conexión con una instalación de accionamiento (6) y lleva una herramienta superior (11),

con una instalación de apoyo (21) controlable, que pertenece a la herramienta (10) y que prensa la pieza de trabajo (16) durante el proceso de transformación contra la herramienta inferior (12) y se apoya a tal fin con un extremo en el empujador (9) y con su otro extremo sobre la pieza de trabajo (16),

con una instalación de control (51, 53), que está asociada a la instalación de retención de la chapa (21) que influye sobre la fuerza ejercida por la instalación de retención de la chapa (21) y que actúa entre el empujador (9) y la pieza de trabajo (16), para elevar de nuevo la fuerza ejercida por la instalación de retención de la chapa (21) durante la rotura de la pieza de trabajo.

2. Prensa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la instalación de apoyo (21) presenta al menos un cilindro hidráulico (19), que está conectado en un sistema hidráulico (37), que impulsa el cilindro hidráulico (19) con un fluido hidráulico que está bajo presión.

3. Prensa de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el sistema hidráulico (37) presenta al menos un acumulador de presión hidráulica (38).

4. Prensa de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque el sistema hidráulico (37) presenta al menos un segundo acumulador de presión hidráulica (39).

5. Prensa de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque la instalación de control (51) comprende una instalación de válvula (48) para el control del flujo hidráulico desde el cilindro hidráulico (19, 20) así como una instalación sensora (50), que controla la instalación de válvula (48).

6. Prensa de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque la instalación sensora (50) está ajustada para detectar el exceso de un valor umbral de la velocidad del movimiento relativo entre la herramienta superior (11) y la pieza de trabajo (16).

7. Prensa de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque la instalación de válvula (48) y la instalación sensora (50) están formadas por una válvula sensible al flujo de paso.

8. Prensa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la instalación de control (51) está ajustada para elevar de forma repentina la fuerza ejercida por la instalación de retención de la chapa (21), cuando se determina que se ha excedido un valor umbral de la velocidad del movimiento relativo entre la herramienta superior (11) y la pieza de trabajo
(16).

9. Prensa de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque la instalación de control (51, 53) está conectada con una instalación de transmisión (54, 55) para la detección de la posición actual del empujador u otra variable, que está en una relación unívoca con la posición del empujador.

10. Prensa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la instalación de control (51, 53) libera una modificación repentina de la fuerza aplicada por la instalación de apoyo (21) solamente para una sección limitada del recorrido del empujador.

11. Prensa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la instalación de control (51, 53) detecta que se ha excedido un valor umbral de la velocidad del movimiento relativo entre la herramienta superior (11) y la pieza de trabajo (16) y con su ayuda influye sobre la fuerza ejercida por la instalación de apoyo (21) y que actúa entre el empujador (9) y la pieza de trabajo (16),

en la que la instalación de control (51, 53) libera la influencia de la fuerza aplicada por la instalación de apoyo (21) solamente dentro de una sección del recorrido de liberación del movimiento del empujador.

12. Prensa de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque la instalación de apoyo (21) es una instalación de retención de la chapa (21).

13. Prensa de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque la instalación de apoyo (21) presenta al menos un cilindro hidráulico (19, 20), que está conectado en un sistema hidráulico (37), que impulsa el cilindro hidráulico (19, 20) con un fluido hidráulico que está bajo presión.

14. Prensa de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque el sistema hidráulico (37) presenta al menos un primer acumulador de presión hidráulica.

15. Prensa de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque el sistema hidráulico (27) presenta al menos un segundo acumulador de presión hidráulica (39).

16. Prensa de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque la instalación de control (51, 53) comprende una instalación de válvula (48) para el control del fluido hidráulico desde el cilindro hidráulico (19, 20) así como una instalación sensora (50), que controla la instalación de válvula (48).

17. Prensa de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizada porque la instalación sensora (50) está ajustada para detectar que se ha excedido un valor umbral de la velocidad del movimiento relativo entre la herramienta superior (11) y la pieza de trabajo
(16).

18. Prensa de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizada porque la instalación de válvula (48) y la instalación sensoria (50) están formadas por una válvula sensible al flujo de paso.

19. Prensa de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque la instalación de control (51, 53) está ajustada para elevar de forma repentina la fuerza ejercida por la instalación de apoyo (21), cuando se determina que se ha excedido un valor umbral de la velocidad del movimiento relativo entre la herramienta superior (11) y la pieza de trabajo (16).

20. Prensa de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque la instalación de control (51, 53) está conectada con una instalación de transmisión (54, 55) para la detección de la posición actual del empujador u otra variable, que está en una relación unívoca con la posición del empujador.

21. Prensa de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque la sección de recorrido establecida presenta un inicio regulable \varphi1, x1.

22. Prensa de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque la sección de recorrido establecida presenta un inicio regulable \varphi2, x2.

23. Prensa de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque la sección de recorrido de liberación se ajusta durante el funcionamiento de la prensa (1) en función de un parámetro seleccionado.