ES2367057B1 - Dispositivo de cierre para compensar deformaciones. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de cierre para un aparato (200) de conformado, comprendiendo el aparato (200) una estructura con un carro (201) y una mesa (202) entre los que se disponen unos moldes (203, 204) con un material maleable (10) para conformarlo. La estructura comprende además dos columnas (205, 206) paralelas, perpendiculares a la mesa (202) y que están separadas por una distancia que define una región donde están dispuestos los moldes (203, 204). El dispositivo comprende un elemento de compensación (1, 21) para cada columna (205, 206), con una superficie inclinada (1a, 21a), un orificio (3, 23) pasante en cada columna (205, 206), y unos medios de fuerza (2, 22) para cada elemento de compensación (1, 21), que actúan sobre dichos elementos de compensación (1, 21) con una fuerza que provoca que se dispongan en dichos orificios (3, 23).

Description

para encaminar dicho fluido hasta la membrana, por

Dispositivo de cierre para compensar deformaciones. Sector de la técnica

La presente invención se relaciona con dispositivo de cierre para compensar deformaciones, y más concretamente con dispositivos empleados en aparatos de conformado para compensar las posibles deformaciones que se generen en el aparato durante el conformado de un material maleable. Estado anterior de la técnica

En algunos procedimientos de conformado como pueden ser por ejemplo procedimientos de conformación de material mediante un fluido a presión, conocido como procedimiento de hidroconformado, o procedimientos de conformado por inyección, por ejemplo, el material maleable a conformar se dispone entre dos moldes que comprenden la forma que se quiere obtener tras el conformado, siendo necesario mantener besados correctamente dichos moldes entre sí durante dicho conformado. Los aparatos mediante los que se produce el conformado, tales como una prensa por ejemplo, comprenden una mesa y un carro móvil entre los que se disponen los moldes, y unos medios de accionamiento que presionan sobre el carro para mantener besados dichos moldes. Durante el conformado, mientras se está actuando contra el material maleable con un fluido a presión, tanto la mesa como el carro pueden sufrir deformaciones que pueden trasladarse a los moldes afectando a la pieza definitiva obtenida del conformado, pudiendo obtenerse piezas defectuosas.

Son conocidos del estado de la técnica diversos medios de compensado para mantener correctamente besados entre sí los moldes y no sean afectados por las deformaciones que pudieran ocurrir durante el procedimiento, entre los que se encuentra el uso de prensas hidráulicas. En este tipo de prensas, los medios de accionamiento que presionan sobre el carro comprenden al menos un cilindro hidráulico, siendo dicho cilindro hidráulico capaz de proporcionar una fuerza de cierre constante durante todo el procedimiento sobre los moldes, pudiendo absorber las deformaciones que pudieran generarse tanto en la mesa como en el carro. El empleo de este tipo de prensas no siempre es posible por el elevado coste que supone tanto su adquisición como su mantenimiento, debido al cilindro hidráulico, teniendo que utilizarse soluciones alternativas para asegurar un cierre correcto durante todo el procedimiento.

El documento WO2005058590 A1 divulga un dispositivo para evitar o disminuir el riesgo de que las posibles deformaciones que puedan darse durante el procedimiento de conformado puedan afectar a los moldes, no afectando por lo tanto a la pieza final obtenida como consecuencia de dicho conformado. Los moldes están dispuestos en una región de trabajo, evitando o disminuyendo dicho dispositivo las deformaciones del carro en dicha región de trabajo. El dispositivo comprende una membrana dispuesta en la región de trabajo entre el carro y los moldes, introduciéndose un fluido (aceite por ejemplo) a presión sobre dicha membrana (entre el carro y la membrana) que ejerce una presión sobre dicha membrana, compensando entre dicho fluido y dicha membrana las deformaciones que puedan generarse en dicho carro, en la región de trabajo. Un inconveniente de este dispositivo es que al emplearse un fluido a presión, se necesita un sisejemplo, necesitándose una instalación y un mantenimiento que pueden resultar costosos. Además, con este sistema sólo se consigue eliminar el efecto sobre los moldes de una posible deformación del carro, pero no del resto del aparato de conformado como puede ser la mesa por ejemplo.

Exposición de la invención

El objeto de la invención es el de proporcionar dispositivo de cierre para un aparato de conformado que resuelva algunos de los inconvenientes del estado de la técnica.

El dispositivo de cierre para compensar deformaciones de la invención se emplea en aparatos de conformado. Un aparato de conformado de este tipo comprende una estructura con un carro y una mesa paralelos entre sí, unos moldes dispuestos entre el carro y la mesa entre los que se dispone un material maleable para conformarlo, y unos medios de accionamiento para mantener besados los moldes entre sí durante el conformado. La estructura del aparato comprende además dos columnas fijadas a la mesa y perpendiculares a dicha mesa, siendo dichas columnas paralelas entre sí y estando separas por una distancia que define una región de trabajo donde están dispuestos los moldes, existiendo por tanto una región libre al otro lado de cada columna.

El dispositivo comprende un elemento de compensación para cada columna, que comprenden una superficie inclinada, un orificio pasante dispuesto en cada columna, y unos medios de fuerza para cada elemento de compensación, que actúan sobre dichos elementos de compensación con una fuerza en un primer sentido hacia los orificios provocando que se dispongan, al menos parcialmente, en dichos orificios durante el conformad. Dichos elementos de compensación cooperan con dichos orificios a modo de cuña debido a las superficies inclinadas, de tal manera que cuando la deformación de la estructura del aparato afecta a la región de trabajo con una primera deformación resultante en un sentido hacia los moldes, las superficies inclinadas impiden que dichos elementos de compensado se desplacen en el primer sentido, impidiéndose la deformación del carro 201 en dicho sentido en la región de trabajo. Cuando la deformación de la estructura del aparato afecta a la región de trabajo con una primera deformación resultante en un sentido contrario al sentido hacia los moldes, la fuerza que ejerce los medios de fuerza sobre los elementos de compensación impiden a dichos elementos de compensación desplazarse en un segundo sentido opuesto al primer sentido, impidiéndose la deformación del carro 201 en dicho sentido en la región de trabajo.

De este modo, el dispositivo de la invención compensa o elimina las posibles deformaciones resultantes de la deformación sufrida por la estructura del aparato en la región de trabajo, en la zona del carro en dicha región de trabajo, de una manera automática y económica. Dicho de otra manera, el dispositivo de la invención está adaptado para auto-compensar las deformaciones de la estructura del aparato, no afectando dichas deformaciones a la región de trabajo y por tanto a la pieza deseada.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.

Descripción de los dibujos

La Fig. 1 muestra una realización del dispositivo de la invención con los molde besados entre sí y compensando una primera deformación resultante.

La Fig. 2 muestra el dispositivo de la Fig. 1 con los moldes separados entre sí entre sí.

La Fig. 3 muestra el dispositivo de la Fig. 1 con los molde besados entre sí y compensando una segunda deformación resultante. Exposición detallada de la invención

En la figura 1 se muestra una realización del dispositivo de cierre de la invención, empleado en un aparato 200 de conformado, como puede ser una prensa por ejemplo, para compensar o eliminar deformaciones que puedan generarse en una estructura del aparato 200 durante un procedimiento de conformado y evitar así que dichas deformaciones afecten al producto final de dicho procedimiento. La estructura comprende un carro 201 y una mesa 202 sustancialmente paralelos entre sí, y el aparato 200 comprende además unos moldes 203 y 204 dispuestos entre el carro 201 y la mesa 202, entre los que se dispone un material maleable 10 para conformarlo, y unos medios de accionamiento 207 que actúan contra los moldes 203 y 204 para mantenerlos besados durante dicho conformado. El dispositivo de la invención se emplea además para proporcionar una fuerza de cierre necesaria entre dichos moldes 203 y 204, ayudando a los medios de accionamiento a mantener cerrados dichos moldes 203 y 204. Generalmente, la mesa 202 es estática y el carro 201 puede desplazarse en una dirección de desplazamiento Y en ambos sentidos, empujando dichos medios de accionamiento 207 sobre dicho carro 201 para presionarlo contra los moldes 203 y 204 y actuando así dichos medios de accionamiento 207 sobre dichos moldes 203 y 204 para mantenerlos besados entre sí mediante dicho carro 201, durante dicho conformado. Los medios de accionamiento 207 comprenden unos medios convencionales para tal fin, como puede ser al menos un cilindro.

La estructura del aparato 200 comprende además dos columnas 205 y 206 fijadas a la mesa 202 y sustancialmente perpendiculares a dicha mesa 202. Dichas columnas 205 y 206 sirven como guías para el desplazamiento del carro 201, son paralelas entre sí y están separadas entre sí por una distancia que define una región T de trabajo. Los moldes 203 y 204 están dispuestos en la región T, entre la mesa 202 y el carro 201, de tal manera que el material maleable 10 está también dispuesto en dicha región T de trabajo, obteniéndose una pieza deseada tras la conformación de dicho material maleable 10 en dicha región T de trabajo. Fuera de la región de trabajo T existe por lo tanto una región libre L al lado de cada columna 205 y 206, no afectando al material maleable 10, ni a la pieza deseada, las deformaciones presentes en dichas regiones libres L.

El dispositivo de la invención compensa o elimina las deformaciones del aparato 200 que pudieran afectar durante el conformado en la región T de trabajo, no afectando al material maleable 10 dichas deformaciones y por tanto, no afectando a la pieza obtenida durante dicho conformado. Para ello, dicho dispositivo comprende un elemento de compensación 1 y 21 para cada columna 205 y 206, unos medios de fuerza 2 y 22 para cada elemento de compensación 1 y 21, que pueden ser por ejemplo unos cilindros convencionales, y un orificio 3 y 23 pasante dispuesto en cada columna 205 y 206. Los medios de fuerza 2 y 22 actúan sobre sus respectivos elementos de compensación con una fuerza F en un primer sentido S1 y S1’, de tal manera que cuando los medios de accionamiento 207 mantienen besados los moldes 203 y 204, dichos medios de fuerza 2 y 22 provocan que dichos elementos de compensación 1 y 21 estén alojados, al menos parcialmente, en el orificio 3, 23 correspondiente. Los elementos de compensación 1 y 21 están dispuestos sobre el carro 201 desplazándose solidarios con dicho carro 201, y los medios de fuerza 2 y 22 están fijados a dicho carro 201 desplazándose también solidarios con dicho carro 201.

Así, cuando los moldes 203 y 204 no están besados como puede verse en la figura 2, los medios de fuerza 2 y 22 provocan que su elemento de compensación1y21 correspondiente esté presionando contra una superficie de apoyo 205a y 206a de las columnas 205 y 206. A medida que el carro 201 se desplaza hacia los moldes 203 y 204, tanto los medios de fuerza 2 y 22 como los elementos de compensación 1 y 21 se desplazan solidarios con dicho carro 201, de tal manera que cuando el carro 201 alcanza una posición donde los moldes 203 y 204 se besan, los elementos de compensación 1 y 21 se introducen al menos parcialmente en los orificios 3 y 23 correspondientes debido a la fuerza F de los medios de fuerza 2 y 22. De esta manera, durante el conformado dichos elementos de compensación1y21 están alojados, al menos parcialmente, en los orificios 3 y 23 correspondientes.

Preferentemente, los elementos de compensación 1 y 21 son iguales, y están dispuestos sobre el carro 201 en la región libre L fuera de la región T de trabajo, tal y como se muestra en las figuras. Dichos elementos de compensación 1 y 21 cooperan a modo de cuña con sus orificios 3 y 23 correspondientes, comprendiendo unas superficies inclinadas 1a y 21a, cuando se alojan o están alojados al menos parcialmente en dichos orificios 3 y 23, quedando dispuestos de manera asimétrica sobre dicho carro 201. Los elementos de compensación 1 y 21 comprenden preferentemente un forma sustancialmente de cuña, aunque podrían comprender formas diferentes que cumpliesen esa función, como por ejemplo una forma de cono. Cuando la deformación de la estructura del aparato 200 afecta a la región T de trabajo con una primera deformación resultante G1, por ejemplo, la primera deformación resultante G1 tiende a deformar el carro 201 en dicha región T tal y como se muestra en la figura 1, en líneas discontinuas. Los elementos de compensación 1 tenderían a desplazarse en un segundo sentido S2 y S2’ opuestos al primer sentido S1 y S1’ para desalojarse, al menos parcialmente, de dichos orificio 3 y 23, pero la fuerza F ejercida sobre dichos elementos de compensación 1 y 21 mediante los elementos de fuerza 2 y 22 correspondientes impide dicho desplazamiento. De esta manera, los elementos de compensación1y21 aplicarían una fuerza de compensación sobre el carro 201 en el mismo sentido que la que ejercen los medios de accionamiento 207 sobre dicho carro 201 para mantener besado los moldes 203 y 204, compensándose la primera deformación resultante G1, no afectando así dicha deformación en la región T de trabajo. Aunque en la figura 1 la primera deformación resultante G1 se muestra perpendicular al carro 201 (paralela a las columnas 205 y 206), es evidente que el dispositivo de la invención actuaría de la misma manera ante deformaciones resultantes en la sentido de presionar los moldes 203 y 204 que no fuesen perpendiculares a dicho carro 201.

Cuando la deformación de la estructura del aparato 200 afecta a la región T de trabajo con una segunda deformación resultante G2, por ejemplo, la segunda deformación resultante G2 tiende a deformar el carro 201 en dicha región T tal y como se muestra en la figura 3, en líneas discontinuas. Los elementos de compensación 1 tenderían a desplazarse en el primer sentido S1 y S1’, pero las superficies inclinadas 1a y 21a impiden dicho desplazamiento. De esta manera, los elementos de compensación1y21 aplicarían una fuerza de compensación sobre el carro 201 en el mismo sentido que la que ejercen los medios de accionamiento 207 sobre dicho carro 201 para mantener besado los moldes 203 y 204, provocando que la segunda deformación resultante G2 en la región T de trabajo se transmita a la región libre L correspondiente, fuera de dicha región T de trabajo, donde no afecta al material maleable 10 y por tanto a la pieza obtenida como consecuencia del conformado de dicho material maleable 10. Aunque en la figura 1 la segunda deformación resultante G2 se muestra perpendicular al carro 201 (paralela a las columnas 205 y 206), es evidente que el dispositivo de la invención actuaría de la misma manera ante deformaciones resultantes en el sentido contrario al de presionar los moldes 203 y 204 que no fuesen perpendiculares a dicho carro 201.

De esta manera, cuando a la región T de trabajo le afecta una deformación resultante G1 o G2 de la deformación que sufre la estructura del aparato 200 en su conjunto, el dispositivo de la invención está adaptado para compensar dichas deformaciones o para que no afecten a la región T de trabajo automáticamente.

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES

   1. Dispositivo de cierre para compensar deformaciones de un aparato (200) de conformado, comprendiendo el aparato (200) una estructura con un carro

   (201) y una mesa (202) paralelos entre sí, unos moldes (203, 204) dispuestos entre el carro (201) y la mesa (202) entre los que se dispone un material maleable (10) para conformarlo, y unos medios de accionamiento (207) para mantener besados los moldes (203, 204) entre sí durante el conformado,

   caracterizado porque

   la estructura del aparato (200) comprende además dos columnas (205, 206) fijadas a la mesa (202) y sustancialmente perpendiculares a dicha mesa (202), siendo dichas columnas (205, 206) paralelas entre sí y estando separas por una distancia que define una región (T) de trabajo donde están dispuestos los moldes (203, 204), existiendo por tanto una región libre (L) al otro lado de cada columna (205, 206), y porque

   el dispositivo comprende

   un elemento de compensación (1, 21) para cada columna (205, 206), que comprenden una superficie inclinada (1a, 21a),

   un orificio (3, 23) pasante dispuesto en cada columna (205, 206), y

   unos medios de fuerza (2, 22) para cada elemento de compensación (1, 21), que actúan sobre dichos elementos de compensación (1, 21) con una fuerza

   (F) en un primer sentido (S1, S1’) hacia los orificios (3, 23), provocando que se dispongan, al menos parcialmente, en dichos orificios (3, 23) durante el conformado, cooperando dichos elementos de compensación (1, 21) con dichos orificios (3, 23) a modo de cuña debido a las superficies inclinadas (1a, 21a), de tal manera que cuando la deformación de la estructura del aparato (200) afecta a la zona del carro (201) de la región (T) con una primera deformación resultante (G1) en un sentido hacia los moldes (203, 204), las superficies inclinadas (1a, 21a) impiden que dichos elementos de compensado (1, 21) se desplacen en el primer sentido (S1, S1’), y cuando la deformación de la estructura del aparato (200) afecta a la zona del carro (201) de la región (T) con una segunda deformación resultante (G2), en un sentido contrario al sentido hacia los moldes (203, 204), los medios de fuerza (2, 22) impiden que dichos elementos de compensado (1, 21) se desplacen en un segundo sentido (S2, S2’), opuesto al primer sentido (S1, S1’) en dichos orificios (3, 23).

2. 2.

   Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los elementos de compensación (1, 21) están dispuestos sobre el carro (201) en la región libre (L) fuera de la región (T) de trabajo.

3. 3.

   Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los elementos de compensación (1, 21) son sustancialmente iguales, comprendiendo una forma sustancialmente de cuña.

4. 4.

   Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de fuerza (2, 22) están fijados al carro (201) y los elementos de compensación (1, 21) están unidos a dichos medios de fuerza (2, 22).

5. 5.

   Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de fuerza (2, 22) comprenden un cilindro para cada elemento de compensación (1, 21).

6. 6.

   Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la fuerza (F) de los medios de fuerza (2, 22) es constante durante el conformado.

   OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

   N.º solicitud: 200800326

   ESPAÑA

   Fecha de presentación de la solicitud: 07.02.2008

   Fecha de prioridad:

   INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

   51 Int. Cl. : B30B15/00 (2006.01) B30B15/04 (2006.01)

   DOCUMENTOS RELEVANTES

   Categoría

   Documentos citados Reivindicaciones afectadas

   A A

   FR 2358939 A1 (SAGITA GAZ INDL TAGOLSHEIM PAR) 17.02.1978, todo el documento. EP 1055510 A2 (HOMMEL WALTER) 29.11.2000, todo el documento. 1-6 1-6

   Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

   El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

   Fecha de realización del informe 27.09.2011

   Examinador A. Pérez Igualador Página 1/4

   INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

   Nº de solicitud: 200800326

   Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) B30B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

   búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC

   Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

   OPINIÓN ESCRITA

   Nº de solicitud: 200800326

   Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 27.09.2011

   Declaración

   Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

   Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO

   Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

   Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO

   Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

   Base de la Opinión.-

   La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

   Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

   OPINIÓN ESCRITA

   Nº de solicitud: 200800326

   1. Documentos considerados.-

   A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

   Documento

   Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

   D01

   FR 2358939 A1 (SAGITA GAZ INDL TAGOLSHEIM PAR) 17.02.1978

   D02

   EP 1055510 A2 (HOMMEL WALTER) 29.11.2000

7. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

   El documento D01 divulga una prensa plegadora en la que hay un sistema para compensar la deformación de las placas. Tiene dos actuadores que tiran de los extremos de la placa superior haciendo fuerza contraria a la que tiende a producir la concavidad de la placa que se quiere evitar. La placa superior cuenta con dos salientes perpendiculares a los cuales está conectado el sistema de compensación, el cual tiene diferentes configuraciones mecánicas (dibujos 2 a 4) pero siempre actúa por medio de un cilindro hidráulico. El documento D02 divulga un dispositivo de compensación de la deformación de una prensa que incluye un dispositivo de separación (17) en la zona del borde de la placa (10), de forma que la distribución de fuerzas favorece que la parte superior se mantenga plana. Aunque el principio físico que emplea (la distribución estática de fuerzas) es el mismo que el de la solicitud, ésta lo lleva a cabo de modo diferente.

   La invención reivindicada difiere principalmente de los documentos citados en que ninguno de éstos muestra el elemento de compensación en cuña que se empotra en las columnas de guía. Así, la invención reivindicada implica un efecto mejorado comparado con el estado de la técnica. Además, no se considera obvio que un experto en la materia obtenga la invención a partir de los documentos mencionados anteriormente.

   En conclusión, las reivindicaciones de la solicitud cumplen los requisitos de novedad y de actividad inventiva (Arts. 4, 6 y 8 de la Ley de Patentes 11/1986).

   Informe del Estado de la Técnica Página 4/4