ES2578707T3 - Máquina punzonadora con bastidor compacto - Google Patents

Máquina punzonadora con bastidor compacto Download PDF

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ES2578707T3 ES09761830.0T ES09761830T ES2578707T3 ES 2578707 T3 ES2578707 T3 ES 2578707T3 ES 09761830 T ES09761830 T ES 09761830T ES 2578707 T3 ES2578707 T3 ES 2578707T3
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Juan Ignacio BARANDIARAN ECHEGUÍA
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Abstract

Permite integrar en un mismo bastidor compacto (2) varias estaciones de punzonado fijas, teniendo especial aplicación en la formación de orificios en las alas de los perfiles angulares (3). Los cilindros de punzonado a los que están vinculados los punzones (9, 9a) y portapunzones (4, 4a, 4b, 4c), así como las matrices (8, 8a) y portamatrices (5, 5a, 5b, 5c) vinculados al bastidor compacto (2), permiten realizar orificios de punzonado a las diferentes distancias radiales requeridas en las alas de dichos perfiles angulares (3), al tener los portapunzones (4, 4a, 4b, 4c) y portamatrices (5, 5a, 5b, 5c) diferentes excentricidades en sus alojamientos respectivos (24, 21) para los punzones (9, 9a) y matrices (8, 8a), seleccionándose por parejas de igual excentricidad y siendo todos portadores de medios de posicionado angular en el cilindro (12) respectivo y en el bastidor compacto (2).

Description

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DESCRIPCION
Maquina punzonadora con bastidor compacto Objeto de la invencion
La presente invencion, segun lo expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una maquina punzonadora con bastidor compacto, con la que se obtienen orificios alineados en las alas de perfiles angulares, asf como tambien el corte de los mismos a las longitudes requeridas.
Es un objeto de la invencion el conseguir que las diferentes estaciones de punzonado que de forma conocida existen en este tipo de maquinas, queden montadas en un bastidor compacto y adoptando por tanto una posicion fija, con lo que se obtiene la ventaja de reducir considerablemente su tamano.
Antecedentes de la invencion
Actualmente una lmea automatica para el punzonado y corte de perfiles angulares consta por un lado, de un sistema de alimentacion y por otro de las estaciones correspondientes al punzonado. Esta incluye tambien un dispositivo de corte de los perfiles ya punzonados.
Las estaciones de punzonado estan constituidas por:
- Un cilindro de punzonado que es el encargado de suministrar la fuerza necesaria para el punzonado.
- El portapunzon, que es el elemento encargado de recibir la fuerza del cilindro de punzonado y que se encuentra acoplado al vastago de dicho cilindro.
- El punzon, que es la herramienta acoplada en el portapunzon. La forma de su extremo activo sera el negativo del orificio que se desea obtener en la pieza a punzonar y que corresponded tambien con el orificio que lleve la matriz.
- El portamatriz, como elemento donde ira situada la matriz.
- La matriz, que define la herramienta complementaria del punzon.
- Un elemento pisador, que es el encargado de sujetar la pieza a punzonar durante la operacion de punzonado.
Todos estos elementos constituyentes de cada estacion de punzonado van acoplados en el bastidor de la maquina punzonadora.
En la actualidad, si se desean tener varias estaciones de punzonado en una misma maquina punzonadora existen dos alternativas:
• La primera de ellas consiste en prever un bastidor por cada estacion de punzonado. De este modo el tamano de la maquina aumenta considerablemente, dado que por cada estacion de punzonado ha de haber un bastidor en el que puedan montarse en distintas posiciones los punzones y matrices correspondientes.
• La segunda alternativa sena el empleo de un bastidor fijo sobre el que quedanan situadas estaciones de punzonado moviles, de tal modo que si se desea variar la posicion de punzonado, habna que modificar la disposicion en dicho bastidor de las estaciones de punzonado. Esta alternativa implica el empleo de un bastidor de gran tamano de tal modo que permita variar las posiciones de sus estaciones de punzonado y cuya actuacion se lleva a cabo en dos direcciones perpendiculares que se corresponden con las alas del perfil angular a punzonar.
El documento US 5 065 654 se refiere a una maquina de punzonado y cizalla que es capaz de recorrer ambos perfiles angular y plano sin realizar ninguna conversion significativa en la maquina entre series.
Los orificios de punzonado se forman en ambas patas de los perfiles angulares mediante prensas de punzon accionadas hidraulicamente que se orientan en perpendicular a cada una de las patas, estando separada la segunda prensa corriente abajo de la primera prensa.
Cada prensa de punzon incluye un accionador operado hidraulicamente que tiene un cilindro y un piston que soporta un punzon. El punzon actua conjuntamente con una matriz para punzonar un orificio cada vez que se hace avanzar el piston. Cuando el punzon se retrae, un pisador sostiene el perfil angular contra la matriz para evitar que se eleve hacia arriba con el punzon.
Cada cilindro se soporta mediante un carro que se monta en una base para deslizarse hacia arriba y hacia abajo a lo largo de una trayectoria en paralelo a la pata del perfil angular a punzonar. Un mecanismo de accionamiento se conecta con cada carro y puede hacerse funcionar para mover el carro, el cilindro, el punzon y la matriz de un lado a otro a lo largo de la base para permitir que el punzon forme orificios en diversas ubicaciones transversales en las patas de los perfiles angulares.
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La maquina incluye un cilindro hidraulico con un piston que tiene una cuchilla de cizalla en el extremo inferior del piston para cortar porciones de los perfiles angulares punzonados.
Descripcion de la invencion
La maquina punzonadora con bastidor compacto objeto de la invencion comprende las caractensticas de la reivindicacion 1 y consiste en un robusto bastidor compacto donde van fijos los cilindros de punzonado que no podran variar su posicion relativa en el bastidor compacto. Por tanto, los portapunzones y punzones, asf como los portamatrices y matrices no cambian de posicion.
Al ser fija la posicion de los cilindros de punzonado, los mismos pueden tener una disposicion muy proxima entre sf y el elemento pisador del perfil angular que ha de actuar durante la fase de punzonado, puede tener una situacion fija en el citado bastidor y encontrarse naturalmente entre los dos cilindros de punzonado que actuan en dos direcciones perpendiculares aunque desfasadas longitudinalmente respecto al perfil.
El perfil a punzonar se situa en una estacion de alimentacion previa a la maquina. Esta estacion de alimentacion esta constituida por una serie de rodillos dispuestos en forma de “V”, de tal modo que las alas del perfil angular a punzonar se situan sobre dichos rodillos, dotando los rodillos al perfil de un movimiento de avance lineal hacia la unidad de alimentacion de la maquina. Dicha unidad de alimentacion de la maquina consta de dos ruedas, una rueda motriz y una rueda de pisado, alineadas verticalmente de tal modo que el perfil se situa entre ambas ruedas. Estas ruedas haran que el perfil avance en la maquina a pasos definidos por el control numerico de la maquina.
Para poder efectuar los taladros de las alas del perfil angular en distintas posiciones transversales, dependiendo de las dimensiones de dicho perfil angular, asf como de la distancia a la arista correspondiente al vertice de la seccion en “L” de alas iguales, o diferentes, al no poder variar la posicion de los cilindros de punzonado, se vana la posicion con el empleo de portapunzones y portamatrices excentricos en los que la excentricidad de los mismos sera la que marque la posicion transversal de los orificios formados en la operacion de punzonado. Ademas, si los orificios tienen una forma distinta a la circular, bastara con utilizar unos punzones y matrices con dicha forma.
Existiran por tanto parejas de portapunzones y portamatrices segun una gama de excentricidades, siendo por tanto solamente necesario sustituir el portapunzon y el portamatriz consecuente con la posicion excentrica del agujero a formar respecto de la arista correspondiente al vertice del perfil angular. Una vez determinado esto solamente hay que elegir el punzon y el portapunzon correspondientes con la forma y dimensiones del orificio a practicar.
La extraccion de los punzones y matrices respecto del portapunzon y del portamatriz respectivamente, se realiza sin modificar la posicion de estos ultimos en el bastidor compacto.
El portapunzon que va anclado en el vastago del cilindro hidraulico de actuacion correspondiente queda montado en una posicion angular determinada por un nervio diametral en la base del portapunzon y un chavetero receptor ubicado en la base del vastago del cilindro. El anclaje se realiza mediante una varilla coaxial al cilindro y fijada al portapunzon. El extremo exterior roscado de la varilla dispone de una tuerca de bloqueo.
De la misma forma, el portamatriz ha de adoptar una posicion fija en el bastidor compacto, lo que se consigue al tener aquel un contorno cilmdrico pero con dos caras facetadas o fresadas y tener el bastidor un alojamiento de igual seccion.
El punzon esta fijado al portapunzon mediante un tornillo que atraviesa la pared de este en posicion oblicua pero perpendicular a un fresado biselado existente en su extremo. El extremo activo del tornillo ataca sobre una entalla prevista en correspondencia en la pared cilmdrica del punzon.
Por otra parte, la fijacion axial del portamatriz en el bastidor, para evitar que se salga del alojamiento, esta definida por un tornillo montado en un orificio radial del bastidor. El extremo activo del tornillo ataca directamente la pared del portamatriz. En lugar de realizar esta sujecion mediante dicho tornillo en posicion radial, tambien se alcanza un perfecto bloqueo del portamatriz mediante una cuna deslizante en un alojamiento del bastidor, la cual ataca sobre una cara facetada del portamatriz.
Cuando los punzones no son cilmdricos sino que tienen una seccion distinta a esta en su extremo activo, coincidente tambien con la que presenta el orificio calibrado de la matriz, hay que fijar angularmente la posicion del punzon. Para fijar angularmente la posicion del punzon, el portapunzon incluye un chavetero radial donde se aloja una chaveta incorporada al punzon. La posicion angular de la matriz respecto del portamatriz se realiza mediante un tornillo radial roscado en la pared del portamatriz y cuyo extremo activo se hace coincidir con una ranura axial de la periferia de la matriz.
Para facilitar la comprension de las caractensticas de la invencion y formando parte integrante de esta memoria descriptiva, se acompanan unas hojas de planos en cuyas figuras, con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
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Breve descripcion de los dibujos
Figura 1.- Es una vista en perspectiva de la maquina punzonadora con bastidor compacto, objeto de la invencion. Figura 2.- Es una vista parcial en alzado de la misma maquina punzonadora, donde se observa la zona de punzonado.
Figura 3.- Es una vista parcial en perspectiva de la zona donde se encuentran los punzones y matrices.
Figura 4.- Es una vista parcial en alzado, mostrandose la fase del cambio de punzones.
Figura 5.- Es una vista similar a la figura 4, pero del cambio de matrices.
Figuras 6 y 7.- Son respectivas vistas en perspectiva de un juego de portapunzon y portamatriz, con una excentricidad muy acusada para acoplamiento del punzon y matriz respectivamente.
Figuras 8 y 9.- Son vistas similares a las figuras 6 y 7, de otro juego de portapunzon y portamatriz, con menor excentricidad del alojamiento de los respectivos punzon y matriz.
Figura 10.- Es una vista similar a la figura 5 donde se indica la fase de extraccion del portamatriz.
Figura 11.- Es una vista en perspectiva similar a la figura 3, pero muestra el cambio de uno de los portamatrices. Figura 12.- Es una vista similar a la figura 3, con unos punzones y matrices con forma alargada para hacer taladros rasgados.
Descripcion de la forma de realizacion preferida
Haciendo referencia a la numeracion adoptada en las figuras y en especial con relacion a la figura 1, podemos ver una maquina punzonadora 1 con un bastidor compacto 2 donde, acorde con la invencion, se integran varias estaciones de punzonado (concretamente dos) que ocupan posiciones fijas en un mismo bastidor 2. El bastidor 2 es tambien fijo. Por lo tanto, no es necesario modificar elementos basicos y pesados de la maquina para realizar una distinta distribucion de taladros, en los perfiles angulares 3, siendo preciso unicamente cambiar los portapunzones 4 y portamatrices 5 como veremos mas adelante ya que no se observa en esta figura 1.
Ese tipo de maquinas punzonadoras incluye de forma conocida unos medios de apoyo y guiado para los perfiles angulares 3 a punzonar. Ademas, los rodillos 6 se conocen. Estos rodillos 6 van montados en un perfil 7 y mediante los rodillos el perfil puede avanzar alineado exactamente con el asiento del bastidor compacto 2. Los rodillos apoyan las alas del perfil a punzonar sobre la matriz 8 respectiva, para que se realicen los orificios en ambas alas cuando actuen los punzones respectivos 9. La distancia entre los orificios de un mismo ala se obtiene al fijar previamente el avance del perfil angular 3, lo que tiene lugar con el control numerico de la maquina como es habitual.
Tambien este tipo de maquinas punzonadoras cuenta con un dispositivo de corte 10 mediante cuchilla que desciende por actuacion de un cilindro hidraulico 11, cortando el perfil angular 3 a la salida de la maquina en la longitud deseada.
En las figuras 2 y 3 se observan los punzones 9 y matrices 8 en correspondencia, acoplados a sus respectivos portapunzones 4 y portamatrices 5.
Los punzones 9 son accionados por los respectivos cilindros hidraulicos 12 y antes de producirse el punzonado el perfil angular 3 es inmovilizado por un pisador 13 desplazable con el cilindro hidraulico 14. Este pisador 13 ocupa una posicion intermedia entre los planos verticales de actuacion de los punzones 9 ya que estos estan desfasados para no interferir entre sf.
En la figura 2, el pisador 13 esta actuando sobre el perfil angular 3. En la figura 3 este esta levantado ya que no esta incluido el perfil angular 3 a punzonar.
En la figura 4 se muestra al punzon 9 en una posicion de desmontaje respecto del portapunzon 4 cuando se precisa el cambio, bien por que se ha deteriorado o desgastado, o para cambiar por otro de seccion diferente. Para ello, se afloja o retira el tornillo 15 roscado en el portapunzon 4 (ver figura 3) en una posicion inclinada respecto del eje geometrico, en sentido perpendicular al extremo fresado o biselado 16. El extremo activo del tornillo 15 se sale asf de la entalla 17 prevista al efecto en el cuerpo del punzon 9. El tornillo 15 es entrante por el orificio roscado 18 previsto en dicho extremo biselado 16 (ver figuras 6 y 8).
En la figura 5 se ha representado el cambio de una matriz 8 montada en el portamatriz 5. Para ello, se afloja el tornillo 19 fijado en el orificio roscado 20 (ver figuras 7 y 9) del portamatriz 5, saliendo facilmente la matriz 8 de su alojamiento receptor 21. La matriz 8 se apoya en la superficie anular de asiento 22 que es concentrica con el orificio calibrado 23 de la matriz (ver figura 3) ajustado al diametro del extremo activo del punzon 9.
En las figuras 6 y 7 puede verse un juego de portapunzon 4a y portamatriz 5a con una excentricidad muy acusada en el alojamiento receptor 24 del punzon 9, respecto del eje geometrico de la base cilmdrica 25 del mismo. La base cilmdrica esta dotada inferiormente en su extremo de conexion con el vastago 16 del cilindro 12, de la chaveta diametral 27 que se ajusta en el chavetero del cilindro hidraulico para el correcto posicionado angular del punzon. La fijacion axial se realiza a traves de una varilla 28 que recorre axialmente el cilindro 12 y que esta anclada a la base 25 del portapunzon 4 o 4a, emergiendo al exterior del cilindro 12 y ofreciendo una porcion roscada para situar una
tuerca extrema de apriete 29. Respecto del portamatriz 5 o 5a, el mismo se situa en posicion mediante los fresados 30 de su superficie cilmdrica, que definen un contorno ajustado a la seccion correspondiente del alojamiento 31 respectivo, practicado en el bastidor compacto 2. La fijacion se obtiene segun las figuras 3 y 4 mediante un tornillo 32 de apriete de la cuna 33 deslizante en un alojamiento del bastidor y que ataca sobre una cara facetada del 5 portamatriz 5a. En la figura 11 se observa la forma de realizar la extraccion de los portamatrices 5, una vez aflojado el tornillo de apriete 32.
La sujecion de los portamatrices 5 (ver figuras 2, 5 y 10) se realiza simplemente mediante respectivos tornillos 34 laterales del bastidor compacto 2. Para extraer el portamatriz 5 (ver figura 10) se afloja el tornillo 34 y puede asf salir 10 facilmente.
En las figuras 8 y 9 se muestra otro juego de portapunzon 4b y correspondiente portamatriz 5b, que tienen menor excentricidad pero que se fijan de identica manera en sus alojamientos respectivos.
15 En relacion con la figura 12, el punzon 9a en su extremo activo tiene una forma geometrica no circular, para realizar orificios alargados en las alas del perfil angular 3. La matriz 8a tiene una seccion correspondiente en su orificio calibrado 23a. Para fijar las posiciones de montaje de ambos elementos, el punzon 9a tiene una chaveta radial 35 que se aloja en el chavetero radial 36 del portapunzon 4c. Cuando los punzones 9 son circulares no hace falta la chaveta 35 aunque exista el chavetero 36.
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Igual ocurre con la matriz 8a cuyo orificio calibrado 23a alargado ha de tener una direccion determinada y coincidente con el punzon 9a. Para ello, el tornillo de apriete 19 que lleva el portamatriz 5c ha de quedar alineado con una ranura radial 37 que en este caso lleva la matriz 8a.

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. MAQUINA PUNZONADORA CON BASTIDOR COMPACTO, donde se integran varias estaciones de punzonado y en especial para perfiles angulares, contando con cilindros de punzonado, portapunzones vinculados a los cilindros de punzonado y punzones vinculados a los portapunzones; portamatrices vinculados al bastidor compacto y matrices, que definen las herramientas complementarias de los punzones, vinculadas a los portamatrices; una estacion de corte y un elemento pisador para sujetar el perfil angular durante la fase de punzonado, donde:
    - las estaciones de punzonado ocupan posiciones fijas en un mismo bastidor compacto (2),
    -los cilindros de punzonado ocupan posiciones fijas en dicho bastidor compacto (2) y los portapunzones tambien ocupan posiciones fijas,
    -los portamatrices ocupan posiciones fijas,
    - el elemento pisador ocupa una posicion fija dentro del bastidor compacto (2), caracterizada por que:
    - los alojamientos (24, 21) para los punzones (9, 9a) y matrices (8, 8a) estan en distintas posiciones excentricas con respecto al eje geometrico de la base (25) del cilindro de los mismos y distribuidos en juegos de parejas, teniendo cada pareja la misma excentricidad,
    - fijandose entre sf las posiciones enfrentadas de ambos elementos de portapunzon (4, 4a, 4b, 4c) y portamatriz (5, 5a, 5b, 5c) a las distancias y formas requeridas en disposicion transversal al perfil angular (3) al seleccionar la pareja deseada, y
    - los portapunzones (4, 4a, 4b, 4c) tienen medios de posicionado angular en el cilindro hidraulico (12) respectivo, y los portamatrices (5, 5a, 5b, 5c) tienen medios de posicionado angular en el bastidor compacto (2).
  2. 2. MAQUINA PUNZONADORA CON BASTIDOR COMPACTO, segun la reivindicacion 1, caracterizada por que los medios de posicionado angular del portapunzon (4, 4a, 4b, 4c) en el cilindro (12) estan determinados por un nervio diametral (27) en la base (25) del portapunzon (4, 4a, 4b, 4c) y un chavetero receptor ubicado en la base de anclaje al cilindro hidraulico (12), fijandose axialmente con una varilla (28) coaxial al cilindro (12) y fijada al portapunzon (4, 4a, 4b, 4c) y que se bloquea con una tuerca (29) exterior.
  3. 3. MAQUINA PUNZONADORA CON BASTIDOR COMPACTO, segun la reivindicacion 1, caracterizada por que los medios de posicionado angular del portamatriz (5, 5a, 5b, 5c) en el bastidor compacto (2) estan determinados por el contorno cilmdrico con dos caras facetadas o fresadas (30) del portamatriz.
  4. 4. MAQUINA PUNZONADORA CON BASTIDOR COMPACTO, segun la reivindicacion 3, caracterizada por que existen medios de fijacion axial del portamatriz (5, 5a, 5b, 5c) al bastidor compacto (2), determinados por un tornillo (34) roscado en el lateral de este ultimo, y el extremo activo del tornillo ataca la pared del portamatriz (5, 5a, 5b, 5c).
  5. 5. MAQUINA PUNZONADORA CON BASTIDOR COMPACTO, segun la reivindicacion 3, caracterizada por que existen medios de fijacion axial del portamatriz (5, 5a, 5b, 5c) al bastidor compacto (2), determinados por una cuna (33) deslizante a lo largo de un alojamiento del bastidor compacto (2), y que ataca sobre una cara facetada del portamatriz (5, 5a, 5b, 5c).
  6. 6. MAQUINA PUNZONADORA CON BASTIDOR COMPACTO, segun las reivindicaciones 1 y 4, caracterizada por que el portapunzon (4, 4a, 4b, 4c) incluye en su extremo un chavetero radial (36) donde se aloja una chaveta (35), prevista en los punzones (9, 9a) con forma distinta a la cilmdrica, y el punzon (9, 9a) queda fijado al portapunzon (4, 4a, 4b, 4c) mediante un tornillo (15) roscado a este en posicion oblicua y perpendicular a un fresado biselado (16) de su extremo, el cual ataca sobre una entalla (17) que existe en correspondencia en la pared del punzon (9, 9a).
  7. 7. MAQUINA PUNZONADORA CON BASTIDOR COMPACTO, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la matriz (8, 8a) queda fijada al portamatriz (5, 5a, 5b, 5c) mediante un tornillo radial (19) roscado a este, y el extremo del tornillo se hace coincidir con una ranura axial (37) de la periferia de la matriz (8a) si esta ha de adoptar una posicion determinada respecto de un punzon (9a) con seccion distinta a la cilmdrica.
ES09761830.0T 2008-06-12 2009-06-02 Máquina punzonadora con bastidor compacto Active ES2578707T3 (es)

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