ES2613356T3 - Método para obtener troqueles de trabajo conformados para acuñar monedas - Google Patents
Método para obtener troqueles de trabajo conformados para acuñar monedas Download PDFInfo
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Abstract
Método para obtener troqueles (30) de trabajo conformados para acuñar monedas con una efigie (35), que comprende el uso de un troquel (10) de trabajo que va a formarse que presenta una dirección de extensión principal (L) y una cara (11) sustancialmente perpendicular a dicha dirección de extensión principal (L), así como un punzón (50) de trabajo en forma de un cilindro en el que una base del cilindro presenta relieves (55) de efigie positivos de manera centrada que van a punzonarse en dicha cara (11), estando el método caracterizado porque se realizan las siguientes etapas posteriores: - dotar dicho punzón (50) de trabajo de: o una pluralidad de relieves (51) de referencia negativos en el exterior de dichos relieves (55) de efigie positivos en dicha base; o al menos una ranura (52) a lo largo de al menos una parte de la línea generatriz del cilindro; - estampar en frío dicho troquel (10) de trabajo que va a formarse haciendo que dicho punzón (50) de trabajo se deslice al interior de un manguito (40) de sujeción dotado de al menos un diente (41) interno por el que desliza dicha al menos una ranura (52) de manera correspondiente, obteniéndose por tanto un troquel (20) de trabajo con conformación de barril que va a formarse con una cara (22) correspondiente que presenta una efigie (25) negativa y relieves (21) de referencia positivos correspondientes; - fijar a un mandril (100) de un torno CNC, un elemento (60) de acoplamiento, que presenta una primera parte (63, 65) que puede acoplarse al mandril (100) y una segunda parte con una superficie que presenta una pluralidad de relieves (61) de referencia negativos que corresponden a dicha pluralidad de relieves (21) de referencia positivos; - acoplar a dicho elemento (60) de acoplamiento dicho troquel (20) de trabajo con conformación de barril que va a formarse acoplando los relieves (21) de referencia positivos de dicho troquel (20) de trabajo con conformación de barril que va a formarse a los relieves (61) de referencia negativos del elemento (60) de acoplamiento; - fijar dicho troquel de trabajo con conformación de barril mediante mordazas móviles del mandril (100); - tornear dicho troquel (20) de trabajo con conformación de barril que va a formarse a lo largo de una parte empezando desde un extremo opuesto a dicha cara (22) correspondiente; - acoplar dicho extremo del troquel (20) de trabajo con conformación de barril que va a formarse opuesto a dicha cara (22) correspondiente a un mandril contrario del torno CNC y desacoplar dicho troquel (20) de trabajo con conformación de barril de dicho elemento (60) de acoplamiento y del mandril (100); - tornear y posteriormente fresar el troquel (20) de trabajo con conformación de barril que va a formarse a lo largo de una parte empezando desde dicha cara (22) correspondiente; para obtener un troquel (30) de trabajo conformado adecuado para usarse para la acuñación de monedas.
Description
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DESCRIPCION
Metodo para obtener troqueles de trabajo conformados para acunar monedas
La presente invention se refiere a un metodo para obtener troqueles de trabajo conformados para acunar monedas.
Mas concretamente, la presente invencion se refiere a un metodo que usa referencias en el punzon de trabajo, un elemento de acoplamiento entre el troquel de trabajo y el mandril del torno CNC con el fin de obtener un torneado alineado del troquel de trabajo y obtener conformaciones tales como para producir monedas con conformaciones laterales.
Estado de la tecnica
En el estado de la tecnica, la production de conos (utensilios destinados para serialization) se basa en un procedimiento, que consiste esencialmente en las etapas indicadas en la figura 1.
En particular, con referencia a la figura 2, una etapa preliminar implica la construction de la denominada “punta” 10 de acero, que tiene la forma de un cilindro base y un extremo que tiene la conformation de un cono o de un cono truncado, obtenido por medio de una operation de torneado. El angulo en el vertice de la “punta” de acero puede variar en funcion de los relieves y de la complejidad de la efigie que va a reproducirse.
En una primera etapa, se proporciona la creation de la efigie (en negativo) en la “punta”, realizada por medio del punzon de trabajo en el cuerpo de la “punta” de acero mediante una operacion de estampacion en frlo usando una prensa mecanica/hidraulica.
Con referencia a la figura 3, una vez que se ha producido la estampacion, la “punta” se deformara adquiriendo la denominada forma 20 de “barril” con la efigie 25 en negativo (los elementos 21 no estan relacionados con la tecnica conocida, sino que son especlficos de la invencion).
Con referencia a la figura 4, la segunda etapa de torneado se realiza en la conformacion 20 de barril para obtener una acunacion 30 que muestra la efigie 35 en negativo (la efigie 35 es, de hecho, la efigie 25, sin las referencias en el contorno). Se distinguen en el troquel en una parte 31 superior con una cara 35 superior que porta la efigie, y una parte 32 inferior.
En el caso de que exista la necesidad de realizar procedimientos adicionales, tales como conformaciones alineadas en la circunferencia del troquel (por ejemplo, flores en la moneda espanola de 20 centimos), estas se realizan de manera tradicional con la ayuda del torno CNC en una operacion de torneado clasica y la fresadora para las conformaciones. En el caso de que exista la necesidad de realizar un procesamiento adicional, tal como conformaciones en la circunferencia del troquel (por ejemplo, flores en la moneda espanola de 20 centimos), se llevan a cabo con la ayuda del torno CNC con al menos tres ejes de movimiento, permitiendo tambien la operacion de fresado.
Posteriormente, los conos torneados deben retocarse mediante maquinas grabadoras, y someterse a tratamiento por calor para dotar al acero de tenacidad en su interior y dureza en su superficie que puedan soportar las tensiones dinamicas ejercidas por una prensa hidraulica o mecanica.
El solicitante tambien ha presentado la solicitud de patente EP14163962.5 que se refiere a un metodo para variar la curvatura de los conos que usa el efecto de resorte de los propios aceros contenidos en un casquillo, lo que, sin embargo, solamente se refiere a la etapa de estampacion en frlo.
La etapa de torneado sigue siendo problematica cuando deben realizarse conformaciones alineadas en la circunferencia del troquel, ya que la precision requerida es alta y la efigie debe estar alineada de manera precisa con las conformaciones.
El documento WO2014/016593 da a conocer un metodo de fabrication de un troquel de acunacion. El objeto de la presente invencion es proporcionar un metodo de obtencion de los conos que resuelva los problemas y supere las desventajas de la tecnica anterior.
El contenido de la presente invencion es un metodo para obtener troqueles de trabajo conformados para acunar monedas con una efigie, que comprende el uso de un troquel de trabajo que va a formarse que presenta una direction de extension principal y una cara sustancialmente perpendicular a dicha direction de extension principal, as! como un punzon de trabajo en forma de un cilindro en el que una base del cilindro presenta relieves de efigie positivos de manera centrada que van a punzonarse en dicha cara, estando el metodo caracterizado porque se realizan las siguientes etapas posteriores:
- dotar dicho punzon de trabajo de:
o una pluralidad de relieves de referencia negativos en el exterior de dichos relieves de efigie positivos en dicha base;
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o al menos una ranura a lo largo de al menos una parte de la llnea generatriz del cilindro;
- estampar en frlo dicho troquel de trabajo que va a formarse haciendo que dicho punzon de trabajo deslice al interior de un manguito de sujecion dotado de al menos un diente interno en el que dicha al menos una ranura se desliza de manera correspondiente, obteniendose por tanto un troquel de trabajo con conformacion de barril que va a formarse con una cara correspondiente que presenta una efigie negativa y relieves de referencia positivos correspondientes;
- fijar a un mandril de un torno CNC un elemento de acoplamiento, que presenta una primera parte que puede acoplarse al mandril y una segunda parte con una superficie que presenta una pluralidad de relieves de referencia negativos que corresponden a dicha pluralidad de relieves de referencia positivos;
- acoplar a dicho elemento de acoplamiento dicho troquel de trabajo con conformacion de barril que va a formarse acoplando los relieves de referencia positivos de dicho troquel de trabajo con conformacion de barril que va a formarse a los relieves de referencia negativos del elemento de acoplamiento;
- fijar dicho troquel de trabajo con conformacion de barril mediante mordazas moviles del mandril;
- tornear dicho troquel de trabajo con conformacion de barril que va a formarse a lo largo de una parte, empezando desde un extremo opuesto a dicha cara correspondiente;
- acoplar dicho extremo del troquel de trabajo con conformacion de barril que va a formarse opuesto a dicha cara correspondiente a un mandril contrario del torno CNC y desacoplar dicho troquel de trabajo con conformacion de barril de dicho elemento de acoplamiento y del mandril;
- tornear y posteriormente fresar el troquel de trabajo con conformacion de barril que va a formarse a lo largo de una parte empezando desde dicha cara correspondiente; para obtener un troquel de trabajo conformado adecuado para usarse para la acunacion de monedas.
Segun un aspecto de realizacion de la presente invencion, dicho al menos un elemento de acoplamiento se fija mediante tornillos a dicho mandril a traves de orificios previstos en dicho elemento de acoplamiento.
Segun un aspecto de realizacion de la presente invencion, dichos relieves de referencia negativos estan dispuestos en correspondencia con tres posiciones a 120° entre si.
Segun un aspecto de realizacion de la presente invencion, en dos de dichas tres posiciones solamente hay una referencia, mientras que en una tercera posicion hay dos referencias de tal manera que definen una orientacion de la efigie correspondiente.
Segun un aspecto de realizacion de la presente invencion, dicha primera parte del elemento de acoplamiento comprende un primer extremo que puede insertarse en un orificio central del mandril, y un collar que puede fijarse mediante tornillos al mandril.
Contenido adicional de la presente invencion es un conjunto de punzonado de un troquel de trabajo que va a formarse, caracterizado porque comprende:
- un punzon de trabajo en forma de un cilindro, en el que:
o una base del cilindro presenta relieves de efigie positivos de manera centrada,
o una pluralidad de relieves de referencia negativos estan previstos en el exterior de dichos relieves de efigie positivos en dicha base;
o al menos una ranura esta prevista a lo largo de al menos una parte de la llnea generatriz del cilindro;
- un manguito de sujecion dotado de al menos un diente interno adecuado para acoplarse de manera deslizante con dicha al menos una ranura.
Contenido adicional de la presente invencion es un elemento de acoplamiento para mandril y un troquel de trabajo con conformacion de barril que va a formarse, caracterizado porque presenta una primera parte y una segunda parte que tiene un borde en el que se proporcionan referencias en negativo, correspondientes a las referencias en positivo en el troquel de trabajo con conformacion de barril.
Segun un aspecto de realizacion de la presente invencion, dicha primera parte del elemento de acoplamiento comprende un primer extremo que puede insertarse en un orificio central de un mandril, y un collar con orificios a traves de los que pueden insertarse tornillos para la fijacion a dicho mandril.
Ahora se describira la invencion, con fines ilustrativos pero no limitativos, con referencia particular a los dibujos de las figuras adjuntas, en las que:
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- la figura 1 muestra un diagrama de flujo que ilustra las diversas etapas para la production de un troquel;
- la figura 2 muestra la punta que debe estamparse segun la primera etapa del metodo segun la invention;
- la figura 3 muestra la punta de la figura 2 despues de la estampacion con el punzon de trabajo;
- la figura 4 muestra el elemento semiacabado de la figura 3 que se ha sometido a una operation de torneado segun la invencion;
- la figura 5 muestra el anillo o manguito de retention del punzon de trabajo, segun la invencion;
- la figura 6 muestra el punzon de trabajo segun la presente invencion;
- la figura 7a muestra una vista en perspectiva de un elemento de acoplamiento entre la nariz de husillo y el elemento semiacabado de la figura 3 para el torneado segun la presente invencion;
- la figura 7b muestra una vista desde arriba del elemento de acoplamiento de la figura 7a;
- la figura 8 muestra el acoplamiento entre el elemento semiacabado de la figura 3 y el elemento de acoplamiento de las figuras 7a y 7b;
- la figura 9 muestra en mayor detalle el acoplamiento entre el elemento semiacabado de la figura 3 y el elemento de acoplamiento de las figuras 7a y 7b.
Descripcion detallada de realizaciones de la invencion
Se ha disenado un metodo para permitir la realization de conformaciones en la circunferencia del troquel, segun las especificaciones tecnicas del euro, alineadas con la efigie prevista en su superficie, mediante la sincronizacion de las operaciones de estampacion en frlo y torneado CNC.
Con referencia a la figura 6, este metodo implica la construction, en la parte exterior de la efigie 55 en el punzon 50 de trabajo, de puntos 51 de referencia (relieves en general) (en negativo). Preferiblemente, las referencias se colocan en tres posiciones a aproximadamente 120° entre si. Preferiblemente en una de estas posiciones la referencia es doble, para definir una orientation de la efigie.
Ademas, el punzon 50 de trabajo debe modificarse de modo que tenga una ranura 52 (en negativo) a lo largo de la generatriz del cilindro que lo constituye.
Tambien con referencia a la figura 5, se proporciona un anillo 40 de contention (o “manguito”) del punzon de trabajo. Este anillo de contencion tiene una conformation cillndrica y tiene un diente 41 correspondiente a la ranura 52 del punzon de trabajo. El diente 41 esta en voladizo con respecto a la cara 43 interior del anillo de contencion, opuesta a la cara 42 exterior.
En funcionamiento, el punzon 50 de trabajo se desliza en el manguito 40 de retencion de modo que el diente 41 se desliza al interior de la ranura 52.
Con la estampacion en frlo de la punta 10, se obtienen las referencias 21 positivas en el elemento 20 de barril (relieves en general o puntos de referencia), alrededor de la efigie 25.
En este punto, el elemento 20 de barril se coloca en el torno.
Para ello, con referencia a las figuras 7a y 7b, se usa un elemento 60 de acoplamiento entre la nariz de husillo (no mostrada) y el elemento 20 de barril. El elemento de acoplamiento, tambien denominado “vaso corto”, tiene un extremo 65 cillndrico que se inserta en un orificio central del husillo y un extremo 64 opuesto que tiene un borde en el que se proporcionan referencias 61 en negativo, correspondientes a las referencias 21 en positivo. Entre los dos extremos, se proporciona un collar 63 circular que tiene orificios 62 para la fijacion opcional al husillo mediante tornillos (no mostrados).
El elemento 20 de barril se acopla, en la figura 8, al elemento 60 de acoplamiento de modo que las referencias 21, 61 de ambos se colocan de manera correspondiente.
La figura 9 especifica la fijacion del elemento 60 de acoplamiento a la nariz 100 de husillo del torno.
El elemento 60 de acoplamiento se inserta en la cavidad 120 central de la nariz 100 de husillo. El elemento 60 de acoplamiento se fija a la nariz de husillo por medio de tornillos 70 que pasan a traves de los orificios 62 y se insertan en la nariz 100 de husillo.
La nariz de husillo tiene dos mordazas 110 que se aprietan en el cuerpo del barril 20 al barril para fijar este ultimo al elemento 60 de acoplamiento de modo que las referencias 61 son correspondientes a las referencias 51 del elemento de barril, y la efigie 25 se encierra entre los dos elementos.
En esta posicion, el elemento de barril se mecaniza mediante el torno CNC en la parte “inferior”, es decir la parte cercana a la base opuesta a la base 25 que contiene la efigie, para obtener una parte 32 conformada del troquel. Posteriormente, el husillo contrario (no mostrado) se sincroniza a la misma velocidad de rotacion del husillo y, cuando se aproxima, se engancha con el extremo mecanizado. En este punto, el husillo afloja los elementos 110 de 5 agarre, de modo que el troquel 20 de trabajo se suelta del elemento 60 de acoplamiento, y es posible el mecanizado CNC del extremo que contiene la efigie 25, obteniendo un extremo 31 torneado. Las referencias positivas se eliminan, dejando solamente referencias positivas en la efigie 35 final en el troquel 30.
Con el metodo de la invencion, en la etapa de torneado del husillo, se prepara la base del troquel de trabajo mientras que, en el husillo contrario, colocado alineado con el husillo, se lleva a cabo el torneado tanto del collar como del 10 fresado de las conformaciones, por ejemplo la flor de la moneda espanola de 20c, que estan separadas a lo largo de la circunferencia exterior del troquel, dando como resultado su alineacion automatica con la efigie mostrada en su superficie.
El sistema de centrado tanto en el momento de la estampacion en frlo entre el punzon de trabajo y el manguito de retencion como la sincronizacion durante el torneado CNC garantiza una repetibilidad exacta no solamente de las 15 operaciones de torneado sino tambien de las operaciones de fresado de los troqueles con la ventaja de obtener facilmente troqueles que se conforman a lo largo la circunferencia exterior, con conformaciones perfectamente alineadas con respecto a la efigie en la superficie.
En lo anterior, se han descrito realizaciones preferidas y se han sugerido variaciones de la presente invencion, pero debe entenderse que los expertos en la tecnica pueden realizar otras variaciones y cambios, sin apartarse por ello 20 del alcance de proteccion relevante, tal como se define por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
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REIVINDICACIONES
Metodo para obtener troqueles (30) de trabajo conformados para acunar monedas con una efigie (35), que comprende el uso de un troquel (10) de trabajo que va a formarse que presenta una direccion de extension principal (L) y una cara (11) sustancialmente perpendicular a dicha direccion de extension principal (L), as! como un punzon (50) de trabajo en forma de un cilindro en el que una base del cilindro presenta relieves (55) de efigie positivos de manera centrada que van a punzonarse en dicha cara (11), estando el metodo caracterizado porque se realizan las siguientes etapas posteriores:
- dotar dicho punzon (50) de trabajo de:
o una pluralidad de relieves (51) de referencia negativos en el exterior de dichos relieves (55) de efigie positivos en dicha base;
o al menos una ranura (52) a lo largo de al menos una parte de la llnea generatriz del cilindro;
- estampar en frlo dicho troquel (10) de trabajo que va a formarse haciendo que dicho punzon (50) de trabajo se deslice al interior de un manguito (40) de sujecion dotado de al menos un diente (41) interno por el que desliza dicha al menos una ranura (52) de manera correspondiente, obteniendose por tanto un troquel (20) de trabajo con conformacion de barril que va a formarse con una cara (22) correspondiente que presenta una efigie (25) negativa y relieves (21) de referencia positivos correspondientes;
- fijar a un mandril (100) de un torno CNC, un elemento (60) de acoplamiento, que presenta una primera parte (63, 65) que puede acoplarse al mandril (100) y una segunda parte con una superficie que presenta una pluralidad de relieves (61) de referencia negativos que corresponden a dicha pluralidad de relieves (21) de referencia positivos;
- acoplar a dicho elemento (60) de acoplamiento dicho troquel (20) de trabajo con conformacion de barril que va a formarse acoplando los relieves (21) de referencia positivos de dicho troquel (20) de trabajo con conformacion de barril que va a formarse a los relieves (61) de referencia negativos del elemento (60) de acoplamiento;
- fijar dicho troquel de trabajo con conformacion de barril mediante mordazas moviles del mandril (100);
- tornear dicho troquel (20) de trabajo con conformacion de barril que va a formarse a lo largo de una parte empezando desde un extremo opuesto a dicha cara (22) correspondiente;
- acoplar dicho extremo del troquel (20) de trabajo con conformacion de barril que va a formarse opuesto a dicha cara (22) correspondiente a un mandril contrario del torno CNC y desacoplar dicho troquel (20) de trabajo con conformacion de barril de dicho elemento (60) de acoplamiento y del mandril (100);
- tornear y posteriormente fresar el troquel (20) de trabajo con conformacion de barril que va a formarse a lo largo de una parte empezando desde dicha cara (22) correspondiente; para obtener un troquel (30) de trabajo conformado adecuado para usarse para la acunacion de monedas.
Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho al menos un elemento (60) de acoplamiento se fija mediante tornillos (70) a dicho mandril (100) a traves de orificios (62) previstos en dicho elemento (60) de acoplamiento.
Metodo segun la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, caracterizado porque dichos relieves (51) de referencia negativos estan dispuestos en correspondencia con tres posiciones a 120° entre si.
Metodo segun la reivindicacion 3, caracterizado porque en dos de esas tres posiciones solamente hay una referencia (21), mientras que en una tercera posicion hay dos referencias (21) de tal manera que definen una orientacion de la efigie (25) correspondiente.
Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicha primera parte (63, 65) del elemento (60) de acoplamiento comprende un primer extremo (65) que puede insertarse en un orificio (120) central del mandril (100), y un collar (63) que puede fijarse mediante tornillos (70) al mandril (100).
Conjunto de punzonado de un troquel de trabajo que va a formarse, caracterizado porque comprende:
- un punzon (50) de trabajo en forma de un cilindro, en el que:
o una base del cilindro presenta relieves (55) de efigie positivos de manera centrada,
o una pluralidad de relieves (51) de referencia negativos estan previstos en el exterior de dichos relieves (55) de efigie positivos en dicha base;
o al menos una ranura (52) esta prevista a lo largo de al menos una parte de la llnea generatriz del
cilindro;
- un manguito (40) de sujecion dotado de al menos un diente (41) interno adecuado para acoplarse de manera deslizante con dicha al menos una ranura (52).
7. Elemento (60) de acoplamiento para el mandril (100) y un troquel (20) de trabajo con conformacion de barril
5 que va a formarse, caracterizado porque presenta una primera parte (63, 65) y una segunda parte (64) que
tiene un borde en el que se proporcionan referencias (61) en negativo, correspondientes a las referencias (21) en positivo en el troquel de trabajo con conformacion de barril segun la reivindicacion 1.
8. Elemento de acoplamiento segun la reivindicacion 7, caracterizado porque dicha primera parte (63, 65) del elemento (60) de acoplamiento comprende un primer extremo (65) que puede insertarse en un orificio (120)
10 central de un mandril (100), y un collar (63) con orificios (62) a traves de los que pueden insertarse tornillos
(70) para la fijacion a dicho mandril (100).
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