ES2691168A1 - Sistema para la sujeción de troqueles en máquinas troqueladoras de material laminar - Google Patents

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Abstract

Sistema (1) para la sujeción de troqueles en máquinas troqueladoras de material laminar, que comprende unos medios de sujeción entre un troquel y un cilindro o superficie porta-troquel (3), presentando dichos medios una pluralidad de pernos (4) ubicados en insertos practicados en el cilindro porta-troquel (3) capaces de realizar un movimiento linealmente axial, estando cada uno de los pernos accionado por un dispositivo accionador principal. Cada perno (4) presenta un cuerpo con una sección longitudinal en forma "T", estando cada perno vinculado a un gatillo (7) que tiene un orificio pasante (70) por el cual es deslizable el perno (4), teniendo dicho orificio pasante una sección no circular complementaria con la sección transversal del tramo de vástago (40) de perno, siendo el gatillo (7) accionado por un dispositivo accionador secundario tal que es susceptible de realizar un movimiento giratorio en una condición funcional.

Description

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Sistema para la sujeción de troqueles en máquinas troqueladoras
de material laminar
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente solicitud de patente de invención tiene por objeto el registro de un sistema para la sujeción de troqueles en máquinas troqueladoras de material laminar que presenta una serie de ventajas frente al estado de la técnica conocida, cuyas características se exponen en la reivindicación 1 adjunta.
Más concretamente, el objeto de la invención hace referencia a un sistema automático para la sujeción de troqueles. Dicho sistema no necesita la adición de piezas suplementarias al troquel ni que éste tenga que hacer ningún movimiento relativo respecto al cilindro contra-troquel.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La sujeción de un troquel sobre un cilindro porta-troquel se realiza habitualmente mediante el uso de tornillos. El cilindro porta-troquel tiene un patrón rectangular de agujeros roscados en su superficie mientras que el troquel tiene un número suficiente de agujeros pasantes coincidentes con dicho patrón a fin de garantizar una fijación firme. Por ello, un operario presenta el troquel sobre el cilindro porta-troquel y seguidamente lo fija mediante tornillos y herramientas convencionales.
La manipulación de troqueles es una maniobra con ciertos riesgos para el operario debido a que se trata de un elemento pesado que contiene elementos cortantes.
Para facilitar la operación de fijación del troquel sobre el cilindro porta-troquel existen en el mercado distintos sistemas, no obstante, en la práctica se ha observado que presentan determinados inconvenientes.
Uno de los sistemas existentes requiere añadir piezas suplementarias al troquel por su parte inferior, las cuales encajan con ciertas partes móviles del cilindro porta-troquel. Dichas partes actúan a modo de pinza y una vez accionadas agarran el troquel a la superficie del cilindro. No
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obstante, dicho sistema presenta el inconveniente de encarecer los troqueles al tener que montar en ellos las piezas que casan con el dispositivo de pinza del cilindro. Otro inconveniente detectado se localiza en la fabricación del cilindro que resulta muy cara debido a la complejidad del sistema y a la necesidad de incorporar actuadores hidráulicos.
Otro sistema presente en el mercado está basado en el uso de piezas en forma de seta que sobresalen de la superficie del cilindro porta-troquel cuando se actúa sobre los cilindros neumáticos asociados a cada una de ellas aplicándoles aire presurizado. En una posición de reposo, dichas "setas" permanecen en su posición inferior enrasadas con la superficie del cilindro porta-troquel. Los troqueles tienen agujeros en forma de cerradura coincidentes con la posición de las setas de modo que dejan que éstas pasen a través de ellos cuando se alzan. Una vez alzadas las setas se realiza un pequeño giro del troquel respecto el cilindro porta- troquel para posicionar la seta en la parte estrecha del agujero en forma de cerradura. A continuación, se despresuriza y las setas descienden por la fuerza de un muelle hasta fijar el troquel ya que la cabeza de la seta tiene un mayor diámetro que la parte estrecha del agujero en forma de cerradura practicado en el troquel.
Sin embargo, un inconveniente detectado en el sistema anteriormente descrito es que el giro relativo necesario del troquel respecto al cilindro porta-troquel puede resultar dificultoso, especialmente en troqueles de grandes dimensiones. También, un inconveniente derivado de este giro necesario reside en el hecho de que inevitablemente el arco de al menos una de las dos tejas que conforman el troquel debe de ser inferior a 180 grados, con lo cual se pierde superficie de troquelado.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar un sistema para la sujeción de troqueles que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y resuelva los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.
Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar un sistema para la sujeción de troqueles en máquinas troqueladoras de material laminar, que comprende unos medios de sujeción entre un troquel y un cilindro o superficie porta-troquel alrededor del cual está
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dispuesto el troquel, siendo dichos medios una pluralidad de pernos ubicados en insertos practicados en el cilindro porta-troquel capaces de realizar un movimiento linealmente axial, estando cada uno de los pernos accionado por un dispositivo accionador principal alojado en el interior de un cilindro actuador acoplado al cilindro porta-troquel.
En particular, la invención se caracteriza por el hecho de que cada perno presenta un cuerpo con una sección en forma "T”, estando cada perno vinculado a un gatillo ubicado en el cilindro porta-troquel, que tiene un orificio pasante por el cual es deslizable el perno, teniendo dicho orificio pasante una sección no circular complementaria con la sección transversal del tramo de vástago de perno. Este gatillo accionado por un dispositivo accionador secundario es susceptible de realizar un movimiento giratorio en una condición funcional.
De este modo, en una condición funcional en la que se activa el dispositivo accionador secundario y el perno está en una condición extendida en la que la cabeza del perno está situada por la región externa del troquel, el gatillo efectúa un movimiento angular de modo que gira el perno de forma solidaria éste.
Gracias a estas características, el perno en forma de "T” tiene dos movimientos independientes, un movimiento lineal "vertical” que hace que el cabezal del perno sobresalga de la superficie del cilindro porta-troquel y un segundo movimiento giratorio que hace que el perno pueda girar respecto a su propio eje, por ejemplo, en un ángulo de 90 grados. De esta manera, se consigue fijar con seguridad el troquel sobre el cilindro porta-troquel. En una posición de reposo, el perno permanece escondido en una cavidad practicada en una tapa de inserto quedando la cabeza del perno arras de la superficie.
En una realización preferible, el orificio pasante presente en el gatillo tiene una sección cuadrangular complementaria con una sección transversal cuadrangular del tramo de vástago.
Según otro aspecto de la invención, el dispositivo accionador principal comprende un pistón desplazable por la acción de un fluido presurizado en el interior del cilindro actuador procedente de una fuente de suministro de fluido presurizado, presentando unos medios elásticos montados en el pistón que están en contacto con el perno.
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Preferentemente, los medios elásticos del dispositivo accionador principal comprenden un muelle helicoidal alojado en una cavidad central que tiene un extremo en contacto con una superficie de tope mientras que el extremo opuesto está vinculado a una pletina que está en contacto con el perno.
Según otro aspecto de la invención, el dispositivo accionador secundario comprende una instalación de suministro de fluido presurizado capaz de suministrar fluido presurizado a una cavidad definida por el gatillo y una tapa de inserto que cubre superiormente el cilindro actuador, tal que cuando se aplica el fluido presurizado el gatillo se mueve angularmente.
De forma ventajosa, se proporciona una junta de estanqueidad entre el cilindro actuador y el pistón, de modo que se evita que fluido presurizado previsto para accionar el pistón sea conducido de forma no deseada, lo que podría provocar pérdidas de presión durante el funcionamiento del sistema de fijación.
Ventajosamente, el gatillo incluye unos medios de retorno elásticos, tales como por ejemplo, un muelle helicoidal que está por un extremo haciendo tope con una cara inferior de una tapa intermedia dispuesta alrededor del gatillo y por el otro extremo está en contacto con una superficie de tope acoplada de forma solidaria en un saliente que se extiende inferiormente desde el gatillo.
Otras características y ventajas del sistema de sujeción objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Figura 1.- Es una vista en perspectiva explosionada del sistema para la sujeción de troqueles en máquinas troqueladoras de acuerdo con la presente invención en un troquel convencional;
Figura 2.- Es una vista en sección del sistema de sujeción según la invención;
Figura 3.- Es una vista en planta desde arriba del sistema de sujeción en una condición funcional;
Figura 4.- Es una vista en perspectiva del perno;
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Figura 5.- Es una vista de detalle en perspectiva del perno, el gatillo y los medios elásticos vinculados a éste;
Figuras 6a-e.- Es una vista secuencial en sección y en planta del funcionamiento del sistema de sujeción de acuerdo con la presente invención;
Figura 7a.- Es una vista en planta del sistema de sujeción en las condiciones funcionales representadas en las figuras anteriores 6a y 6b;
Figura 7b.- Es una vista en planta del sistema de sujeción en las condiciones funcionales representadas en las figuras anteriores 6c y 6d; y
Figura 8.- Es una vista en perspectiva explosionada del gatillo y elementos que intervienen en el giro del mismo.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
En particular, el sistema para la sujeción de troqueles en máquinas troqueladoras de material laminar, comprende unos medios de sujeción, indicados de forma general con la referencia (1) entre un troquel (2) y un cilindro porta-troquel (3) alrededor del cual está dispuesto el troquel (2), presentando dichos medios una pluralidad de pernos (4) ubicados en insertos practicados en el cilindro porta-troquel (3) capaces de realizar un movimiento linealmente axial, estando cada uno de los pernos (4) accionado por un dispositivo accionador principal alojado en el interior de un cilindro actuador (5) que se encuentra acoplado en un correspondiente orificio (6) practicado al cilindro porta-troquel (3).
Como puede verse en las figuras 4 y 5, cada perno (4) presenta un cuerpo alargado con una sección longitudinal en forma "T”, tal que define un tramo de vástago (40) y una cabeza (41).
Cada perno (4) está vinculado a un gatillo (7) accionado por un dispositivo accionador secundario, estando ubicado en el cilindro actuador (5) y que tiene un orificio pasante (70) por el cual es deslizable el perno (4), teniendo dicho orificio pasante (70) una sección no circular complementaria con la sección transversal del tramo de vástago de perno. El gatillo (7) está
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previsto para que el perno (4) en una condición funcional pueda realizar un movimiento giratorio.
Haciendo particular referencia al dispositivo accionador principal comprende un pistón (8) desplazable a lo largo del cilindro actuador (5) por la acción de un fluido presurizado que es dirigido hacia el interior de una cámara (50) presente en la parte inferior del cilindro actuador procedente de una fuente de suministro de fluido presurizado. Dicho aire presurizado entra en la cámara (50) a través de una toma de entrada (51) conectada a un conducto (9) conectado a una fuente de suministro de aire presurizado (no representada).
Adicionalmente, se proporcionan unos medios elásticos ubicados en una cavidad interior (80) situado en el pistón (8) que están en contacto con el perno (4).
Más concretamente, estos medios elásticos del dispositivo accionador principal comprenden un muelle helicoidal (10) alojado en una cavidad interior (80) centrada que tiene un extremo en contacto con una superficie de tope (81) del pistón (8) mientras que el extremo opuesto está vinculado a una pletina de tope (11) que está en contacto con el perno (4).
Para que el gatillo (7) pueda volver a una posición de reposo o inicial se proporcionan unos medios de retorno elásticos que comprenden un muelle helicoidal (12) que está por un extremo haciendo tope con una cara inferior de una tapa intermedia (21) dispuesta alrededor del gatillo (7) mientras que el otro extremo del muelle helicoidal (12) está en contacto con una superficie de tope definida por un elemento discoidal (17) acoplado de forma solidaria en un saliente que se extiende desde el gatillo (7). Mencionar que la tapa intermedia (21) presenta una forma sensiblemente discoidal provista de un rebaje (o porción recortada) que definiría la cavidad
(15) .
La tapa de inserto (13) está fijada al cilindro actuador (5) por una pluralidad de elementos de tornillería (14), tal como puede verse en las figuras 1 y 3.
Como puede verse con mayor claridad en la figura 2, se proporciona una junta de estanqueidad
(16) entre el cilindro actuador (5) y el pistón (8), de modo que se evita que fluido presurizado previsto para accionar el pistón (8) sea conducido de forma no deseada. Esta junta de
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estanqueidad (16) está ubicada en una cavidad radial (52) practicada en un tramo ensanchado de la pared lateral del cilindro actuador (5).
Basándose en el sistema descrito anteriormente, el procedimiento de colocación y extracción de un troquel es tal como sigue:
Para fijar el troquel sobre el cilindro porta-troquel se sitúa el troquel (2) sobre el cilindro porta- troquel en una posición determinada en la cual las ranuras (22) practicadas en el troquel (2) coinciden con los pernos (4), se aplica aire a la cavidad (15) del gatillo (8) para mantener la porción alargada de la cabeza del perno perpendicular al eje longitudinal del cilindro porta- troquel (3) (véase la figura 6a). A continuación, se aplica aire comprimido en el interior del cilindro actuador (5) para hacer subir el pistón (8) (véase la figura 6b). En el caso de que el troquel (2) tenga una ranura (22) coincidente con el inserto (véase la figura 1), el perno (4) pasara a través del troquel por dicha ranura (22). En el caso de no haber ranura, el pistón subirá igual pero el perno permanecerá en su posición inicial (véase la figura 6e). Esto es debido a que se habilita un movimiento relativo entre el perno (4) y el pistón (8) en el cual el perno (4) puede penetrar en el pistón (8) si vence la fuerza de un muelle (10), siendo dicha fuerza sensiblemente inferior a la fuerza del pistón (8). Esto debe ser así para que el perno (4) no pueda separar el troquel (2) del cilindro porta-troquel (3) allí donde no existan ranuras. Una vez el perno (4) ha pasado a través de las ranuras del troquel, se deja de aplicar aire comprimido en la cavidad del gatillo (15) procedente de la conducción (19) que forma parte del dispositivo accionador secundario y el muelle de torsión (12) hace girar el perno (4) 90 grados. De esta manera, en este instante la porción alargada de la cabeza (41) del perno queda paralela al eje longitudinal del cilindro porta-troquel (3) y perpendicular a la ranura (22) del troquel (2) (véase la figura 6c).
Mencionar que la conducción (19) está en comunicación fluida con la cavidad (15) a través de una toma (20) situada en la pared lateral de la tapa del inserto (13).
Posteriormente, se deja de suministrar aire comprimido en el interior del cilindro actuador (5) y el muelle helicoidal (18) provoca que baje el pistón (8) y éste a su vez el perno (4) mediante un tope en su parte inferior hasta que la cabeza (41) del perno hace tope en el troquel (2), momento en el que el troquel (2) queda firmemente sujeto al cilindro porta-troquel (3) (véase la
figura 6d). Así, ventajosamente no existe la necesidad de aplicar aire presurizado al sistema durante el trabajo de troquelado.
Por otra parte, para la operación de extracción del troquel del cilindro porta-troquel se 5 procederá de modo inverso, de tal manera que se aplica aire comprimido al interior de la cámara del cilindro actuador (5) de modo que asciende (según la orientación de los dibujos) el pistón (8), la cabeza (41) del perno asciende y deja de sujetar el troquel (2). En este caso, también se aplica aire presurizado a la cavidad del gatillo (7) para girarlo 90 grados y éste a su vez hace girar el perno (4), con lo cual la cabeza (41) del perno queda alineada con la ranura 10 del troquel (2). A continuación se deja de aplicar aire al interior del cilindro actuador (5), tal que el pistón (8) y el perno desciende hasta su posición de reposo. Una vez el perno (4) reposa en la cavidad de la tapa del inserto (13) arras de la superficie del cilindro porta-troquel (3) se deja de aplicar aire presurizado a la cavidad del gatillo. En este momento el troquel (2) queda totalmente libre.
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Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la fabricación del sistema de sujeción de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a 20 continuación.

Claims (10)

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    1. Sistema (1) para la sujeción de troqueles en máquinas troqueladoras de material laminar, que comprende unos medios de sujeción entre un troquel y un cilindro o superficie porta-troquel (3) alrededor del cual está dispuesto el troquel (2), presentando dichos medios una pluralidad de pernos (4) ubicados en insertos practicados en el cilindro porta-troquel (3) capaces de realizar un movimiento linealmente axial, estando cada uno de los pernos accionado por un dispositivo accionador principal alojado en el interior de un cilindro actuador (5) acoplado al cilindro porta-troquel, caracterizado por el hecho de que cada perno (4) presenta un cuerpo con una sección longitudinal en forma "T”, estando cada perno vinculado a un gatillo (7), estando ubicado en el cilindro porta-troquel que tiene un orificio pasante (70) por el cual es deslizable el perno (4), teniendo dicho orificio pasante una sección no circular complementaria con la sección transversal del tramo de vástago (40) de perno, en el que el gatillo (7) es accionado por un dispositivo accionador secundario tal que es susceptible de realizar un movimiento giratorio en una condición funcional,
    tal que en una condición funcional en la que se activa el dispositivo accionador secundario y el perno (4) está en una condición extendida en la que la cabeza del perno está situada por la región externa del troquel (2), el gatillo (7) efectúa un movimiento angular de modo que gira el perno (4) de forma solidaria éste.
  2. 2. Sistema para la sujeción de troqueles según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el orificio pasante presente en el gatillo (7) tiene una sección cuadrangular complementaria con una sección transversal cuadrangular del tramo de vástago.
  3. 3. Sistema para la sujeción de troqueles según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el dispositivo accionador principal comprende un pistón (8) desplazable por la acción de un fluido presurizado en el interior del cilindro actuador (5) procedente de una fuente de suministro de fluido presurizado, presentando unos medios elásticos montados en el pistón (8) que están en contacto con el perno (4).
  4. 4. Sistema para la sujeción de troqueles según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que los medios elásticos del dispositivo accionador principal comprenden un muelle helicoidal alojado en una cavidad interior que tiene un extremo en contacto con una superficie
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    de tope del pistón (8) mientras que el extremo opuesto está vinculado a una pletina que está en contacto con el perno (4).
  5. 5. Sistema para la sujeción de troqueles según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el dispositivo accionador secundario comprende una instalación de suministro de fluido presurizado capaz de suministrar fluido presurizado a una cavidad (15) definida por el gatillo (7) y una tapa de inserto (13) que cubre superiormente el cilindro actuador (5), tal que cuando se aplica el fluido presurizado el gatillo (7) se mueve angularmente.
  6. 6. Sistema para la sujeción de troqueles según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se proporciona una junta de estanqueidad (16) entre el cilindro actuador (5) y el pistón (8).
  7. 7. Sistema para la sujeción de troqueles según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se proporciona una toma de entrada de fluido presurizado procedente de la instalación de suministro de fluido presurizado vinculada al gatillo (7), que está ubicada en una pared lateral de la tapa de inserto (13).
  8. 8. Sistema para la sujeción de troqueles según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el gatillo (7) incluye unos medios de retorno elásticos.
  9. 9. Sistema para la sujeción de troqueles según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que los medios de retorno elásticos comprenden un muelle helicoidal (12) que está por un extremo haciendo tope con una cara inferior de una tapa intermedia (21) dispuesta alrededor del gatillo (7) y por el otro extremo está en contacto con una superficie de tope acoplada de forma solidaria en un saliente que se extiende desde el gatillo (7).
  10. 10. Sistema para la sujeción de troqueles según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la instalación de suministro de fluido presurizado del dispositivo accionador secundario comprende una conducción (19) que está en comunicación fluida con la cavidad (15) a través de una toma (20) situada en la pared lateral de la tapa del inserto (13).
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