ES2962231T3 - Aparato para la presurización controlada de accionadores de cilindros de gas - Google Patents

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Abstract

Un aparato (10) para la presurización controlada de actuadores de cilindros de gas conectados a una única línea de llenado de gas, que comprende - medios (11) para controlar y recuperar un flujo de gas presurizado que se origina desde medios de suministro de gas presurizado y dirigido a una línea de llenado de gas (13), - al menos un sensor (14) para detectar la presión del gas que está presente en la línea de llenado de gas (13) que está adaptado para transportar gas presurizado a al menos un actuador de cilindro de gas conectado al mismo, - medios de válvula controlados eléctricamente (16) adaptado para permitir/interrumpir el flujo de gas presurizado en la línea de llenado de gas (13), - una unidad electrónica de control y gestión (17) conectada al al menos un sensor de presión (14) y a los medios de válvula controlados eléctricamente (16) para automatizar la apertura/cierre de los medios de válvula (16) dependiendo de las señales que llegan desde al menos un sensor de presión (14). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato para la presurización controlada de accionadores de cilindros de gas
La presente invención se refiere a un aparato para la presurización controlada de accionadores de cilindros de gas conectados a una única línea de llenado de gas.
Actualmente, el uso de grupos de accionadores de cilindros de gas para retener en posición chapas metálicas durante operaciones de estampación de dichas chapas metálicas, por ejemplo operaciones de estampación para embutición o troquelado de chapas metálica es ampliamente conocido.
Los accionadores de cilindro de gas de un mismo grupo están conectados a una única línea de gas a presión, mediante la cual dichos accionadores de cilindro de gas se llenan de gas a presión.
Generalmente, durante el funcionamiento, los accionadores de cilindro de gas de un grupo de accionadores de cilindro de gas sufren caídas de presión internas debidas, por ejemplo, al desgaste de las juntas de estanqueidad. Estas caídas de presión internas de los accionadores de cilindros de gas provocan un desarrollo inferior al óptimo de las operaciones de estampación, con los consiguientes problemas de calidad de las chapas trabajadas, ya que las chapas serían retenidas por fuerzas diversificadas y por tanto, no uniformes con diferentes accionadores. Dado que estas caídas de presión en el interior de los accionadores de los cilindros de gas no son aceptables, normalmente cuando surgen estos problemas es necesario detener temporalmente las operaciones de estampación, con la consiguiente paralización de la producción, y restablecer manualmente la presión en los distintos accionadores de los cilindros de gas, a menos que, en el peor de los casos, se requiera una parada prolongada de las operaciones de estampación para realizar un mantenimiento extraordinario.
La paralización de la producción suele causar considerables pérdidas económicas al fabricante.
Los documentos US 2013/026687 A1 y WO 99/22272 A1 divulgan aparatos para la presurización controlada de accionadores de cilindros de gas.
El documento JP H10231880 A divulga un aparato para la presurización controlada de accionadores de cilindros de gas conectados a una única línea de llenado de gas, que comprende
• unos medios para controlar y recuperar un flujo de gas a presión procedente de los medios de suministro de gas a presión y dirigido a la línea de llenado de gas,
• por lo menos un sensor para detectar la presión del gas presente en dicha línea de llenado de gas que está adaptada para transportar gas a presión a por lo menos un accionador de cilindro de gas conectado al mismo,
• unos medios de válvula adaptados para permitir/interrumpir el flujo de gas a presión en dicha línea de llenado de gas, presentando un único dispositivo que incorpora los medios de válvula y el sensor de presión. El objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato para la presurización controlada de accionadores de cilindros de gas conectados a una única línea de llenado de gas que sea capaz de obviar las citadas limitaciones de los grupos de accionadores de cilindros de gas del tipo conocido.
Dentro del alcance de este objetivo, una finalidad de la invención es proporcionar un aparato que permita restablecer la presión correcta en el interior de los accionadores de cilindros de gas en poco tiempo sin tener que detener la producción.
Otro objetivo de la invención es proporcionar un aparato programable que funcione automáticamente sin necesidad de la intervención manual de un operario.
Según la invención, está previsto un aparato para la presurización controlada de accionadores de cilindros de gas conectados a una única línea de llenado de gas como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción de una forma de realización preferida pero no exclusiva del aparato según la invención, ilustrada a título de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es un diagrama ejemplificativo de un aparato según la invención;
La figura 2 es un diagrama detallado del aparato según la invención.
Haciendo referencia a las figuras citadas, un aparato para la presurización controlada de accionadores de cilindros de gas conectados a una única línea de llenado de gas, según la invención, se designa generalmente con el número de referencia 10.
Dicho aparato 10 comprende
• unos medios 11 para controlar y recuperar un flujo de gas a presión procedente de unos medios de suministro de gas a presión 12 y dirigido a una línea de llenado de gas 13,
• un sensor 14 para detectar la presión del gas que está presente en dicha línea de llenado de gas 13 y está adaptada para llevar gas a presión a por lo menos un accionador de cilindro de gas y, por ejemplo, a un grupo de accionadores de cilindro de gas 15 conectados al mismo, tal como, un grupo de accionadores de cilindro de gas para ser aplicado a una prensa de estampación de chapa metálica,
• unos medios de válvula controlados eléctricamente 16 adaptados para permitir/interrumpir el flujo de gas a presión en dicha línea de llenado de gas 13,
• una unidad electrónica de control y gestión 17 conectada a dicho sensor de presión 14 y a los medios de válvula controlados eléctricamente 16 para automatizar la apertura/cierre de dichos medios de válvula 16 en relación con las señales que llegan de dicho por lo menos un sensor de presión 14.
Los medios de suministro de gas a presión 12 están constituidos, por ejemplo, por una botella llena de gas, por ejemplo nitrógeno, de un tipo conocido y comercialmente disponible.
La línea de llenado de gas 13 comprende uno o más tubos flexibles para gas a presión.
El sensor de presión 14 está constituido, por ejemplo, por un interruptor controlado por presión, que está preajustado para detectar las presiones de funcionamiento mínima y máxima del gas en la línea 13 y está dispuesto aguas arriba de los ramales que conectan los accionadores individuales de cilindros de gas 19.
El grupo de accionadores de cilindros de gas 15 conectados a la línea 13 comprende una pluralidad de accionadores de cilindros de gas 19 que están conectados sustancialmente en paralelo.
Los medios de válvula controlados eléctricamente 16 están constituidos, en el presente ejemplo constructivo, por una válvula eléctrica de tres vías, claramente representada esquemáticamente en la figura 2, y están dispuestos aguas arriba del sensor de presión 14.
La unidad electrónica de control y gestión 17 está conectada a dicho sensor de presión 14 y a los medios de válvula controlados eléctricamente 16 con el fin de automatizar la apertura/cierre de los medios de válvula 16 en relación con las señales que llegan del sensor de presión 14.
Los medios 11 para controlar y recuperar el flujo de gas a presión que llega desde los medios de suministro de gas a presión 12 o desde la botella conectada comprenden un acumulador de membrana 20, de tipo aceite, que está dispuesto en la salida de los medios de suministro de gas 12 y delante de una línea 21 para la conexión a los medios de válvula 16; un correspondiente circuito de carga y descarga de aceite 22 está conectado a dicho acumulador de membrana 20 y comprende, a su vez, un depósito de recuperación de aceite 23 y unos medios de bombeo de aceite 24 asociados, por ejemplo, una bomba con un motor eléctrico 25, que están adaptados para llevar el acumulador de membrana 20 a una presión deseada, para obtener en la salida del acumulador 20 una presión del flujo de gas, por ejemplo, superior o igual a 150 bar, que sea útil para el correcto funcionamiento del grupo conectado de accionadores de cilindros de gas 15.
De hecho, los medios 11 provocan la recuperación, a partir de la botella llena de gas, del gas presente en el interior de la botella parcialmente agotada a una presión que es inferior a la presión útil para la carga de los accionadores de cilindros de gas, una presión, por ejemplo, de 150 bar; el gas que sale de la botella a una presión inferior a 150 bar se reúne en el interior del acumulador de membrana 20, a partir del cual, gracias a la presión del aceite sobre la membrana que contiene el gas, es impulsado hacia la línea de llenado 13 a la presión determinada por el aceite que, a su vez, es presurizado por los medios de bombeo de aceite 24.
Debe entenderse que los medios de control y recuperación de gas 11 son de un tipo conocidoper sey se pueden sustituir por otros medios equivalentes similares de control y recuperación de gas a presión.
Además del sensor de presión 14, en una variante constructiva el aparato 10 comprende un sensor de temperatura 26, que está conectado a la unidad electrónica de control y gestión 17.
El sensor de temperatura 26 está preajustado para controlar la temperatura del gas a presión dentro de la línea de llenado 13.
El sensor de temperatura 26 está constituido, por ejemplo, por un termostato, que es apto para ser activado cuando se supera un umbral de temperatura preestablecido que el gas no debe superar.
Una válvula 27 para la descarga manual de la línea de llenado 13 también está conectada a los medios de válvula 16.
El aparato 10 puede conectarse a más de un grupo de accionadores de cilindros de gas 15; por ejemplo, la figura 2 muestra a título de ejemplo un segundo grupo de accionadores de cilindros de gas 28 con los correspondientes medios de válvula 29, un sensor de presión 30 y un sensor de temperatura 31 asociados y dispuestos sobre la línea de llenado 32 del grupo de accionadores de cilindros de gas 28 y conectados, a su vez, mediante una segunda línea de conexión 33 respectiva a los mismos medios de recuperación y control de flujo de gas a presión 11.
Una vez que uno o más grupos de accionadores de cilindros de gas 15 se han instalado sobre una prensa para estampar chapas metálicas, y una vez que las líneas de llenado de gas 13 se han conectado al aparato 10 según la invención, el funcionamiento del aparato 10 según la invención es el siguiente.
Se fijan los valores de presión a los que debe activarse el sensor de presión 14, y 31 si también hay otro grupo de accionadores de cilindros de gas 28, o el interruptor controlado por presión, indicando que se ha alcanzado uno de los dos valores de presión fijados en la línea de llenado de gas 13 o 32.
Se ajusta la temperatura de activación del sensor de temperatura 26, o del termostato, si está presente en una línea de llenado.
La unidad electrónica de control y gestión 17, que puede ser, por ejemplo, un controlador lógico programable (PLC) u otro ordenador de un tipo conocidoper se,se ajusta de modo que:
• si el sensor de presión 14 o 31 detecta una caída de la presión en la línea de llenado 13 o 32, la unidad electrónica de control y gestión 17 envía una señal de alarma a la prensa de estampación en la que están establecidos el grupo 15, o los grupos 15 y 28, de accionadores de cilindros de gas, y acciona la apertura de los medios de válvula controlados eléctricamente 16 o 29 para introducir gas a presión en la línea de llenado de gas 13 o 32 hasta que el sensor de presión 14 o 30 señale el retorno de la presión a los límites preestablecidos;
• cuando el sensor de presión 14 o 30 indica el retorno de la presión dentro de los límites preestablecidos, la unidad electrónica de control y gestión 17 acciona el cierre de los medios de válvula 16 o 29 y el reinicio de la prensa de estampación;
• si el sensor de temperatura 26 detecta un valor de temperatura superior al valor preestablecido, por ejemplo entre 70°C y 80°C, la unidad electrónica de control y gestión 17 acciona esta parada de la prensa de estampación para evitar estampar piezas que podrían ser no conformes.
Durante la actividad, así como al final de la misma, es posible visualizar la presión en el interior de los grupos de accionadores de cilindros de gas 15 y 28 gracias a un manómetro analógico, por ejemplo 34, dispuesto en la línea de llenado de gas, por ejemplo la línea de llenado 13.
Al final de la actividad, es posible:
• descargar el gas a presión que está presente en la línea de llenado 13, accionando la válvula manual 27,
• descargar automáticamente la presión que está presente en la línea de llenado 13, accionando la válvula de tres vías que define los medios de válvula controlados eléctricamente.16
Estas actividades descritas para el primer grupo de accionadores de cilindros de gas 15 deben entenderse como obviamente aplicables también a otros grupos de accionadores de cilindros de gas, por ejemplo 28, a los que se aplica el mismo aparato 10.
Puede estar previsto un aparato 10 similar según la invención incluyendo en un único dispositivo 40 los medios de válvula 16 controlados eléctricamente, el sensor de presión 14 y el sensor de temperatura 26 opcional, y conectándolo a los medios 11 para el control y recuperación de una corriente de gas a presión, que, a su vez ,llega de los medios de suministro de gas a presión, es decir, de la botella, con tubos flexibles provistos de unos conectores de acoplamiento rápido.
Como alternativa, los medios de válvula controlados eléctricamente 16, el sensor de presión 14 y el sensor de temperatura opcional 26 podrían integrarse en los medios de control y recuperación de gas 11 sin interposición de tubos flexibles.
Al mismo tiempo, los medios de control y recuperación de gas 11 y la unidad de control electrónico pueden montarse sobre un único bastidor de soporte y transporte 50, por ejemplo un carro, lo que facilita enormemente posicionarlos y desplazarlos dentro del espacio de trabajo.
De este modo, el aparato 10 puede retirarse fácilmente del grupo o grupos de accionadores de cilindros de gas con los que se ha asociado y puede transportarse fácilmente.
El aparato 10 según la invención se describe en la presente memoria como aplicado a uno o más grupos de accionadores de cilindros de gas, pero debe entenderse que es obviamente aplicable también a un solo accionador de cilindro de gas.
En la práctica, se ha comprobado que la invención alcanza el objetivo y los fines previstos.
En particular, la invención proporciona un aparato que permite restablecer la presión correcta dentro de un grupo de accionadores de cilindros de gas conectados a una única línea de llenado de gas en poco tiempo y sin tener que detener la producción.
Además, la invención proporciona un aparato programable que funciona automáticamente sin necesidad de la intervención manual de un operario.
Cuando las características técnicas mencionadas en cualquier reivindicación van seguidas de signos de referencia, dichos signos de referencia se han incluido con el único propósito de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y, en consecuencia, dichos signos de referencia no tienen ningún efecto limitativo en la interpretación de cada elemento identificado a título de ejemplo por dichos signos de referencia.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Aparato (10) para la presurización controlada de accionadores de cilindros de gas conectados a una única línea de llenado de gas, que comprende
- unos medios (11) para controlar y recuperar un flujo de gas a presión procedente de unos medios de suministro de gas a presión y dirigido a una línea de llenado de gas (13),
- por lo menos un sensor (14) para detectar la presión del gas presente en dicha línea de llenado de gas (13) que está adaptada para transportar gas a presión a por lo menos un accionador de cilindro de gas conectado a la misma,
- unos medios de válvula controlados eléctricamente (16) adaptados para permitir/interrumpir el flujo de gas a presión en dicha línea de llenado de gas (13),
- una unidad electrónica de control y gestión (17) conectada a dicho por lo menos un sensor de presión (14) y a dichos medios de válvula controlados eléctricamente (16) para automatizar la apertura/cierre de dichos medios de válvula (16) en función de las señales que llegan de dicho por lo menos un sensor de presión (14),
estando el aparato caracterizado por que presenta un único dispositivo (40) que incorpora los medios de válvula eléctricamente controlados (16), el sensor de presión (14) y un sensor de temperatura opcional (26), estando dicho único dispositivo (40) conectado a los medios (11) para controlar y recuperar un flujo de gas a presión mediante una línea (21), comprendiendo dichos medios (11) para controlar y recuperar el flujo de gas a presión que llega de los medios de suministro de gas a presión (12) un acumulador de membrana (20) que puede disponerse en la salida de los medios de suministro de gas (12) y delante de la línea (21) para la conexión a los medios de válvula (16), estando un circuito de carga y descarga de aceite (22) correspondiente conectado a dicho acumulador de membrana 20 y comprendiendo, a su vez, un depósito de recuperación de aceite 23 y unos medios de bombeo de aceite (24) asociados que están adaptados para llevar el acumulador de membrana (20) a una presión deseada.
2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que dicho sensor de presión (14) está constituido por un interruptor controlado por presión.
3. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que dichos medios de válvula controlados eléctricamente (16) están constituidos por una válvula eléctrica de tres vías.
4. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que dicho único dispositivo (40) está conectado a los medios (11) para controlar y recuperar un flujo de gas a presión mediante unos tubos provistos de unos conectores de acoplamiento rápido.
5. Aparato (10) para la presurización controlada de accionadores de cilindros de gas conectados a una única línea de llenado de gas, que comprende
- unos medios (11) para controlar y recuperar un flujo de gas a presión procedente de unos medios de suministro de gas a presión y dirigido a una línea de llenado de gas (13),
- por lo menos un sensor (14) para detectar la presión del gas presente en dicha línea de llenado de gas (13) que está adaptada para transportar gas a presión a por lo menos un accionador de cilindro de gas conectado a la misma,
- unos medios de válvula controlados eléctricamente (16) adaptados para permitir/interrumpir el flujo de gas a presión en dicha línea de llenado de gas (13),
- una unidad electrónica de control y gestión (17) conectada a dicho por lo menos un sensor de presión (14) y a dichos medios de válvula controlados eléctricamente (16) para automatizar la apertura/cierre de dichos medios de válvula (16) en función de las señales que llegan de dicho por lo menos un sensor de presión (14),
estando el aparato caracterizado por que presenta un único dispositivo (40) que incorpora los medios de válvula controlados eléctricamente (16), el sensor de presión (14) y un sensor de temperatura opcional (26), estando dicho único dispositivo (40) conectado a los medios (11) para controlar y recuperar un flujo de gas a presión, comprendiendo dichos medios (11) para controlar y recuperar el flujo de gas a presión que llega de los medios de suministro de gas a presión (12) un acumulador de membrana (20) que puede disponerse en la salida de los medios de suministro de gas (12) y por delante de una línea (21) para la conexión a los medios de válvula (16), estando un circuito de carga y descarga de aceite (22) correspondiente conectado a dicho acumulador de membrana (20) y comprendiendo, a su vez, un depósito de recuperación de aceite 23 y unos medios de bombeo de aceite (24) asociados que están adaptados para llevar el acumulador de membrana (20) a una presión deseada, dichos medios de válvula controlados eléctricamente (16), el sensor de presión (14) y el sensor de temperatura opcional (26), que están comprendidos dentro de dicho dispositivo (40), estando integrados con los medios de control y recuperación de gas (11) sin interposición de tubos flexibles.
6. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que dicho sensor de temperatura (26) está conectado a la unidad electrónica de control y gestión (17) y está preajustado para monitorizar la temperatura del gas a presión en la línea de llenado (13).
7. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque una válvula (27) para la descarga manual de la línea de llenado (13) está conectada a los medios de válvula (16).
8. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que puede conectarse a uno o más grupos de accionadores de cilindros de gas (15, 28).
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