IMPULSOR DE PRENSA MEC NICA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
CAMPO DE A INVENCIÓN Esta invención es concerniente en general con un impulsor de prensa mecánica para hacer mover la platina superior de una prensa hacia arriba y hacia abajo.
DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA Las prensas usadas para operaciones de doblado son bien conocidas en la técnica. Tal prensa ejercerá fuerzas de más de 90,720 Kilogramos (200,000 libras) y utilizará comúnmente un cilindro hidráulico para elevar y abatir un montaje de platina superior y matriz de la prensa. De manera incrementada, las instalaciones que utilizan prensas están deseosas de reemplazar sus impulsores hidráulicos con impulsores mecánicos que incorporan tornillos de bola. Un impulsor mecánico tiene la ventaja de ser más compatible ambientalmente que un impulsor hidráulico, debido a que los impulsores mecánicos no son propensos a fugas de fluido hidráulico y no presentan problemas de desecho de fluido hidráulico. Adicionalmente, un impulsor mecánico consume menos energía que un impulsor hidráulico y es de operación más silenciosa. Finalmente, un impulsor mecánico es más confiable y así experimenta menos tiempo muerto y puede ser Re. : 134796 diseñado con posicionamiento positivo y características de retención de posición positivas. Un tornillo de bola puede ser incorporado a un impulsor mecánico para una prensa. Las prensas impulsadas por tornillos de bola tienen desventajas que han impedido el uso más amplio de las prensas impulsadas por tornillos de bola. La interfase entre la porción de árbol o tornillo de un aparato de tornillo de bola y su tuerca de tornillo de bola es sensible a cargas de desplazamiento o de cantidad de movimiento (momento) y tales cargas pueden provocar que un impulsor de tornillo de bola falle prematuramente. Como resultado, si una platina de prensa no es equilibrada, puede presentar una carga de desplazamiento al tornillo de bola que puede provocar que falle. Aunque se puede tener cuidado de que las cargas de desplazamiento o momentos sean minimizados por medio del diseño de la prensa y del herramental, es imposible garantizar que la prensa nunca será sometida a cargas desequilibradas por el usuario final. Otra fuente de una carga desequilibrada es la posibilidad de que una herramienta u otro objeto extraño sea dejado accidentalmente en la matriz inferior en una prensa abierta que, cuando la prensa es sometida en el ciclo a una posición cerrada, ejercerá una carga desequilibrada grande sobre el montaje de matriz superior o platina. Así, sería deseable proporcionar un impulsor de prensa mecánica que incorpore un aparato de tornillo de bola que no sea susceptible a daños cuando cargas desequilibradas son aplicadas a la platina.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención consiste de un impulsor de prensa mecánica para hacer mover la platina superior de una prensa hacia arriba y hacia abajo. El impulsor de prensa incluye un aparato de tornillo de bola que comprende una tuerca y un tornillo que se acopla de manera roscada con la tuerca. El impulsor de prensa mecánica también incluye un primer acoplamiento conectado al tornillo y configurado para conectar el tornillo a uno de una platina movible de una prensa o un elemento estacionario de la prensa. Un segundo acoplamiento es conectado a la tuerca y es configurado para conectar la tuerca al otro de la platina y el elemento estacionario de la prensa. Un motor impulsor es conectado operativamente a uno de la tuerca y el tornillo y está configurado para hacer girar relativamente la tuerca y el tornillo e impartir movimiento alternativo a la platina movible. Los dos acoplamientos son configurados para aislar cooperantemente el aparato de tornillo de bola de la carga de desplazamiento y de momento que puede ocurrir durante la operación de la prensa. Los acoplamientos aislan el aparato de tornillo de bola en tanto que transmiten momento de torsión impulsor alrededor del eje longitudinal del tornillo de bola y fuerzas a lo largo del eje longitudinal a la platina. De preferencia los acoplamientos consisten de cardanes. Objetos, características y ventajas de esta invención incluyen proporcionar un impulsor de prensa mecánica que utiliza un aparato de tornillo de bola para elevar y abatir una platina movible y que aisla el aparato de tornillo de bola de cargas de desplazamiento y de momento y proporciona tal impulsor de prensa mecánica que incluye cardanes montados sobre porciones de tornillo y tuerca del aparato de tornillo de bola, respectivamente, para aislar el aparato de tornillo de bola de cargas de desplazamiento y de momento y es robusto, durable, económico y en servicio tiene una larga vida útil.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS VARIAS VISTAS DE LOS DIBUJOS Estos y otros objetos, características y ventajas de esta invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la(s) modalidad (es) preferida (s) y mejor modo, reivindicaciones adjuntas y dibujos adjuntos en los cuales: La figura 1 es una vista en perspectiva de un impulsor de prensa mecánica construido de acuerdo con la invención e instalado en una prensa;
La figura 2 es una vista lateral de la prensa de la figura 1 con una platina de la prensa en una posición abatida; La figura 3 es una vista en perspectiva de un aparato de tornillo de bola y primeros y segundos cardanes del impulsor de prensa de la figura 1 con los primeros y segundos cardanes conectados a porciones de tuerca y tornillo del tornillo de bola del aparato, respectivamente; La figura 4 es una vista en planta detallada del segundo cardán o cardán inferior conectado a la tuerca del tornillo de bola y La figura 5 es una vista frontal fragmentaria de la prensa e impulsor de prensa de la figura 1 con una corona de la prensa en corte para proporcionar una vista en sección transversal parcial de detalles de un acoplamiento entre el primer cardán o cardán superior y un motor impulsor.
DESCRIPCIÓN DETALLADA Las figuras 1 y 2 ilustran un impulsor de prensa mecánica 8 construido de acuerdo con una modalidad preferida de la invención, para hacer mover la platina 17 de una prensa 10. El impulsor de prensa 8 comprende un aparato de tornillo de bola 20 que incluye una tuerca 32 del tornillo de bola y un árbol o tornillo 28 del tornillo de bola que se acopla de manera roscada con la tuerca 32. El impulsor 8 también incluye un primer acoplamiento 19 que es conectado al tornillo 28 y conecta el tornillo 28, ya sea directa o indirectamente, a uno de una platina movible 17 de una prensa 10 o un elemento estacionario 14 de la prensa. Un segundo acoplamiento 29 es conectado a la tuerca 32 y conecta la tuerca 32 ya sea directa o indirectamente al otro de la platina 17 y el elemento estacionario 14 de la prensa. Un motor impulsor 26 es conectado operativamente a uno de la tuerca 32 y el tornillo 28 y lo impulsa para producir movimiento alternativo de una platina de prensa 17 que es acoplada al otro de la tuerca 32 y el tornillo 28. El motor impulsor 26 produce el movimiento alternativo de la platina 17 al hacer girar uno de la tuerca 32 y el tornillo 28 en relación al otro que hace mover la tuerca 32 y tornillo 28 por medio del movimiento alternativo relativo paralelo a un eje longitudinal del tornillo 28. Los dos acoplamientos 19, 29 aislan cooperantemente el aparato de tornillo de bola 20 de la carga de desplazamiento y momento que puede ocurrir durante la operación de la prensa, en tanto que transmite momento de torsión impulsor alrededor del eje longitudinal del tornillo 28 y transmite fuerzas a lo largo de aquel eje para hacer mover la platina. La prensa 10 mostrada, que incorpora la modalidad de impulsor de prensa mecánica preferido 8 comprende una base 12 y dos elementos de bastidor verticales o patas 13 que soportan un elemento estacionario en forma de una corona de prensa 14. Para guiar el movimiento de la platina 17 tiene en cada esquina un casquillo cilindrico 21 que recibe de manera deslizante un poste de guía vertical 22 montado en cada esquina de la base 12. El aparato de tornillo de bola 20 suspende la platina superior 17 de la corona 14. El segundo acoplamiento o acoplamiento inferior 29 incluye un cardán inferior 23 que conecta o acopla la tuerca 32 del aparato de tornillo de bola 20 a la platina superior 17. El primer acoplamiento o acoplamiento superior 19 incluye un cardán superior 24 que conecta o acopla un extremo superior de la porción de tornillo o árbol 28 del tornillo de bola a un eje impulsor vertical 25. El motor 26 es montado sobre la corona 14 y es acoplado a una caja de engranajes 27. La salida de la caja de engranajes 27 es acoplada al eje impulsor vertical 25. Como se muestra en la figura 2, una matriz inferior 16 de la prensa 10 es montada sobre una porción central de la base 12 y una matriz superior 18 de la prensa 10 es montada sobre la platina superior 17. La matriz superior 18 cooperará con la matriz inferior 16 para formar una pieza de trabajo colocada entre las matrices 16, 18 a una configuración deseada, como es bien conocido en la técnica. La platina superior 17 es formada con un túnel vertical 30 que puede recibir un extremo inferior del árbol del tornillo de bola 28. Como se muestra en las figuras 3 y 4, el cardán inferior 23 comprende un muñón interno 31 y un muñón externo
5 33. Como se muestra mejor en la figura 4, un primer par de árboles achatados 34 une el muñón interno 31 a la tuerca del tornillo de bola 32. Los árboles achatados 34 se extienden desde la tuerca 32 y son montados giratoriamente en rodamientos del muñón interno 35 portados mediante un anillo
10 o bastidor del muñón interno. Un segundo par de árboles achatados 36 que se extienden desde el muñón interno 31 acopla el muñón externo 33 al muñón interno 31. El segundo par de árboles achatado 36 es montado giratoriamente en rodamientos de muñón externos 37 portados mediante un anillo
15 de montaje inferior o bastidor 38 del muñón externo 33. Pernos acoplan el anillo de montaje inferior 38 a una brida de montaje 41 formada sobre una superficie superior de la platina superior 17. La figura 5 muestra más claramente cómo la caja de 20 engranajes 27 y el extremo superior del árbol del tornillo de bola 28 son conectados operativamente por medio del cardán superior 24. El cardán superior 24 es similar en construcción al aparato de cardán inferior 23 y comprende un muñón interno 43 y un muñón externo 45 que son acoplados 25 giratoriamente entre sí. El extremo superior del árbol 28
del tornillo de bola es acoplado al muñón interno 42 del cardán superior 24. Un montante superior en forma de un anillo de montaje superior 43 del otro muñón 45 del cardán superior 24 es unido mediante pernos a una brida de montaje 44 sobre un extremo inferior de un árbol de empuje 46. ün par de rodamientos de empuje 47 son usados para montar e impulsar para rotación el árbol de empuje 46 en la corona 14 de la prensa. El árbol impulsor vertical 25 de la caja de engranajes 27 es enchavetado a un receptáculo impulsor 48 formado sobre un extremo superior del árbol de empuje 46. El árbol de empuje 46 y los rodamientos de empuje 47 aislan la caja de engranajes 27 de fuerzas de compresión que el aparato de tornillo de bola 20 genera, de una manera bien conocida en la técnica. La conexión de los montajes de cardán superior e inferior 23, 24 entre la tuerca del tornillo de bola 32 y la platina superior 17 y entre el árbol de empuje 46 y el árbol del tornillo de bola 28, respectivamente, aisla el árbol del tornillo de bola 28 y la tuerca del tornillo de bola 32 de cargas de momento que la prensa 10 puede crear. Consecuentemente, cargas desequilibradas sobre la platina superior 17 no serán comunicadas a la interfase entre el árbol 28 del tornillo de bola y la tuerca 32 del tornillo de bola. Esto mejora la conveniencia de un impulsor de tornillo de bola para aplicaciones de prensa.
Otros acoplamientos pueden ser sustituidos por los montajes de cardán 23 y 24 sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Por ejemplo, cualquier acoplamiento que transmita momento de torsión impulsor alrededor del eje longitudinal del árbol 28 del tornillo de bola y transmita fuerzas de empuje y tracción a lo largo de aquel eje puede ser sustituido por uno o ambos de los montajes de cardán 23, 24. Esta invención se propone ilustrar ciertas modalidades de la invención en lugar de limitar la invención. Por consiguiente, usa palabras descriptivas en lugar de palabras limitantes. Obviamente, es posible modificar esta invención de lo que la descripción enseña. Dentro del alcance de las reivindicaciones, se puede llevar a la práctica la invención de manera diferente a aquella descrita. Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.
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