11 Número de publicación: Int. Cl.: 72 Inventor/es: Good, Hermann y Rauch, Peter. 74 Agente: Elzaburu Márquez, Alberto

Transcripción

1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl.: B22F 3/03 ( ) 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: Fecha de presentación : Número de publicación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: Título: Dispositivo de soporte para herramientas de calibración de piezas y prensa con dicho dispositivo. 30 Prioridad: CH 1841/03 73 Titular/es: Alvier AG PM-Technology Fabrikstrasse Buchs SG, CH 4 Fecha de publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Good, Hermann y Rauch, Peter 4 Fecha de la publicación del folleto de la patente: Agente: Elzaburu Márquez, Alberto ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, Madrid

2 DESCRIPCIÓN Dispositivo de soporte para herramientas de calibración de piezas y prensa con dicho dispositivo La invención trata de un dispositivo para alojar herramientas para la calibración de piezas, en particular piezas manufacturadas por procesos pulvimetalúrgicos. En la fabricación de piezas pulvimetalúrgicas, un polvo o granulado metálico en primer lugar se compacta en un molde. El objeto obtenido por este procedimiento a continuación se sinteriza en un horno. Las piezas fabricadas por este procedimiento con frecuencia carecen de la precisión dimensional deseada y de calidad en las superficies. Al objeto de mejorar la precisión dimensional y la calidad de las superficies es conocido el someter a las piezas a una operación adicional, normalmente conocida como calibración. Para este propósito la pieza se coloca en un molde y se somete a alta presión, que puede ser del orden de 60 kn por centímetro cuadrado. De esta manera la estructura de la pieza se compacta. También la calidad de las superficies y la precisión dimensional se verán incrementadas. Hasta el momento presente la calibración se llevaba a cabo mediante dispositivos relativamente simples. Sin embargo, en la práctica estos dispositivos no son lo suficientemente modulares y flexibles para ser utilizados en piezas de alta complejidad. En la literatura de patentes no se han encontrado dispositivos para alojar las herramientas para la calibración de las piezas. Una patente de utilidad con el número DE , del año 1991, describe un adaptador de herramientas para la fabricación de piezas mediante el compactado de polvos metálicos. Es por tanto un objeto de la invención presente crear un dispositivo que sea de diseño modular, de aplicación flexible y capaz de alojar una pluralidad de estampas en diferentes planos de herramienta, de manera que se puedan calibrar también piezas de alta complejidad, como por ejemplo engranajes o segmentos de engranaje. De acuerdo con la invención esto se consigue mediante un dispositivo que comprende una placa base para montar sobre la mesa de la prensa, una placa de acoplamiento inferior para la fijación al pistón inferior de la prensa, una placa de acoplamiento superior para la fijación al pistón superior de la prensa, una placa de soporte del molde situada entre la placa base y la placa de acoplamiento superior, una unidad de recepción de la herramienta conectada a la placa se acoplamiento inferior y móvil en conjunto con sus correspondientes soportes para herramienta, y una unidad para recepción de herramientas superior conectada con la placa de acoplamiento superior y móvil en conjunto con los soportes para herramienta correspondiente, comprendiendo al menos una de las unidades para recepción de herramientas diversos soportes para herramientas, y un dispositivo actuador provisto para cada soporte de herramienta para mover individualmente el soporte de herramienta hacia delante y hacia atrás. Este dispositivo permite la calibración de piezas relativamente complejas como se ilustrará más adelante. Este dispositivo permite mover las estampas de la herramienta individualmente durante la operación de prensado. Sin embargo, en la operación de extracción subsecuente todas las estampas inferiores se moverán en conjunto con el pistón inferior, lo que permite liberar la pieza y transferirla a un dispositivo de transferencia. La unidad de recepción de herramientas inferior, así como la superior, comprende preferiblemente diversos soportes de herramienta. Sin embargo, si se desea emplear el dispositivo para un uso sencillo con una herramienta determinada para calibrar grandes cantidades de una determinada pieza, para lo que una parte de la herramienta contiene únicamente una estampa, eventualmente solamente una de ambas unidades de soporte de las herramienta puede estar provista con varios soportes de herramientas. De acuerdo con una realización de la invención los dispositivos actuadores para los soportes de herramienta están integrados en la unidad de soporte de la herramienta. En este caso el dispositivo de calibración es sustancialmente independiente del diseño de la prensa. Sin embargo, también es posible conectar los soportes de herramientas a varillas de acoplamiento que se pueden accionar mediante dispositivos actuadores de la prensa. El dispositivo puede contener un soporte para herramientas central que se acciona mediante un dispositivo accionador de la prensa. Este soporte para herramientas central sirve para recibir el punzón central que puede encajar en el orificio central de la pieza, si la pieza contiene dicho orificio. El dispositivo actuador respectivo preferiblemente será de accionamiento hidráulico, por ejemplo mediante un cilindro hidráulico. Una realización del dispositivo se caracteriza porque la placa de soporte del molde está soportada mediante varillas que se pueden mover axialmente en la placa base, y porque la posición superior de cada varilla está limitada por un final de carrera. Estas varillas se pueden conectar a cilindros hidráulicos de la prensa. Este dispositivo provee que la placa de soporte del molde esté en el mismo nivel tanto alimentando como retirando la pieza. Esto facilita la automatización de estas operaciones. Otra realización provee que entre la placa base y la placa de soporte del molde se sitúen cilindros hidráulicos. En ambos casos se obtiene un denominado soporte flotante de la placa de soporte del molde. La placa de soporte del molde está situada a poca distancia del miembro de soporte que rodea la unidad para alojar las herramientas cerca de su centro. De acuerdo con lo anterior, si durante la calibración la presión que actúa sobre la placa de soporte del molde excede un cierto límite, la placa de soporte del molde llega a descansar sobre el miembro de soporte. La situación central del miembro de soporte tiene la ventaja de que la placa de soporte del molde no se ve doblada de 2

3 1 manera inadmisible cuando se aumenta la presión aún más. El miembro de soporte está provisto preferiblemente con un final de carrera ajustable, por ejemplo en la forma de un anillo roscado, para la placa de soporte del molde. Durante un cambio de herramienta esto permite reducir el tiempo de cambio, gracias a que no es necesario insertar espaciadores especiales. Para cada soporte de herramienta se puede proveer un final de carrera ajustable para la posición de la prensa y para la posición de expulsión. Sin embargo, también es posible proveer un sistema de medida en lugar de un final de carrera para la posición de expulsión. Tal sistema de medida puede estar situado en el dispositivo en sí mismo o bien en la prensa. Estas características limitan también el tiempo necesario para cambiar la herramienta. La invención también incluye una prensa para calibrar piezas con un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1. Una realización preferida de la prensa está caracterizada porque la placa de soporte del molde está soportada mediante varillas que se pueden mover axialmente en la placa base, estando la posición superior de cada varilla limitada mediante un final de carrera, y siendo cada varilla móvil mediante un cilindro hidráulico. Ventajosamente se provee también un soporte para herramientas central que puede ser actuado, preferiblemente de manera hidráulica, mediante un dispositivo actuador situado en el cilindro inferior de la prensa. Las realizaciones de la invención serán descritas a continuación mediante referencias a los dibujos. La Figura 1 muestra una sección longitudinal a través del dispositivo. 20 La Figura 2 muestra el dispositivo de la Figura 1, pero con las herramientas colocadas y una pieza colocada en el molde. La Figura 3 muestra una versión modificada del dispositivo. 2 La Figura 4 muestra una modificación adicional del dispositivo, y la Figura ilustra los diferentes pasos de la operación de calibración. Al objeto de representar mejor las características inventivas las Figuras se han esquematizado de alguna manera Como muestran las Figuras 1 y 2, el dispositivo comprende una placa base 11 por ejemplo de configuración cuadrada, para ser montada sobre la mesa 13 de una prensa, una placa de acoplamiento inferior 1 para ser montada sobre el pistón de inyección o en el cilindro inferior 17 de la prensa, una placa de acoplamiento superior 19 para ser montada sobre el cilindro superior 21 de la prensa, y una placa de soporte del molde 23 situada en el espacio entre la placa base 11 y la placa de acoplamiento superior 29. Una unidad de reopción de la herramienta inferior 2 está conectada mediante cuatro varillas 27 con la placa de acoplamiento 1. Una unidad receptora de la herramienta superior 29 está conectada con la placa de acoplamiento superior 19. La unidad receptora de la herramienta inferior 2 comprende tres soportes de herramienta 31, 32, 33 que pueden ser movidos individualmente o en conjunto hacia delante y hacia atrás mediante los dispositivos actuadotes, por ejemplo los cilindros hidráulicos 37, 38, 39, paralelos al eje central 40. En la realización mostrada los dispositivos actuadotes 37, 38, 39 están integrados en la unidad receptora de la herramienta. Los soportes para herramientas 31, 32, 33, tienen la forma de anillos. Están provistos varios cilindros hidráulicos situados a distancias iguales para cada soporte de herramienta. Además, está provisto un soporte de herramienta central 41, que se puede actuar mediante un dispositivo actuador 43, por ejemplo un cilindro hidráulico, de la prensa. Para cada soporte de herramienta se proveen un final de carrera 4, 46, 47 para la posición de la prensa. Además para la posición de expulsión se provee un final de carrera ajustable 49, 0, 1. Los finales de carrera ajustables pueden tener la forma de anillos roscados. En la realización mostrada la unidad receptora de la herramienta superior 29 tiene un diseño análogo al de la unidad receptora de la herramienta inferior 2, de manera que a este respecto se puede hacer referencia a la unidad receptora de la herramienta inferior 2. Para las partes correspondientes se utilizan los mismos número de referencia, pero provistos del un apóstrofe. Resulta obvio para las personas versadas en la técnica que es posible proveer las unidades receptoras de herramienta 2, 29 con más o menos soportes de herramienta. La placa de soporte 23 puede estar soportada mediante cuatro varillas que se pueden mover axialmente en la placa base 11. Las varillas pueden estar acopladas mediante miembros de acoplamiento 7 con los cilindros hidráulicos 8 de la prensa. Los miembros de acoplamiento 7 actúan también como finales de carrera limitando la posición superior de las varillas y de la placa de soporte del molde 23, respectivamente. Como muestran las Figuras 3 y 4, también es posible proveer los cilindros hidráulicos 8 en el dispositivo en lugar de en la prensa. Un miembro de soporte 9 con un final de carrera ajustable 61 rodea la unidad receptora de la herramienta inferior 2 cerca de su centro. Entre el final de carrera 61 y la placa de soporte del molde 23 hay una pequeña separación Cuando durante la operación de calibración la presión en el molde 84 alcanza un cierto valor la placa de soporte del molde 23 se apoya en el final de carrera 61. El final de carrera ajustable 61 puede tener la forma de un anillo roscado. 3

4 Las cuatro columnas de guía 6 que se extienden desde la placa de acoplamiento superior 19 hasta los orificios 67 de la placa de soporte del molde 23 sirven para guiar la unidad receptora de la herramienta superior 29 en su movimiento relativo a al unidad receptora de la herramienta inferior La Figura 2 muestra el dispositivo de la Figura 1 con la herramienta y la pieza 83 insertadas. La herramienta mostrada comprende el molde 84 y las estampas superior e inferior 77, 78, 79; 80, 81, 82, y el punzón central 8. Como muestran las realizaciones de acuerdo con las Figuras 3 y 4 un sistema de medida 69, 70, 71 y 69, 70, 71, respectivamente, pueden estar provistas para colocar cada uno de los soportes de herramienta 31, 32, 33; 31, 32, 33 en las posiciones de expulsión. En este caso no es necesario ningún final de carrera ajustable para la posición de extracción. En la realización de la Figura 4 se puede ver que cada soporte de herramienta 31, 32, 33 está conectado con una varilla de acoplamiento 73, 74, 7, respectivamente, que pueden ser accionadas mediante los dispositivos de accionamiento, por ejemplo los cilindros hidráulicos 37, 38, 39 de la prensa. Resultará obvio para las personas versadas en la técnica que las diferentes características mostradas en las Figuras 1 a 4 pueden ser combinadas de diferentes maneras. Por ejemplo, en al dispositivo de la Figura 2 los cilindros hidráulicos 37, 38, 39 pueden estar colocados también en la prensa como en la Figura 4. En la Figura se muestra la operación de calibración con un dispositivo de acuerdo con las Figura 1 y 2. Se ha insertado una herramienta en el dispositivo. La parte inferior de la herramienta comprende las estampas 77, 78, 79 y la parte superior de las estampas 80, 81, 82. Adicionalmente, está provisto un punzón central 8. También se muestra la pieza 83. Tiene la forma de un cuerpo de revolución. Se muestran las siguientes fases de la operación de calibración: a.- Todas las estampas están en su posición base. La placa de soporte del molde 23 con el molde 84 están en la posición superior, siendo visible la separación 63. La pieza 83 que va a ser calibrada se coloca en el molde 84. b.- La herramienta superior se mueve hacia abajo y empuja la pieza 83 hacia el molde c.- La pieza 83 se encuentra ahora sometida a alta presión colocada en la prensa y la placa de soporte del molde flotante 23 presiona contra el final de carrera 61 del miembro de soporte 9. d.- La herramienta superior se mueve hacia arriba. En este ejemplo las estampas 80, 82 hacen posible que la estampa 81 se sitúe entre ellas para retirarse de la ranura de la pieza e.- La pieza 83 calibrada se extrae del molde 84. Todas las estampas 77, 78, 79, incluyendo el punzón central 8, se mueven hacia arriba mediante el cilindro hidráulico 43. f.- El punzón central 8 es empujado y la estampa 67 más interior expulsa la pieza en este ejemplo. La pieza calibrada 83 está suelta ahora. Resumiendo, se puede citar los siguientes puntos: El dispositivo sirve para recibir una herramienta para calibrar las piezas 83, preferiblemente piezas fabricadas mediante un proceso pulvimetalúrgico. En el ejemplo mostrado la herramienta comprende las estampas inferiores 77, 78, 79 y las estampas superiores 80, 81, 82 situadas sobre los soportes de herramienta 31, 32, 33; 31, 32, 33. Estas estampas se pueden mover hacia arriba y hacia abajo individualmente o en conjunto en paralelo al eje 40. El soporte de herramienta 41 es también móvil hacia arriba y hacia abajo, y sobre él se monta, si es necesario, un punzón central 8. El dispositivo es particularmente adecuado para la calibración de piezas complicadas, como las representadas por ejemplo mediante la pieza 83 que tiene la forma de un cuerpo de revolución

5 REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo para recibir herramientas para la calibración de piezas, en particular piezas fabricadas mediante un proceso pulvimetalúrgico, comprendiendo una placa base (11) para ser montada sobre la mesa (13) de la prensa, una placa de acoplamiento inferior (1) para ser fijada en el cilindro inferior de la prensa, una placa de acoplamiento superior (19) para ser fijada en el cilindro superior (21) de la prensa, una placa de soporte del molde (23) situada entre la placa base (11) y la placa de acoplamiento superior (19), una unidad de recepción de la herramienta inferior (2) conectada con la placa de acoplamiento inferior (1) y móvil como una unidad con los soportes de herramienta correspondientes, y una unidad receptora de la herramienta superior (29) conectada con la placa de acoplamiento superior (19) y móvil como una unidad con los soportes para herramienta correspondiente, comprendiendo al menos una de las unidades receptoras de herramienta (2, 29) diversos soportes para herramienta (31, 32, 33; 31, 32, 33 ) y los dispositivos actuadores (37, 38, 39; 37, 38, 39 ) provistos para cada soporte de herramienta para mover individualmente el soporte de herramienta hacia delante y hacia atrás. 2. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad receptora de la herramienta inferior (2) comprende diversos soportes de herramienta (31, 32, 33). 3. Un dispositivo como el reivindicado en las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la unidad receptora de la herramienta superior (29) comprende diferentes soportes de herramienta (31, 32, 33 ). 4. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el dispositivo actuador (37, 38, 39,; 37, 38, 39 ) está integrado en la unidad receptora de la herramienta (2, 29).. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los soportes de herramienta (31, 32, 33 ) están conectados a varillas de acoplamiento (73, 74, 7) que son accionadas por los dispositivos accionadores (37, 38, 39 ) de la prensa. 6. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a, caracterizado porque se provee un soporte para herramienta central (41) que se puede accionar mediante un dispositivo actuador de la prensa. 7. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los dispositivos actuadores respectivos (37, 38, 39; 37, 38, 39 ) se puede accionar hidráulicamente. 8. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la placa de soporte (23) está soportada mediante varillas () que son móviles axialmente en la placa base (11), y porque las posiciones superiores de cada varilla están limitadas mediante un final de carrera (7). 9. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 8, caracterizado porque las varillas () se pueden mover mediante cilindros hidráulicos (8) de la prensa.. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque entre la placa base (11) y la placa de soporte del molde (23) se sitúan los cilindros hidráulicos (8) (Figura 4). 11. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a, caracterizado porque el miembro de soporte (9) de la placa de soporte del molde (23) rodea la unidad receptora de la herramienta (2) cerca del centro. 12. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 11, caracterizado porque el miembro de soporte (9) y el final de carrera ajustable (61), por ejemplo en la forma de un anillo roscado, está situados para la placa de soporte del molde (23). 13. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque para cada uno de los soportes de herramienta (31, 32, 33; 31, 32, 33 ) se provee un final de carrera ajustable (4, 46, 47; 4, 46, 47 ) de la posición de la prensa. 14. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque para cada uno de los soportes de herramienta (31, 32, 33, 31, 32, 33 ) se provee un final de carrera ajustable (49, 0, 1; 49, 0, 1 ) para cada posición de extracción.

6 1. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque para la posición de cada soporte de herramienta (31, 32, 33; 31, ) en las posiciones de extracción se provee un sistema de medida (69) Una prensa para calibrar piezas (83), en particular piezas fabricadas mediante un proceso pulvimetalúrgico, con un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a Una prensa de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizada porque la placa de soporte del molde (23) está soportada mediante varillas () que se pueden mover axialmente en la placa base (11), estando la posición superior de cada varilla limitada mediante un final de carrera (7) y siendo cada varilla () móvil mediante un cilindro hidráulico (8). 18. Una prensa de acuerdo con las reivindicaciones 16 ó 17, caracterizada porque está provisto un soporte para herramienta central (41), y porque dicho soporte para herramienta central (41) es móvil, preferiblemente por accionamiento hidráulico, mediante un dispositivo actuador situado en el brazo inferior (17) de la prensa

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