11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : B21D 39/ Inventor/es: Lang, Hans Jörg. 74 Agente: Díez de Rivera y Elzaburu, Ignacio

Transcripción

1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : B21D 39/03 B21J 1/20 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 hidráulico de accionamiento de una herramienta de unión. 30 Prioridad: DE Titular/es: Böllhoff GmbH Archimedesstrasse, Bielefeld, DE 4 Fecha de publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Lang, Hans Jörg 4 Fecha de la publicación del folleto de la patente: Agente: Díez de Rivera y Elzaburu, Ignacio 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. C/Panamá, Madrid

2 1 ES T3 2 DESCRIPCIÓN Dispositivo hidráulico de accionamiento de una herramienta de unión. El presente invento se refiere a un dispositivo hidráulico de accionamiento de una herramienta para la unión de al menos dos piezas de trabajo de un material dúctil según el preámbulo de la reivindicación 1, especialmente para el remachado de estampación o unión forzada (redoblado). Tales dispositivos de accionamiento (véase por ejemplo el documento EP B1) se componen usualmente de un accionamiento de punzón para la impulsión de un punzón para el proceso de unión y un accionamiento de sujeción para la impulsión de una sujeción que fija las piezas de trabajo durante el proceso de unión. Ambos accionamientos están configurados como unidad de cilindro de émbolo, estando unidos firmemente uno con otro los cilindros de ambos accionamientos y estando dispuesto concéntrico el émbolo de accionamiento de sujeción entre el vástago de émbolo del accionamiento del punzón y el accionamiento de sujeción, de modo que el émbolo es desplazable telescópicamente por una cámara de presión con una conexión central propia de presión para la producción de la fuerza de sujeción. Si se emplea también usualmente un muelle para el retroceso del émbolo de accionamiento de sujeción, entonces se requieren sin embargo un total de tres conexiones centrales de presión (dos para el accionamiento del punzón y una para el accionamiento de sujeción) lo que hace comparativamente costoso el dispositivo de accionamiento y especialmente su suministro hidráulico. Ha sido ya también propuesto aplicar la fuerza de sujeción por un muelle apoyado en el émbolo del accionamiento del punzón. De este modo se simplifica ciertamente el montaje del dispositivo de accionamiento y especialmente su suministro hidráulico. Pero con este dispositivo no es posible producir una fuerza de sujeción uniforme, ya que la fuerza del muelle cambia con la carrera del punzón. La misión del presente invento se basa en crear un dispositivo de accionamiento hidráulico para la unión de al menos dos piezas de trabajo de un material dúctil, que tenga un montaje lo más sencillo posible y haga sin embargo posible la producción de una fuerza hidráulica uniforme de sujeción para el empotramiento de las piezas de trabajo. Esta misión se soluciona por el dispositivo de accionamiento definido en la reivindicación 1. Según el invento se transmite de este modo el accionamiento de sujeción por el vástago de émbolo del accionamiento del punzón, y la cámara de presión del accionamiento de sujeción está comunicada con la cámara de trabajo del accionamiento del punzón, de modo que para la producción de la fuerza de sujeción se transmite presión desde esta cámara de trabajo a la cámara de presión del accionamiento de sujeción. Convenientemente se puede comunicar la conexión de la cámara de trabajo correspondiente del accionamiento del punzón con una zona de baja presión por una válvula de presión, para limitar en un valor ajustable la presión en la cámara de presión del accionamiento de sujeción y de este modo la fuerza de sujeción. Ya que de este modo la fuerza de sujeción se produce por la presión en la cámara de trabajo del accionamiento del punzón, sólo son necesarias dos conexiones para el suministro hidráulico de todo el dispositivo de accionamiento. Otra ventaja del invento consiste en que para el aumento de la carrera de avance de la sujeción y el punzón tan sólo debe prolongarse el accionamiento del punzón, ya que entonces para el accionamiento de sujeción transmitido por el accionamiento del punzón resulta automáticamente una prolongación correspondiente de la carrera de avance. De este modo resulta en conjunto una manipulación más fácil y un acceso mejorado al dispositivo de accionamiento. El dispositivo de accionamiento configurado según el invento se caracteriza por lo demás por unos costos de fabricación comparativamente pequeños, que están condicionados por el montaje simplificado, el pequeño número de piezas individuales dependientes de la carrera y un suministro hidráulico más sencillo. Configuraciones ventajosas del invento están definidas en las reivindicaciones subordinadas. Con la ayuda de los dibujos se explica más de cerca un ejemplo de realización del invento. Las figuras 1 a 4 representan en cada caso un corte longitudinal por un dispositivo hidráulico de accionamiento en distintas situaciones de funcionamiento. El dispositivo de accionamiento representado en las figuras sirve para el remachado de estampación de las piezas A, B de trabajo en forma de placa que están apoyadas sobre un troquel M. Pero el dispositivo de accionamiento puede emplearse también para otros procesos de unión, como por ejemplo para la unión forzada (redoblado) o, de forma totalmente general, para el mecanizado de piezas de trabajo por medio de un punzón, como por ejemplo en el estampado. El dispositivo de accionamiento tiene un accionamiento 2 del punzón en forma de una unidad de cilindro de émbolo con un cilindro 4, que por ejemplo está montado firmemente en un bastidor en forma de C (no mostrado). En el cilindro 4 está soportado desplazable deslizante un émbolo 6 con un vástago 8 de émbolo. El émbolo 6 subdivide el espacio interior del cilindro 4 en una primera cámara 12 de trabajo y una segunda cámara 14 de trabajo, que son unibles en cada caso con una fuente hidráulica central de presión (no mostrada) por una conexión propia (16 ó 18). El vástago 8 de émbolo está unido firmemente en su extremo inferior con un punzón 10 que en el ejemplo de realización aquí representado sirve para la ejecución del proceso de remachado. El vástago 8 de émbolo del accionamiento 2 del punzón lleva sin soporte un accionamiento 20 de sujeción que igualmente está configurado como unidad de cilindro de émbolo. Dicho con más exactitud, el accionamiento 20 de sujeción tiene un émbolo 22 conformado de una pieza en el vástago 8 de émbolo, por tanto está unido firmemente con el vástago 8 de émbolo. El accionamiento 20 de sujeción tiene además un cilindro 24 que está soportado desplazable telescópicamente sobre el vástago 8 de émbolo del accionamiento 2 del punzón, de modo que el émbolo 22 y el cilindro 24 son desplazables deslizantes uno respecto al otro. El cilindro 24 está unido firmemente en su extremo inferior con una sujeción 30 en forma de una boquilla, en la que el punzón 10 está conducido deslizante y sirve para la sujeción (pretensado) de las piezas A, B de trabajo en el troquel M. El cilindro 24 consta de un casquillo exterior 26

3 3 ES T3 4 que está guiado deslizante en un tramo superior del vástago 8 de émbolo, y de un casquillo interior 28 que está guiado deslizante en un tramo inferior del vástago 8 de émbolo, de tal modo que se forma una cámara 32 de presión entre el émbolo 22, la pared interior del casquillo 24 y el extremo del lado frontal del casquillo 28. La cámara 32 de presión del accionamiento 20 de sujeción está unida con la cámara 14 de trabajo del accionamiento 2 del punzón por una unión 34 de corriente. La unión 34 de corriente -constantemente abierta- consta de un canal 36 de corriente que discurre longitudinalmente, dispuesto centrado en el vástago 8 de émbolo, que está unido con la cámara 8 de trabajo por canales 38 de derivación y con la cámara 32 de presión por canales 40 de derivación. Como está indicado esquemáticamente en la fig. 1, la conexión 18 es unible con una zona de baja presión (tanque, no mostrado) por una válvula limitadora de presión, para limitar la presión en la cámara 8 de trabajo y por tanto en la cámara 32 de presión, como todavía se explica más exactamente. En la válvula 40 limitadora de presión se trata preferiblemente de una válvula limitadora de presión gobernable, cuyo valor límite puede ajustarse por ejemplo manualmente. Como está indicado igualmente, una válvula 44 de retención está conectada en paralelo a la válvula 40 limitadora de presión por una conducción 42 en derivación. El modo de funcionamiento del dispositivo descrito de accionamiento es como sigue: La fig. 1 muestra la posición básica del dispositivo de accionamiento, en el que la cámara 12 de trabajo está sin presión y la cámara 8 de trabajo así como la cámara 32 de presión están llenas de líquido hidráulico. Si ahora se impulsa con presión la cámara 12 de presión por la conexión 16, entonces el émbolo 6 del accionamiento 2 del punzón marcha hacia abajo junto con el accionamiento 20 de sujeción soportado en el vástago 8 de émbolo. Con esto se expulsa el líquido hidráulico de la cámara 8 de trabajo y se conduce por la conexión 18. Tan pronto la presión en la cámara 8 de trabajo y por tanto en la cámara 32 de presión alcanza el valor límite ajustado en la válvula 40 limitadora de presión, el líquido hidráulico fluye desde la cámara 8 de trabajo a la zona de baja presión Si, en el movimiento hacia abajo del émbolo 6 y del accionamiento 20 de sujeción, la sujeción 30 choca contra las piezas A, B de trabajo (fig. 2), entonces la sujeción 30 presiona las piezas A, B de trabajo contra el troquel M con una fuerza de sujeción uniforme, cuya magnitud transmitida a la cámara 32 de presión por la unidad 34 de corriente, se determina por la presión limitada por la válvula 40 limitadora de presión. Al mismo tiempo se mueve más hacia abajo el émbolo 6 con su vástago 8 de émbolo y el punzón 10 por éste sujeto, para realizar finalmente el proceso de unión (fig. 3). Durante este ulterior movimiento hacia abajo se llega a un desplazamiento relativo entre el émbolo 22 previsto en el vástago 8 de émbolo y el cilindro 24 del accionamiento 20 de sujeción apoyado en las piezas A, B de trabajo. De este modo se expulsa el medio de presión de la cámara 32 de presión a la zona de baja presión por la unión 34 de corriente, la cámara 8 de trabajo y la conexión 18 a través de la válvula 40 limitadora de presión. Durante este tiempo la válvula 40 limitadora de presión se ocupa de que la fuerza de sujeción ejercida por la sujeción 30 sobre las piezas A, B de trabajo permanezca mantenida invariable. Cuando el proceso de unión está terminado, la cámara 12 de trabajo se descarga de presión por la conexión 16 y se suministra presión a la cámara 8 de trabajo por la conexión 18, de modo que el émbolo 6 se retrocede con el vástago 8 de émbolo y el punzón 10 (fig. 4). Con esto se llenan de nuevo con líquido hidráulico la cámara 8 de trabajo y también la cámara 32 de presión por la unión 34 de corriente, hasta que el dispositivo de accionamiento adopte de nuevo su posición básica mostrada en la fig. 1. Como está mostrado en las figuras, el vástago 8 de émbolo tiene en la zona de la cámara 14 de trabajo un diámetro exterior que sólo es ligeramente inferior que el diámetro interior del cilindro 4. El volumen de expulsión y la superficie de sección transversal de la cámara 4 de trabajo son por tanto muy pequeños. De este modo se asegura que la fuerza de reacción condicionada por la presión en la cámara de trabajo, que debe superar el émbolo 6 del accionamiento 2 del punzón en su movimiento de envío, sea comparativamente pequeña

4 ES T3 6 REIVINDICACIONES 1. Dispositivo hidráulico de accionamiento de una herramienta para la unión de al menos dos piezas de trabajo de un material dúctil, con un accionamiento (2) de punzón para el accionamiento de un punzón (10) para el proceso de unión, dicho accionamiento (2) de punzón está configurado como unidad de cilindro de émbolo con una primera y una segunda cámara de trabajo (12, 14), de las que la primera cámara (12) de trabajo es impulsable con presión para la producción de la fuerza de unión del punzón (10) por una primera conexión (16) y la segunda cámara (14) de trabajo es impulsable con presión para el retroceso del punzón (10) por una segunda conexión (18), y un accionamiento (20) de sujeción para la impulsión de una sujeción (30) que sujeta las piezas (A, B) de trabajo durante el proceso de unión, cuyo accionamiento (20) de sujeción está configurado como unidad de cilindro de émbolo con una cámara (32) de presión, que puede ser solicitada con para la producción de la fuerza de sujeción de la sujeción (30), caracterizado porque la unidad de cilindro de émbolo del accionamiento (20) de sujeción es llevada por el vástago (8) de émbolo del accionamiento (2) del punzón, y porque la cámara (32) de presión del accionamiento (20) de sujeción está unida con la segunda cámara (14) de trabajo por una unión (34) de corriente, de modo que para la producción de la fuerza de sujeción se transmite presión desde la segunda cámara (14) de trabajo del accionamiento (2) del punzón a la cámara (32) de presión del accionamiento (20) de sujeción. 2. Dispositivo hidráulico de accionamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la conexión (18) de la segunda cámara (14) de trabajo del accionamiento (2) del punzón es unible con una zona de baja presión por una válvula (40) limitadora de presión, para limitar, por la unión (34) de corriente, la presión en la cámara (32) de presión del accionamiento (20) de sujeción y de este modo la fuerza de sujeción. 3. Dispositivo hidráulico de accionamiento según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el émbolo (22) del accionamiento (20) de sujeción está unido firmemente con el vástago (8) de émbolo del accionamiento (2) del punzón, y el cilindro (24) del accionamiento (20) de sujeción está soportado desplazable telescópicamente sobre el vástago (8) de émbolo del accionamiento (2) del punzón. 4. Dispositivo hidráulico de accionamiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la sujeción (30) está unida firmemente con el cilindro (24) del accionamiento (20) de sujeción.. Dispositivo hidráulico de accionamiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unión (34) de corriente consta de un canal (36) de corriente que discurre a lo largo en el vástago (8) de émbolo del accionamiento (2) del punzón y de canales (38, 40) de derivación parten de aquél y que desembocan en la segunda cámara (8) de trabajo y en la cámara (32) de presión. 6. Dispositivo hidráulico de accionamiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el émbolo (22) del accionamiento (20) de sujeción está conformado de una pieza en el vástago (8) de émbolo del accionamiento (2) del punzón. 7. Dispositivo hidráulico de accionamiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el diámetro exterior del vástago (8) de émbolo del accionamiento (2) del punzón en la zona de la segunda cámara de trabajo es sólo ligeramente inferior que el diámetro interior del cilindro (4) del accionamiento (2) del punzón

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