RESORTE DE GAS

D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se enmarca en el campo de los sistemas de fabricación por estampación.

El objeto de la invención consiste en un mecanismo que permite aumentar la producción y disminuir el tiempo en que se fabrican piezas por estampado, mediante el control de las velocidades de trabajo de los elementos de los troqueles.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los resortes de gas se vienen utilizando como elemento elástico de limitación de fuerza en procesos de estampación de chapa desde hace tiempo.

Los requerimientos de los fabricantes, tanto para producir más piezas en el mismo tiempo, como para la realización de piezas más complejas, han llevado a controlar y a aumentar las velocidades de trabajo de todos los elementos de los troqueles, entre los que se encuentran los resortes de gas.

Cada vez es más habitual entre los fabricantes de pieza estampada, dado el aumento de complejidad de las mismas, la necesidad de controlar la velocidad de los elementos, útiles y máquinas que se usan para la obtención de la pieza final. Los avances en prensas consiguen que las velocidades en cada punto puedan ser gobernadas según se requiera para tipo de pieza. También en función de los diseños de éstas, es necesario que el vástago de los resortes de gas no vuelva de forma solidaria a la prensa, sino que éste sea retardado y que dicho retardo sea controlado. De esta forma es posible conformar una pieza en menos etapas al poder retirarla sin que sea dañada por los elementos asociados a los vástagos de los resortes de gas que han permitido su deformación.

Los sistemas de retardo de un resorte gas permiten que una vez se haya iniciado el retroceso de la prensa, el vástago recupere su posición en un tiempo determinado, mayor que el que tarda en volver la prensa, y a velocidad constante. Además, el inicio de la recuperación puede incluso retrasarse manteniendo parado completamente el vástago (WO90/15267), y posteriormente efectuar su retorno a velocidad constante.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema de retardo con retroceso de velocidad variable permite un control de retardo que es crucial en la primera parte del retroceso, ya que una vez se haya recuperado parte de la carrera ya se puede volver a la posición inicial más rápido, lo que permitiría el incremento del número de piezas a producir en el mismo tiempo, es decir, el aumento de la productividad. El propósito de la invención es permitir dicho incremento de productividad, haciendo que el retroceso del vástago no se realice a velocidad constante, sino que la parte final de retroceso sea más rápida. La invención consiste en fijar un vástago interior a la base del resorte, con una altura tal que la junta de cierre dispuesta en el interior del émbolo sólo está en contacto con dicho vástago interior durante un desplazamiento inferior al de la carrera del cilindro. En éste vástago interior hueco se dispone de un estrangulamiento al paso del gas, el denominado primer paso, y donde se puede alojar una válvula que permita un cierre al paso de gas accionable desde el exterior. Cuando el vástago principal está en la posición correspondiente a la del resorte comprimido, se crean tres cámaras donde se aloja el gas. Una primera cámara queda formada por el volumen comprendido entre el cuerpo, la cara inferior del émbolo y el vástago interior; una segunda cámara corresponde al volumen del vaciado que posee el vástago principal limitado por la cara superior del vástago interior y una tercera cámara queda formada por el volumen comprendido entre el cuerpo, la cara lateral exterior del vástago principal y la cara superior del émbolo. Esta tercera cámara queda comunicada con la segunda cámara por el segundo paso, que es uno o más orificios realizados de forma radial en el vástago.

En el interior del vástago interior se dispone el primer paso, que es la comunicación entre la primera y segunda cámara, mediante la inserción de un estrangulados que puede ser intercambiable, definido por una tapa con un orificio muy pequeño que se fija al vástago interior. Para aislar las cámaras entre ellas y forzar el paso del gas a través de los pasos, en el émbolo se dispone de dos juntas de estanqueidad al paso del gas, uno exterior que cierra contra el cuerpo y otra interior que cierra contra el vástago interior, además de válvulas antirretorno que sólo permiten el paso del gas a través de ellos cuando el vástago pasa de su posición extendida a la posición correspondiente al resorte comprimido.

El gas, en su camino al recuperar el resorte a su posición de reposo, ha de pasar de la tercera cámara a la segunda cámara, y de ahí a la primera cámara. La velocidad de recuperación del vástago a su posición extendida depende principalmente de las diferencias de presión entre las cámaras 1 y 3, de forma que cuanto mayor sea esta diferencia, más lento subirá. Controlando la velocidad de paso del gas, se logra controlar la diferencia de presiones entre las cámaras, dicho control de la velocidad se regula con la sección de paso del gas entre las distintas cámaras. La sección de paso del primer paso debe ser inferior a la sección de paso del segundo paso, por lo que la velocidad segunda es más rápida que la primera.

Es a través del primer paso, donde el estrangulamiento de la tapa del vástago interior controla la primera velocidad de subida, más lenta, del vástago principal. En caso que se disponga de una válvula de cierre, ésta conduce al gas por el primer paso al recibir la señal de apertura.

Una vez que el vástago principal ha recuperado parte de su carrera, de forma que haya subido lo suficiente como para que la junta de cierre interna del émbolo deje de cumplir su función al superar la altura del vástago interno, permite que la primera cámara y segunda cámara estén libremente comunicadas y a partir de ese punto la velocidad de recuperación del vástago principal esté controlada por el estrangulamiento del segundo paso.

Tanto la velocidad de subida primera como la velocidad de subida segunda se determinan mediante el dimensionamiento de la sección de los citados primer y segundo pasos respectivamente, y el momento en el que se produce el cambio de una velocidad a otra durante la recuperación del vástago principal se determina con la longitud del vástago interior.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una sección del mecanismo objeto de la invención en posición de resorte comprimido.

Figura 2.- Muestra una sección del mecanismo objeto de la invención en posición extendida.

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REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras se describe a continuación un modo de realización preferente del mecanismo de retardo de un vástago principal (1 ) de un o resorte de gas objeto de esta invención.

Cuando el vástago principal (1 ) que se encuentra en el interior de un cuerpo (5), definido por un sólido de revolución hueco, está en una posición correspondiente al resorte comprimido, se definen una primera cámara (2),5 una segunda cámara (3) y una tercera cámara (4) en dicho cuerpo (5) donde se aloja el gas. La primera cámara (2) queda formada por el volumen comprendido entre el cuerpo (5), la cara inferior de un émbolo (6) y un vástago interior (7) fijado a una base (9) del resorte. La segunda cámara (3) corresponde al volumen del vaciado que posee el vástago (1 ) principal o limitado por la cara superior del vástago interior (7). En el interior del vástago interior (7) se dispone un primer paso (8), que es una comunicación entre las cámaras (2,3), mediante la inserción de un estrangulador, intercambiable, que es una tapa con un orificio muy pequeño que se fija al vástago interior (7) adicionalmente en el interior de dicho vástago interior (7) se puede colocar 5 una válvula de cierre (11 ) controlada desde el exterior. La tercera cámara (4) queda formada por el volumen comprendido entre el cuerpo (5), la cara lateral exterior del vástago principal (1 ) y la cara superior del émbolo (6). Esta tercera cámara (4) queda comunicada con la segunda cámara (3) por un segundo paso (10), que está definido por uno o más orificios realizados de 0 forma radial en el vástago principal (1 ). Para aislar las cámaras (2,3) entre ellas y forzar el paso del gas a través de los pasos (8,10), en el émbolo (6) se dispone de sellos (12,13) al paso del gas, un junta exterior (13) que cierra contra el cuerpo (5) y un junta interior (12) que cierra contra el vástago interno (7), además de unas válvulas antirretorno (14) que sólo permiten el paso de gas a través de ellos cuando el vástago principal (1 ) pasa de una posición extendida, ver figura 2, a una posición correspondiente al resorte comprimido tal y como se observa en la figura 1.

El gas, en su camino al recuperar el resorte su posición de reposo, ha de pasar de la tercera cámara (4) a la segunda cámara (3), y de ahí a la primer cámara (2). La velocidad de recuperación del vástago principal (1 ) a su posición extendida depende principalmente de las diferencias de presión entre la primera cámara (2) y la tercera cámara (4), de forma que cuanto mayor sea esta diferencia, más lento subirá. Controlando la velocidad de paso del gas, se logra controlar la diferencia de presiones entre las cámaras (2,3,4). El control de la velocidad se regula con la sección de paso del gas entre las cámaras (2,3,4). La sección de paso del primer paso (8) debe ser inferior a la sección de paso del segundo paso (10), que está definido por uno o más taladros practicados en la pared del vástago principal (1 ) perpendiculares al eje de revolución de dicho vástago principal (1 ), por lo que la velocidad segunda es más rápida que la primera.

Es a través del primer paso (8), donde el estrangulamiento de una tapa (15) ubicada en una embocadura del interior del vástago interior (7) controla la primera velocidad de subida, más lenta, del vástago principal (1 ). En la realización en la cual se disponga de la válvula de cierre (11 ), ésta conduce el gas por el primer paso (8) al recibir una señal de apertura.

Una vez que el vástago principal (1 ) ha recuperado parte de su carrera, de forma que haya subido lo suficiente como para que al menos una junta interior (12) del émbolo (6) deje de cumplir su función al superar la altura del vástago interior (7), permite que la primera y segunda cámaras (2,3) estén libremente comunicadas y a partir de ese punto la velocidad de recuperación del vástago principal (1 ) esté controlada por el estrangulamiento del segundo paso (10).