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ES2417381B1 - Cilindro de compresión para prensas, y columna con al menos uno de dichos cilindros - Google Patents

Cilindro de compresión para prensas, y columna con al menos uno de dichos cilindros Download PDF

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ES2417381B1
ES2417381B1 ES201230147A ES201230147A ES2417381B1 ES 2417381 B1 ES2417381 B1 ES 2417381B1 ES 201230147 A ES201230147 A ES 201230147A ES 201230147 A ES201230147 A ES 201230147A ES 2417381 B1 ES2417381 B1 ES 2417381B1
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Abstract

El cilindro de compresión (1) para prensas comprende un cuerpo principal (10) tubular y un pistón (11) tubular con libertad de desplazamiento con respecto al cuerpo principal (10) en una dirección de desplazamiento (Y) sustancialmente vertical. El cuerpo principal (10) comprende una base (10a) y una prolongación (10b), y el pistón (11) comprende una oquedad (11b) y un diámetro exterior mayor que el diámetro exterior de la prolongación (10b) del cuerpo principal (10). La prolongación (10b) del cuerpo principal (10) queda alojada, al menos parcialmente, en la oquedad (11b) del pistón (11). La columna (101) para prensas comprende al menos un cilindro de compresión (1).

Description

DESCRIPCIÓN
Cilindro de compresión para prensas, y columna con al menos uno de dichos cilindros.
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se relaciona con cilindros de compresión adaptados para su uso en prensas o máquinas 5 similares, y con columnas para prensas o máquinas similares que comprenden al menos uno de dichos cilindros de compresión.
ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA
10
Los cilindros de compresión son ampliamente empleados en la industria, donde pueden cumplir diferentes funciones. Una de estas funciones es la de amortiguar el desplazamiento de un troquel o un elemento equivalente en prensas por ejemplo.
Existen en el mercado diferentes alternativas de cilindros de compresión diseñados para cumplir este cometido. Los 15 cilindros de este tipo comprenden un cuerpo principal y un pistón que cuando soporta una fuerza externa se desplaza en una dirección sustancialmente vertical con respecto al cuerpo principal, alojándose al menos parcialmente en dicho cuerpo principal. Cuando el pistón deja de soportar la fuerza vuelve a su posición original desplazándose en la dirección sustancialmente vertical en el sentido opuesto, inmediatamente o incluso de manera controlada. El interior del cuerpo principal está cerrado de manera estanca con respecto al exterior, de tal manera 20 que se dificulta la entrada de suciedad en su interior, lo cual podría acortar la vida útil del cilindro por ejemplo. Sin embargo, la superficie exterior del pistón está en contacto con el exterior y la suciedad se puede adherir a dicha superficie externa, de tal manera que cuando el pistón se introduce en el cuerpo principal debido a la acción de una fuerza externa esta suciedad se puede introducir así mismo en el cuerpo principal, dañando el cilindro.
25
Este problema es conocido y existen soluciones para evitarlo o al menos para minimizarlo. En el documento WO 2010102994 A1 por ejemplo se muestra un cilindro que comprende un capuchón para proteger al pistón de la suciedad, que está unido al pistón y que comprende una anchura mayor que el cuerpo principal, de tal manera que la suciedad se adhiere a la superficie externa del capuchón y no a la superficie externa del pistón. El capuchón no entra en el cuerpo principal, por lo que con esta solución se evita que esta suciedad entre en el cuerpo principal. 30
EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN
Un objeto de la invención es proporcionar un cilindro de compresión tal y como se describe en las reivindicaciones.
35
El cilindro de compresión de la invención comprende un cuerpo principal tubular, y un pistón tubular con libertad de desplazamiento con respecto al cuerpo principal en una dirección de desplazamiento sustancialmente vertical. El cuerpo principal comprende una base y una prolongación, y el pistón comprende una oquedad y un diámetro exterior mayor que el diámetro exterior de la prolongación del cuerpo principal. La prolongación del cuerpo principal queda alojada, al menos parcialmente, en la oquedad del pistón. 40
De esta manera la suciedad que se adhiera al pistón no se introduce en el cuerpo principal, y el riesgo a que entre suciedad en dicho cuerpo principal se reduce considerablemente. Además, esta ventaja se obtiene sin la necesidad de añadir elementos adicionales dirigidos a proporcionar esta ventaja, lo cual aumentaría el coste del cilindro.
45
Otro objeto de la invención es proporcionar una columna para una prensa o máquina similar, que comprenda un cilindro como el comentado. Además de las ventajas comentadas para el cilindro, la columna de la invención presenta la ventaja de reducir el coste de la instalación donde se instale (o de la prensa o máquina similar), además de disminuirse el tamaño de la misma y por tanto el espacio necesario para albergar la instalación.
50
Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
55
La FIG. 1 es una vista en corte de una primera realización del cilindro de compresión de la invención, en una posición de reposo.
La FIG. 2 es una vista en corte del cilindro de la FIG. 1, en una posición de amortiguación.
60
La FIG. 3 es una vista en corte de una primera configuración de una segunda realización del cilindro de compresión de la invención, en una posición de reposo.
La FIG. 4 es una vista en corte del cilindro d la FIG. 3, en una posición de amortiguación.
La FIG. 5 es una vista en corte de una segunda configuración de la segunda realización del cilindro de compresión de la invención, en una posición de amortiguación.
5
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Un primer aspecto de la invención se refiere a un cilindro 1 de compresión. En las figuras 1 y 2 se muestra a modo de ejemplo una primera realización del cilindro 1 de la invención, mientras que en las figuras 3 a 5 se muestra a modo de ejemplo una segunda realización del cilindro 1 de la invención. 10
En cualquiera de sus realizaciones, el cilindro 1 de compresión de la invención está adaptado para su uso en prensas 100 o máquinas similares. El elemento mostrado como prensa 100 en las figuras se representa a modo ilustrativo, siendo evidente que sólo es una pequeña parte de una prensa.
15
El cilindro 1 de la invención comprende un cuerpo principal 10 tubular con una base 10a y una prolongación 10b o vástago, un pistón 11 tubular con libertad de desplazamiento con respecto al cuerpo principal 10 en una dirección de desplazamiento Y sustancialmente vertical, y una cámara 12 en el interior del pistón 11, delimitada entre el cuerpo principal 10 y el pistón 11, donde se dispone un fluido, preferentemente en forma de gas. A medida que se desplaza el pistón 11 el volumen de la cámara 12 aumenta o disminuye en función del sentido del desplazamiento, 20 disminuyéndose o aumentándose la presión del fluido presente en la cámara 12.
En una prensa 100 por ejemplo, estando el cilindro 1 en una posición de reposo Pr o Pr’, cuando se baja un troquel (no representado en las figuras) para estampar una chapa metálica por ejemplo, en un punto determinado el troquel actúa directa o indirectamente sobre una superficie de contacto 11f del pistón 11 con una fuerza F determinada 25 provocando el desplazamiento del pistón 11 en la dirección de desplazamiento Y en el sentido de reducir el volumen de la cámara 12, hacia una posición de amortiguación Pa o Pa’ del cilindro 1, aumentándose la presión del fluido presente en la cámara 12, de tal manera que el cilindro 1 amortigua el desplazamiento del troquel. Cuando el troquel vuelve a su posición inicial, la presión del gas presente en la cámara 12 empuja al pistón 11 en la dirección de desplazamiento Y en el sentido de aumentar el volumen de la cámara 12, y el cilindro retorna a la posición de reposo 30 Pr o Pr’ aumentándose el volumen de la cámara 12 y reduciéndose la presión del fluido presente en la cámara 12. Como posición de amortiguación Pa o Pa’ del cilindro 1 ha de entenderse cualquier posición del cilindro 1 que no sea su posición de reposo Pr o Pr’, es decir, cualquier posición a la que ha sido obligado a ir mediante una fuerza F ejercida sobre el pistón 11, posición en la que amortigua el desplazamiento del troquel en este caso.
35
En el cilindro 1 de la invención, en ambas realizaciones, el diámetro exterior del pistón 11 es mayor que el diámetro exterior del cuerpo principal 10, comprendiendo el pistón 11 una oquedad 11b para alojar, al menos parcialmente, el cuerpo principal 10 (la prolongación 10b del cuerpo principal 10). La oquedad 11b es concéntrica al resto del pistón 11, y en la misma se define la cámara 12 entre el extremo del interior del pistón 11 opuesto al extremo más cercano a la base 10a del cuerpo principal 10, y el extremo de la prolongación 10b del cuerpo principal 10 más alejado de la 40 base 10a. Al ser el diámetro del pistón 11 mayor que el diámetro del cuerpo principal 10 se evita que la suciedad adherida a una superficie exterior 11c del pistón 11 afecte al cuerpo principal 10, lo cual podría implicar una reducción en la vida útil del cilindro 1. Además, esta ventaja se obtiene sin la necesidad de añadir elementos adicionales dirigidos a proporcionar esta ventaja, lo cual además de incrementar el coste del cilindro podría complicar la fabricación del mismo debido a las necesidades de fijar o unir el elemento adicional al cuerpo principal o 45 al pistón.
En la primera realización del cilindro 1 de la invención, mostrada a modo de ejemplo en las figuras 1 y 2, el pistón 11 comprende una abertura 11d en un primer extremo a través de la cual la prolongación 10b del cuerpo principal 10 está alojada al menos parcialmente en la oquedad 11b del pistón 11, y un elemento de cierre 11e en un segundo 50 extremo opuesto al primer extremo, que delimita la oquedad 11b del pistón 11 por dicho segundo extremo. De esta manera la cámara 12 está delimitada entre el elemento de cierre 11e del pistón 11, el extremo de la prolongación 10b opuesto a la base 10a del cuerpo principal 10, y una superficie interior 11g del pistón 11. El elemento de cierre 11e puede ser un elemento adicional al pistón 11, fijado a dicho pistón 11, o puede formar parte del propio pistón 11 tal y como se muestra por ejemplo en la realización de la figura 1, y comprende preferentemente al menos parte de 55 la superficie de contacto 11f.
Para asegurar un cierre estanco de la cámara 12, el cilindro 1 comprende unos medios de estanqueidad 13 entre la superficie interior 11g del pistón 11 y el extremo opuesto a la base 10a de la prolongación 10b del cuerpo principal 10. El cilindro 1 comprende además otros medios de estanqueidad 14 en la abertura 11d del pistón 11 para 60 proporcionar un cierre estanco en el primer extremo del pistón 11 entre dicho pistón 11 y el cuerpo principal 10. Los medios de estanqueidad 13 y 14 comprenden preferentemente una junta.
En la segunda realización del cilindro 1 de la invención, el cilindro 1 es análogo al cilindro 1 de la primera realización con la diferencia de que el pistón 11 del cilindro 1 no comprende un elemento de cierre 11e en un extremo, y en su 65
lugar comprende una abertura 11h en dicho extremo. La abertura 11h no se extiende en todo lo ancho de dicho extremo, de tal manera que el pistón 11 sigue comprendiendo una superficie de contacto 11f en dicho extremo.
Con esta diferencia el cilindro 1 de la segunda realización cumple además la función adicional de una columna 101 en la prensa 100 o máquina similar, como puede ser la función de guiar el desplazamiento de un troquel o de un 5 elemento similar (no representado en las figuras). De esta manera se reduce el coste de la instalación (cilindro 1 más prensa 100 o máquina), además de disminuirse el tamaño de la misma y por tanto el espacio necesario para albergarla.
En las figuras 3 y 4 se muestra una primera configuración de la segunda realización del cilindro 1 a modo de 10 ejemplo, con el cilindro 1 en la posición de reposo Pr’ y en la posición de amortiguamiento Pa’ respectivamente. En la primera configuración de la segunda realización del cilindro 1 de la invención, la prolongación 10b del cuerpo principal 10 se prolonga desde la base 10a, atraviesa el pistón 11 a través de las aberturas 11d y 11h, y está formada por al menos dos elementos 18 y 19. El primer elemento 18 se prolonga desde la base 10a hasta el interior del pistón 11 a través de la abertura 11d, y el segundo elemento 19 se prolonga desde el interior del pistón 11 al 15 exterior a través de la segunda abertura 11h. El segundo elemento 19 se fija por un extremo al primer elemento 18, y se fija por el extremo opuesto a la prensa 100 o máquina similar tal y como se muestra a modo de ejemplo en las figuras 3 y 4. La cámara 12 comentada en la primera realización sigue estando presente en la segunda realización del cilindro 1, y en la primera configuración de dicha segunda realización se corresponde con el volumen de la oquedad 11b del pistón 11 presente entre el primer elemento 18 y la segunda abertura 11h. En la primera 20 configuración de la segunda realización del cilindro 1 los medios de estanqueidad 13 se disponen entre el extremo del primer elemento 18 opuesto a la base 10a y la superficie interior 11g del pistón 11, mientras que la disposición de los medios de estanqueidad 14 es la misma que en la primera realización. Además, el cilindro 1 comprende unos medios de estanqueidad 15 y 16 entre la segunda abertura 11h y la prolongación 10b del cuerpo principal 10, de tal manera que la oquedad 11b queda cerrada de manera estanca con respecto al exterior. En particular, en dicha 25 primera configuración los medios de estanqueidad 15 y 16 se disponen entre la segunda abertura 11h y el segundo elemento 19 de la prolongación 10b del cuerpo principal 10. Los medios de estanqueidad 13, 14, 15 y 16 se corresponden preferentemente con una junta.
En la primera configuración de la segunda realización del cilindro 1, el segundo elemento 19 puede además no ser 30 parte del cilindro 1, siendo el segundo elemento 19 parte de una columna 101 por ejemplo.
En la figura 5 se muestra una segunda configuración de la segunda realización del cilindro 1 a modo de ejemplo, con el cilindro 1 en la posición de amortiguamiento Pa’. En la segunda configuración de la segunda realización del cilindro 1 la prolongación 10b se corresponde con un único elemento 17. La cámara 12 sigue estando presente en la 35 segunda configuración, y para ello la prolongación 10b comprende dos segmentos concéntricos pero de radio diferente, pudiéndose corresponder el primer segmento con el primer elemento 18 de la primera configuración y el segundo segmento con el segundo elemento 19 de dicha primera configuración. Así, tal y como se muestra en la figura 5la prolongación 10b comprende una superficie 17a debido a la diferencia de radios entre sus dos segmentos, y la cámara 12 se corresponde con el volumen de la oquedad 11b del pistón 11 presente entre dicha 40 superficie 17a y la segunda abertura 11h. En la segunda configuración de la segunda realización del cilindro 1, los medios de estanqueidad 13 se disponen entre el extremo del primer segmento de la prolongación 10b más próximo al segundo segmento y la superficie interior 11g del pistón 11, mientras que la disposición de los medios de estanqueidad 14 es la misma que en la primera realización. Además, el cilindro 1 comprende unos medios de estanqueidad 15 y 16 entre la segunda abertura 11h y la prolongación 10b del cuerpo principal 10, de tal manera 45 que la oquedad 11b queda cerrada de manera estanca con respecto al exterior. Los medios de estanqueidad 13, 14, 15 y 16 se corresponden preferentemente con una junta.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a una columna 101 para una prensa 100 o una máquina similar, que comprende un cilindro 1 como el de la segunda realización, en cualquiera de sus configuraciones. La columna 101 50 puede estar formada además por un cilindro 1 como el de la primera configuración, pero el segundo elemento 19 puede corresponderse con un elemento adicional de la columna 101 al cilindro 1 en vez de formar parte del cilindro 1, tal y como se ha comentado además para el caso de la primera configuración.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Cilindro de compresión para prensas, que comprende un cuerpo principal (10) tubular, y un pistón (11) tubular con libertad de desplazamiento con respecto al cuerpo principal (10) en una dirección de desplazamiento (Y) sustancialmente vertical, caracterizado porque el cuerpo principal (10) comprende una base (10a) y una prolongación (10b), comprendiendo el pistón (11) una oquedad (11b) y un diámetro exterior mayor que el diámetro 5 exterior de la prolongación (10b) del cuerpo principal (10), quedando alojada la prolongación (10b), al menos parcialmente, en la oquedad (11b) del pistón (11).
  2. 2.- Cilindro según la reivindicación 1, en donde el pistón (11) comprende una abertura (11d) en un primer extremo a través de la cual el cuerpo principal (10) se aloja al menos parcialmente en la oquedad (11b) del pistón (11), y un 10 elemento de cierre (11e) en un segundo extremo opuesto al primer extremo, que delimita la oquedad (11b) del pistón (11) por dicho extremo.
  3. 3.- Cilindro según la reivindicación 2, en donde el elemento de cierre (11e) forma parte del pistón (11).
    15
  4. 4.- Cilindro según las reivindicaciones 2 ó 3, en donde entre el elemento de cierre (11e), el extremo de la prolongación (10b) del cuerpo principal (10) más cercano a la base (10a) del cuerpo principal (10) y una superficie interior (11g) de pistón (11) se una cámara (12) en la oquedad (11b) del pistón (11), donde se dispone un fluido.
  5. 5.- Cilindro según las reivindicaciones 2 a 4, que comprende unos medios de estanqueidad (13) entre una superficie 20 interior (11g) del pistón (11)y el extremo opuesto a la base (10a) de la prolongación (10b) del cuerpo principal (10), y otros medios de estanqueidad (14) entre la abertura (11d) del pistón (11) y el cuerpo principal (10).
  6. 6.- Cilindro según la reivindicación 5, en donde los medios de estanqueidad (13, 14) comprenden al menos una junta. 25
  7. 7.- Cilindro según la reivindicación 1, en donde el pistón (11) comprende una abertura (11d) en un primer extremo y una segunda abertura (11h) en un segundo extremo opuesto al primer extremo.
  8. 8.- Cilindro según la reivindicación 7, en donde la prolongación (10b) atraviesa el pistón (11) a través de las 30 aberturas (11d, 11h) de dicho pistón (11).
  9. 9.- Cilindro según la reivindicación 8, en donde la prolongación (10b) está formada por al menos dos elementos (18, 19), prolongándose el primer elemento (18) desde la base (10a) del cuerpo principal (10) hasta el interior del pistón (11) a través de la abertura (11d), y prolongándose el segundo elemento (19) desde el interior del pistón (11) al 35 exterior a través de la segunda abertura (11h).
  10. 10.- Cilindro según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, que comprende unos medios de estanqueidad (15, 16) entre la segunda abertura (11h) y la prolongación (10b) del cuerpo principal (10).
    40
  11. 11.- Cilindro según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, que comprende unos medios de estanqueidad (13) entre una superficie interior (11g) del pistón (11) y el cuerpo principal (10), y otros medios de estanqueidad (14) entre la abertura (11d) del pistón (11) y el cuerpo principal (10).
  12. 12.- Cilindro según las reivindicaciones 10 u 11, en donde los medios de estanqueidad (13, 14, 15 16) comprenden 45 al menos una junta.
  13. 13.- Columna para prensas caracterizada porque comprende al menos un cilindro (1) según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12.
    50
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