ES2996697T3 - Servo hydraulic press - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a una prensa servohidráulica para el conformado de chapa metálica. La prensa comprende un cilindro hidráulico (6, 7), al menos dos servomotores (4a, 4b) y al menos dos bombas (3a, 3b) para suministrar fluido presurizado al cilindro hidráulico (6, 7), donde cada servomotor (4a, 4b) acciona al menos una bomba (3a, 3b). Los servomotores pueden funcionar a velocidad variable, y el primer servomotor (4a) y la primera bomba (3a) pueden funcionar en una dirección opuesta al segundo servomotor (4b) y la segunda bomba (3b). Con esta disposición, la prensa servohidráulica puede funcionar a baja velocidad sin causar daños a las bombas o motores. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Prensa servohidráulica
Campo técnico
La presente invención se refiere a una prensa servohidráulica, y en particular a una prensa para prensar chapa metálica.
Antecedentes
En el campo del procesamiento de chapa metálica, a veces es necesario prensar el metal hasta obtener la forma deseada. Una forma común de lograr esto es mediante el uso de una prensa servohidráulica, véase por ejemplo el documento WO 2012 055579 A1, que divulga una prensa y un método de funcionamiento de la misma de acuerdo con los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 9, y el documento US 20140283508 A1.
En este tipo de prensas a veces es deseable regular la presión dentro de la prensa hidráulica. Una forma común de regular la presión es mediante el uso de un servomotor para controlar el flujo de un fluido presurizado dentro de la prensa.
Un problema particular con este tipo de prensas es el daño al motor y a la bomba que ocurre cuando el motor y la bomba funcionan a baja velocidad. Por lo tanto, existe la necesidad de una prensa servohidráulica que pueda funcionar a baja velocidad sin dañar sus componentes.
Sumario
Un objeto de la presente invención es proporcionar una solución mejorada que mitigue los inconvenientes mencionados con los dispositivos actuales.
La invención está definida por las reivindicaciones independientes adjuntas, con unas realizaciones que se exponen en las reivindicaciones dependientes, en la siguiente descripción y en los dibujos adjuntos.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona una prensa servohidráulica para conformado de chapa metálica que comprende un cilindro hidráulico, un primer servomotor y un segundo servomotor, y una primera bomba accionada por el primer servomotor y una segunda bomba accionada por el segundo servomotor, para suministrar fluido presurizado al cilindro hidráulico. Los servomotores pueden funcionar a velocidad variable y la primera bomba y la segunda bomba juntas proporcionan una presión total de fluido presurizado al cilindro hidráulico. El primer servomotor y su primera bomba asociada están configurados para funcionar en una dirección opuesta al segundo servomotor y su segunda bomba asociada, proporcionando una presión total reducida. La primera bomba y la segunda bomba están dispuestas en paralelo.
Con esta disposición, la prensa servohidráulica puede funcionar a baja velocidad sin causar daños a las bombas o motores. El funcionamiento de un primer motor en una dirección y al menos un segundo motor en otra dirección significa que la presión y la velocidad totales pueden reducirse a medida que el funcionamiento del primer motor en una dirección cancela o reduce el funcionamiento del otro motor o motores en la dirección opuesta, la velocidad resultante es la diferencia entre las velocidades en las dos direcciones opuestas.
De acuerdo con una realización, cada servomotor y/o bomba puede funcionar en dos direcciones. Cada servomotor puede funcionar en ambas direcciones, lo que permite variar la dirección en la que funciona el motor y, de este modo, el funcionamiento de los motores se puede ajustar de modo que la vida útil de todos los motores y bombas sea sustancialmente igual.
Cuando la prensa hidráulica está en funcionamiento puede que no sea necesario regular la presión a bajas velocidades. De este modo, los servomotores pueden funcionar en la misma dirección hasta que sea necesaria la regulación de la presión. Puede ser necesaria la regulación de la presión cuando el cilindro no está en funcionamiento pero es necesario para mantener una determinada presión. Al menos el primer motor, y a este motor corresponden una o más bombas, luego puede operarse en una dirección opuesta en relación con los otros servomotores y las bombas correspondientes.
De acuerdo con otra realización, el suministro de fluido presurizado por la al menos una primera bomba y la al menos una segunda bomba puede ser un suministro de circuito cerrado. El circuito cerrado está configurado por una válvula interna en el cilindro hidráulico. En la válvula interna el fluido presurizado se transporta entre una cámara superior y una cámara inferior dependiendo del estado de funcionamiento del cilindro. Cuando el cilindro se mueve hacia una lámina metálica para realizar el prensado, la válvula interna puede cerrarse y las bombas transportan el fluido presurizado desde la cámara inferior a la cámara superior de tal manera que se genera una fuerza y el cilindro con una herramienta de trabajo se presiona contra la chapa metálica. Después del prensado, la válvula puede abrirse y el fluido se transporta en sentido inverso desde la cámara superior a la inferior, manteniendo así el fluido presurizado en el circuito cerrado.
De acuerdo con otra realización, los servomotores pueden ser motores de reluctancia. Los servomotores, al ser motores de reluctancia, permiten obtener un motor síncrono con alta eficiencia y alta densidad de par. De los al menos dos servomotores, el primer servomotor puede servir como motor y el segundo servomotor puede servir como generador.
De acuerdo con otra realización, la prensa servohidráulica puede comprender además al menos una válvula de control. Se pueden utilizar válvulas de control para enjuagar el sistema o para aumentar el nivel de seguridad operativa.
En otra realización, la al menos una válvula de control puede ser operada manualmente. En una realización adicional, la al menos una válvula de control puede operarse automáticamente. Las válvulas de control pueden operarse de forma automática o manual. El número de válvulas de control también puede depender del modo de funcionamiento.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método para controlar un cilindro hidráulico en una prensa servohidráulica para conformado de chapa metálica, comprendiendo las etapas de suministrar fluido presurizado al cilindro hidráulico por medio de una primera bomba accionada por un primer servomotor, y una segunda bomba accionada por un segundo servomotor, operar los servomotores a velocidad variable y operar el primer servomotor y la primera bomba en dirección opuesta al segundo servomotor y la segunda bomba, de manera que una presión total reducida de fluido presurizado al cilindro hidráulico es proporcionada conjuntamente por la primera bomba y la segunda bomba, en donde la primera bomba y la segunda bomba están dispuestas en paralelo. Con esta disposición, la prensa servohidráulica puede funcionar a baja velocidad mientras los motores y bombas funcionan a una velocidad suficiente como para no provocar daños a las bombas o motores debido a una velocidad de operación demasiado baja.
De los dos motores, el primero puede servir como motor y el segundo puede servir como generador. La velocidad variable de los motores puede servir para ajustar la velocidad dependiendo de si la prensa está en modo de funcionamiento o en modo inactivo.
Al comprender dos bombas y motores, al menos un primer motor y una bomba correspondiente en el primer eje del motor, puede funcionar en dirección opuesta con respecto a un segundo motor y su bomba correspondiente, lo que permite el funcionamiento de la prensa servohidráulica a baja velocidad mientras las bombas y los motores funcionan a mayor velocidad. Las direcciones opuestas de los motores y las bombas correspondientes pueden dar como resultado una velocidad total menor, ya que la velocidad resultante es la diferencia entre las dos velocidades opuestas.
Cuando la prensa está en modo de funcionamiento, los motores pueden operarse en la misma dirección para lograr una velocidad y presión suficientemente altas para el funcionamiento de la prensa.
En otra realización, el método puede comprender además la etapa de controlar un flujo del fluido presurizado mediante el uso de al menos una válvula de control. Puede ser necesario controlar el flujo mediante el uso de válvulas de control para enjuagar el sistema o aumentar el nivel de seguridad operativa.
En otra realización, el método puede comprender la etapa de controlar la al menos una válvula de control mediante operación manual. El método puede comprender además la etapa de controlar la al menos una válvula de control mediante operación automática. Dependiendo del modo de funcionamiento, las válvulas de control pueden funcionar de forma automática o manual.
Breve descripción de los dibujos
Este y otros aspectos de la presente invención se describirán con más detalle a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos que muestran una realización actualmente preferida de la invención.
La figura 1 muestra una vista esquemática de una prensa servohidráulica.
La figura 2a muestra una vista esquemática de una válvula interna en posición abierta.
La figura 2b muestra una vista esquemática de una válvula interna en posición cerrada.
Descripción detallada
La presente invención se describirá más detalladamente a continuación con referencia a los dibujos adjuntos. En los dibujos, los números similares hacen referencia a elementos similares.
La prensa servohidráulica 1 según una realización de la invención se ilustra esquemáticamente en la figura 1. Los servomotores 4a, 4b accionan las bombas 3a, 3b. Los motores son motores de reluctancia. Las válvulas de control 2 se utilizan para enjuagar el sistema y agregar seguridad al sistema mediante control manual o automático. El cilindro comprende un cilindro superior 6 y un cilindro inferior 7. Un extremo del cilindro inferior comprende un área 8 donde se fija la pieza de trabajo para trabajar la chapa metálica. Cuando la prensa está en modo de funcionamiento, el cilindro se mueve en la dirección D, bajando la pieza de trabajo hacia la chapa metálica. El cilindro comprende una válvula interna 5 que controla el flujo del fluido de manera que el fluido esté en un sistema de circuito cerrado. En la figura 1 la válvula interna 5 se ilustra en posición abierta.
Los servomotores 4a, 4b accionan las bombas 3a, 3b y pueden funcionar en direcciones opuestas y con velocidad variable. Cuando la prensa está en modo inactivo, el primer motor y la bomba o bombas correspondientes en el primer eje del motor funcionan en una dirección opuesta en relación con el segundo motor y su bomba o bombas correspondientes. Cuando los motores funcionan en direcciones opuestas, el primer motor puede servir como motor y el segundo motor puede servir como generador, accionado por el flujo y la presión del primer motor. El funcionamiento en direcciones opuestas permite que la prensa servohidráulica funcione a baja velocidad mientras que las bombas y los motores funcionan a mayor velocidad, ya que la velocidad resultante es la diferencia entre las dos velocidades opuestas.
Cuando la prensa está en funcionamiento, el primer y segundo motor funcionan en la misma dirección para lograr una presión suficiente para el funcionamiento.
El sistema hidráulico es un sistema cerrado que comprende una válvula interna para regular la operación de prensado. Las figuras 2a y 2b ilustran la válvula interna 5 en la prensa hidráulica 1 en una posición abierta en la figura 2a y en una posición cerrada en la figura 2b. En la posición abierta, el fluido presurizado fluye desde la cámara superior 9 a la cámara inferior 10. Cuando el cilindro está en funcionamiento y en una posición determinada, la válvula se mueve a una posición cerrada, como se ilustra en la figura 2b. En la posición cerrada, el fluido presurizado se transporta mediante el uso de las bombas 3a, 3b de la cámara inferior 10 a la cámara superior 9, por lo tanto, se genera y se ejerce una fuerza en la dirección D hacia la cual se mueve el cilindro de tal manera que se forma una chapa metálica al presionarla. Cuando el trabajo esté hecho, la válvula vuelve a la posición abierta y el fluido presurizado se transporta desde la cámara superior 9 a la cámara inferior 10.
En los dibujos, y en la memoria descriptiva, se han divulgado realizaciones preferidas y ejemplos de la invención y, aunque se emplean términos específicos, se usan solo en un sentido genérico y descriptivo y no con fines de limitación, exponiéndose el alcance de la invención en las siguientes reivindicaciones.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Prensa servohidráulica (1) para conformado de chapa metálica que comprende
un cilindro hidráulico,
un primer servomotor (4a) y un segundo servomotor (4b), y
una primera bomba (3a) accionada por el primer servomotor (4a) y una segunda bomba (3b) accionada por el segundo servomotor (4b), para suministrar fluido presurizado al cilindro hidráulico,
en donde
los servomotores pueden funcionar a velocidad variable, caracterizada por que
la primera bomba y la segunda bomba juntas proporcionan una presión total de fluido presurizado al cilindro hidráulico, en donde el primer servomotor y la primera bomba están configurados para funcionar en una dirección opuesta al segundo servomotor y la segunda bomba, proporcionando una presión total reducida, y en donde la primera bomba y la segunda bomba están dispuestas en paralelo.
2. Prensa servohidráulica (1) según la reivindicación 1 o 2, en donde cada servomotor (4) y/o bomba (3) es operable en dos direcciones.
3. Prensa servohidráulica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el suministro de fluido presurizado por la primera bomba y la segunda bomba es un suministro de circuito cerrado.
4. Prensa servohidráulica (1) según la reivindicación 3, en donde el suministro de circuito cerrado está configurado por una válvula interna (5) en el cilindro hidráulico.
5. Prensa servohidráulica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los servomotores (4) son motores de reluctancia.
6. Prensa servohidráulica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además al menos una válvula de control (2).
7. Prensa servohidráulica (1) según la reivindicación 6, en donde la al menos una válvula de control (2) está configurada para ser operada manualmente.
8. Prensa servohidráulica (1) según la reivindicación 6, en donde la al menos una válvula de control (2) está configurada para ser operada automáticamente.
9. Método para controlar un cilindro hidráulico en una prensa servohidráulica (1) para conformado de chapa metálica, comprendiendo el método las etapas de
suministrar fluido presurizado al cilindro hidráulico por medio de una primera bomba (3a) accionada por un primer servomotor (4a) y una segunda bomba (3b) accionada por un segundo servomotor (4b),
operar los servomotores a velocidad variable, y caracterizado por
operar el primer servomotor y la primera bomba en dirección opuesta al segundo servomotor y la segunda bomba, de manera que una presión total reducida de fluido presurizado al cilindro hidráulico es proporcionada conjuntamente por la primera bomba y la segunda bomba, en donde la primera bomba y la segunda bomba están dispuestas en paralelo.
10. Método según la reivindicación 9, que comprende además la etapa de controlar un flujo del fluido presurizado mediante el uso de al menos una válvula de control (2).
11. Método según cualquiera de la reivindicación 10, en donde la etapa de controlar la al menos una válvula de control (2) es mediante operación manual.
12. Método según cualquiera de la reivindicación 10, en donde la etapa de controlar la al menos una válvula de control (2) es mediante operación automática.
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