Introducción a la máquina cizalla hidráulica

●Resumen

Una cizalla hidráulica para cortar chapas de acero y similares en la que la cuchilla inferior está fijada entre dos placas extremas verticales del bastidor, mientras que la cuchilla superior está sujeta por un faldón móvil.El apoyo proporcionado para la parte inferior La hoja de corte consiste en una caja hueca que se extiende horizontalmente entre las placas extremas verticales del marco de la cizalla y solo los extremos están unidos al marco.La hoja inferior se fija contra una de las paredes laterales. de la caja soporte de manera que se desplace con respecto al centro de giro teórico de dicha caja soporte sobre su propio eje.En consecuencia, las fuerzas verticales ejercidas sobre la cuchilla inferior en el momento de utilización de la cizalla máquina tienden a producir un movimiento de torsión de la caja de soporte, compensando así el desplazamiento de flexión horizontal de la caja bajo la acción de las fuerzas horizontales.El faldón superior móvil de la cizalla está preferiblemente inclinado hacia arriba para mejorar la acción de pandeo del faldón y para inducir un desplazamiento hacia delante de la hoja superior, contribuyendo así a reducir el espacio libre entre las hojas.

●Imágenes (4)

●Descripción

1. Campo de la invención

Esta invención se refiere a cizallas hidráulicas empleadas para cizallar láminas de acero o similares.

2. Descripción del estado de la técnica

Las cizallas de este tipo comprenden dos cuchillas, a saber, una cuchilla inferior fijada entre dos placas extremas verticales del bastidor y una cuchilla superior llevada por un faldón móvil.Cuando se ve de frente, la hoja superior se coloca oblicuamente en para estar inclinado en un lado y así asegurar que una operación de cizallamiento a realizar sobre una chapa de acero comience cerca de un borde de este último y continúe hacia el otro borde, progresivamente a medida que el faldón se desplaza hacia abajo.

En las actuales cizallas de este tipo, la cuchilla inferior está fijada contra el borde superior de un faldón vertical que se extiende entre las dos placas frontales del bastidor, estando dicho faldón rígidamente fijado a una mesa horizontal que está destinada a soportar las chapas de acero a cortar.Durante el funcionamiento de una cizalla de este tipo, sin embargo, se ejercen reacciones de resistencia al corte en dirección vertical y en dirección horizontal.Estas reacciones tienen una tendencia para causar desplazamientos de flexión horizontales y verticales de las plataformas fijas y móviles.Sin embargo, los desplazamientos verticales de flexión dan lugar sólo a problemas simples de resistencia a los esfuerzos de flexión o resistencia a la fatiga.

Los desplazamientos de flexión horizontales, sin embargo, tienen tendencia a separar las dos cuchillas de corte horizontalmente.En consecuencia, aumenta la holgura entre estas cuchillas, modificando así la geometría de corte y dando lugar a un aumento de la reacción horizontal.Por lo tanto, el sistema es acumulativo y produce malos resultados de corte (principalmente asperezas y rebabas).

Por esta razón, el objeto de la presente invención es proporcionar una cizalla que esté diseñada para reducir la holgura entre las cuchillas de corte para obtener buenas condiciones de corte.

●SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Con este fin, la invención utiliza en primer lugar las fuerzas verticales ejercidas sobre la pala inferior estacionaria para compensar el desplazamiento de flexión horizontal del soporte de la pala.Sin embargo, la presente invención también utiliza la efecto de pandeo del faldón superior para reducir la holgura entre las cuchillas de corte y comprende un cierto número de mejoras adicionales.

De acuerdo con una primera característica distintiva de la cizalla objeto de la invención, el soporte previsto para la cuchilla inferior de la cizalla consiste en una caja hueca que se extiende horizontalmente entre las dos placas extremas verticales del marco, estando dicha hoja inferior fijada contra una de las paredes laterales de dicha caja de manera que se desplace con respecto al centro de giro teórico de la caja en el momento de un movimiento de torsión de dicha caja sobre su propio eje.

Así, las fuerzas verticales ejercidas sobre la cuchilla de corte estacionaria se aplican sobre el borde correspondiente de dicha caja de soporte, tendiendo así a producir un par.De hecho, la deformación resultante tiene una tendencia a dibujar el corte borde de la cuchilla estacionaria hacia la cuchilla móvil, reduciendo así el espacio libre entre las cuchillas.

De acuerdo con otra característica distintiva de la cizalla considerada, el faldón superior móvil de la cizalla está inclinado hacia atrás desde la parte inferior de dicho faldón para mejorar la acción de pandeo de dicho faldón y para inducir un desplazamiento hacia adelante de la pala superior con el fin de contribuir aún más a la reducción del juego entre las palas.

●BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Otras características de la invención serán más evidentes al considerar la siguiente descripción y los dibujos adjuntos, en los que:

HIGO.1 es una vista esquemática en perspectiva de una cizalla según la invención;

HIGO.2 es una vista en sección transversal de la cizalla;

●DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

El marco de la cizalla mostrado en las Figs.1 y 2 comprende dos placas extremas 1 que tienen un contorno generalmente en forma de L y están dispuestas en dos planos verticales paralelos.Dichas dos placas de extremo están conectadas entre sí en sus extremos superiores por medios de paneles 2, 3 y 4 que constituyen virtualmente una caja abierta en forma de U invertida. Para una mayor claridad de la fig.1, el panel frontal 3 no se ha mostrado en esta figura.

El soporte previsto para la cuchilla inferior fija 5 de la cizalla según la invención consiste en una caja hueca cerrada, generalmente designada con la referencia 6 y que se extiende horizontalmente sobre la lado frontal de dicha cizalla entre los brazos inferiores de las dos placas de extremo 1. Dicha caja se fija al bastidor de la presente cizalla únicamente en sus dos extremos, es decir, soldando sus extremos contra las caras internas de las dos placas frontales 1 por medio de filetes de soldadura 7.

La hoja inferior 5 está fijada cerca del borde superior de una de las paredes laterales de la caja de soporte de hoja estacionaria 6, a saber, la pared vertical dirigida hacia adentro 8. En consecuencia, la posición de dicha hoja inferior está retrasada a una distancia L con respecto al centro O de la caja hueca 6 que tiene la función de soporte de pala.Así, como ya se ha mencionado y como se explicará más adelante con mayor detalle, esta disposición permite un uso rentable de la vertical fuerzas ejercidas sobre la pala estacionaria con el fin de compensar las deformaciones de su apoyo en la dirección horizontal.

La cuchilla superior móvil 9 de la cizalla según la invención está fijada en el borde inferior de un faldón móvil 10 que está provisto de dos carriles finales verticales 11 colocados frente a las placas finales 1 del bastidor.

Es digno de notar que el faldón móvil 10 no está colocado en un plano vertical sino en un plano que está inclinado hacia atrás desde la parte inferior.Este plano está inclinado con respecto a la horizontal en un ángulo obtuso β del orden de 92° a 110°, por ejemplo 98°.Las rampas de guía previstas en los bordes traseros de los carriles de los extremos y desplazables en contacto con dos ruedas de rodadura fijas 12 están dispuestas en un ángulo de inclinación inverso con respecto a dicho faldón 10. En aras de mejorar claridad de los dibujos, estos ángulos de inclinación se han aumentado deliberadamente en la fig.3.

El desplazamiento hacia abajo de dicho faldón móvil está controlado por dos gatos hidráulicos 13 colocados en cada extremo.El movimiento de retorno ascendente del faldón se produce mediante el restablecimiento de los resortes 14 que actúan en tensión.Estos resortes se colocan en diagonal para tirar de dicho faldón tanto hacia arriba como hacia atrás (como se muestra en la fig. 3), estando indicados en la fig.1.

La inclinación del faldón superior móvil 10 está destinada a evitar un aumento de la holgura entre las dos cuchillas de la cizalla según la invención.Este era ya el objeto del modo particular de montaje de la cuchilla estacionaria en el marco.

Para tener una idea clara del papel que juega el montaje de la cuchilla estacionaria en la caja de soporte 6, en primer lugar será útil considerar las condiciones de funcionamiento de una cizalla convencional del tipo ilustrado en los diagramas de las Figs.10 a 13. En una cizalla de este tipo, la cuchilla inferior 16 está fijada contra el borde superior de un faldón vertical 17. Los extremos de dicho faldón vertical están unidos a dos placas extremas del bastidor, dichas el delantal está fijado rígidamente a una mesa horizontal 18 dispuesta en ángulo recto.En lo que respecta a la hoja superior 19, esta hoja es llevada por el borde inferior de un faldón móvil 20 colocado entre las dos placas de extremo 21 del marco.

Como se ilustra en la FIG.13, las reacciones de resistencia al corte en el momento del cizallamiento de una chapa de acero T tienen por efecto someter cada hoja 16 y 19 a fuerzas horizontales y verticales Fh y Fv respectivamente.En vista del hecho que las reacciones horizontales se ejercen en direcciones opuestas sobre el faldón superior y sobre el faldón inferior, esto tiene como efecto aumentar la holgura entre las dos palas 16 y 19. Como se muestra en el esquema de la fig.12, el delantal 17 sufre entonces una flexión horizontal del mismo modo que una viga simple cuyos extremos descansan sobre dos puntos de apoyo 22. La deformación de dicho faldón corresponde por tanto a la fórmula de flexión de una viga apoyada en ambos extremos con deflexión máxima en el centro.

Teniendo en cuenta que las reacciones horizontales tienen un orden de magnitud del 20% de la fuerza vertical o denominada 'fuerza de corte', la disposición prevista en la cizalla de acuerdo con la invención es destinados a utilizar esta fuerza vertical para compensar el desplazamiento de flexión horizontal mencionado anteriormente.Este resultado se consigue en virtud de que, en la cizalla contemplada por la invención, el El álabe estacionario 5 está fijado sobre una de las paredes laterales de una caja de soporte 6 hueca en una posición que se desplaza con respecto al centro de rotación teórico O de dicha caja cuando esta última está sometida a un esfuerzo de torsión.

De hecho, como se ilustra en la FIG.8, la fuerza vertical Fv que se ejerce sobre la cuchilla estacionaria 5 produce un par que tiende a provocar la torsión de la caja de soporte 6 alrededor de su propio centro O. Esto tiene el efecto correspondiente de acercar el filo de la cuchilla 5 a la cuchilla móvil 9. Entonces sólo es necesario calcular las fuerzas de inercia así como la longitud del brazo de palanca L para asegurar que esta rotación sea sustancialmente la misma orden de magnitud como la deflexión horizontal del soporte de la pala 5. Así, como se ilustra en la fig.9, prácticamente ya no hay desplazamiento horizontal del filo de la cuchilla inferior 5, consiguiendo así conservación de la geometría de corte y consecuentemente consiguiendo una mejora de los resultados.

Como se mencionó anteriormente, la inclinación del faldón superior 10 no sólo pretende mejorar el efecto de pandeo del faldón, sino también contribuir a reducir la holgura entre las cuchillas de corte.

Sin embargo, para garantizar que la reacción horizontal no provoque una deformación por flexión de dicho faldón y sus elementos de guía, el punto de aplicación A de los gatos 13 en los bordes superiores de los costados 11 del faldón superior 10 está desplazada hacia atrás con respecto a la posición de la pala móvil 9 (como se muestra en la figura 3 así como en el esquema teórico de la figura 6).En virtud de la reacción vertical de la chapa de acero a cortar, esta produce un par que tiene tendencia a hacer avanzar la pala superior 9 y, en consecuencia, a reducir la holgura entre las palas.

Con el fin de evitar el contacto por fricción entre las cuchillas, sólo se pretende utilizar la reacción de corte horizontal R.Por lo tanto, es suficiente cumplir con la relación R≧(F·d)/H1 para evitar cualquier contacto por fricción de las cuchillas

Se toman medidas para asegurar que la fuerza de equilibrio sea muy cercana a R1, con el resultado de que las reacciones horizontales en la plataforma y sus miembros de guía son muy pequeñas en todas las circunstancias ya que existe una relación entre R y F tal que R≅0,2 F. Por lo tanto, sólo es necesario hacer una elección adecuada de la relación d/H1 para asegurar que el equilibrio se mantenga siempre (ver figura 7).

Para evitar el desplazamiento por flexión del faldón superior 10 en el punto medio de su longitud, se añade a dicho faldón una mesa horizontal 23 que se extiende hacia atrás.Como se muestra en la fig.3, el delantal 10 y la mesa 23 se ensamblan juntos en relación fijada rígidamente por medio de dos series de tornillos 24 y 25 que están espaciados a intervalos a lo largo de toda la longitud y corresponden respectivamente a tornillos de tensión ya tornillos de empuje.Este sistema permite ajustar la linealidad de la hoja superior y para evitar la torsión del conjunto completo.

La combinación de las dos características distintivas descritas anteriormente, a saber: el montaje de la cuchilla de corte estacionaria sobre una caja de soporte que es capaz de sufrir un movimiento de desplazamiento torsional o de torsión sobre sí misma eje y la posición inclinada del faldón superior móvil ofrece resultados muy ventajosos tanto desde el punto de vista técnico como económico.De hecho, la suma de las deformaciones horizontales (que tienen la mayor efecto desfavorable sobre el buen desempeño de las operaciones de corte) se han reducido en una proporción de más de diez mientras que el peso de todo el conjunto se reduce en un 10%, en igualdad de condiciones.

En cuanto a las deformaciones que pueden producirse, cabe señalar que, si bien las fuerzas que actúan en oposición a la operación de corte son siempre constantes, no sucede lo mismo con el punto de aplicación. que se mueve de izquierda a derecha a lo largo de toda la línea de corte.En consecuencia, se deduce que las tensiones de flexión aumentan de izquierda a centro y luego disminuyen.Sin embargo, dado que el esfuerzo de torsión ejercido sobre la caja de soporte inferior 6 también aumenta hacia el centro y luego disminuye en el mismo período de tiempo, siempre hay una compensación prácticamente total de las deformaciones, que es precisamente el objetivo a lograr.

Para prevenir cualquier peligro de ovalización de la caja soporte 6 en el momento de los desplazamientos torsionales de esta última, se puede prever ventajosamente uno o varios tabiques intermedios 26 dentro de dicha caja y cada tabique puede estar provisto de una abertura 27. Dicha caja de soporte también puede servir como alojamiento para el depósito 28 que forma parte del circuito hidráulico para el control de los gatos 13. Este circuito comprende además un conjunto 29 así como una unidad de control 30. Como se muestra en la FIG.1, estos elementos del circuito hidráulico están ventajosamente fijados al exterior de la máquina en la cara exterior de uno de los testeros del bastidor, asegurando así la facilidad de acceso para operaciones de mantenimiento y desmontaje.Sin embargo, no es necesario describir el diseño de este circuito hidráulico, ya que puede ser idéntico a los previstos habitualmente en las cizallas convencionales.

Preferiblemente, la cizalla según la invención también está equipada con un sistema de regulación de su ángulo de corte, es decir, el ángulo α que forma la cuchilla móvil 9 con respecto a la horizontal.Como se muestra en la fig. 4, este sistema puede estar constituido por un tope móvil 31 que tiene varias muescas de apoyo de diferente profundidad, pudiendo cada muesca cooperar con un tope elástico 32 llevado por el extremo superior del faldón superior 10. Así, el el ajuste se puede realizar operando el tope móvil 31 con la mano para colocar cualquiera de estas muescas frente al tope 32.

Sin embargo, como se ilustra en la FIG.5, este sistema de control manual puede ser sustituido por un tope móvil 33 constituido por un gato lineal accionado por un motor eléctrico 34. Al igual que en el caso anterior, dicho tope se coloca frente al elástico tope 32 llevado por el faldón móvil 10.

●Reclamaciones (2)

Lo reclamado es:

1. Una cizalla hidráulica que comprende: un bastidor que tiene una primera y una segunda placa de extremo vertical, una plataforma asegurada de forma móvil a dicho bastidor, una hoja de corte superior asegurada a dicha plataforma móvil, una caja hueca que tiene un primer y segundo extremos fijada rígidamente a dichas primera y segunda placas extremas verticales, respectivamente, y una cuchilla de corte inferior fijada a una de las paredes laterales de dicha caja, estando montadas dichas cuchillas de corte superior e inferior en oposición entre sí, y dicha una caja hueca está montada para un movimiento de torsión alrededor de un eje paralelo y separado a una distancia sustancial de dicha cuchilla de corte inferior, por lo que la fuerza vertical hacia abajo ejercida sobre dicha cuchilla de corte inferior durante un corte La operación hará que dicha caja gire alrededor de dicho eje, produciendo esta torsión un desplazamiento horizontal continuamente variable de dicha cuchilla de corte inferior que cancela sustancialmente el desplazamiento horizontal opuesto continuamente variable desplazamiento de dicha cuchilla de corte inferior provocado por las fuerzas horizontales ejercidas sobre dicha cuchilla de corte inferior durante una operación de corte.

2. Una cizalla hidráulica según la reivindicación 1, y dos gatos dispuestos en extremos opuestos de dicho faldón móvil y que tienen un punto de aplicación retrasado con respecto a la posición de dicha cuchilla de corte superior, dichos dos gatos actuando para desplazar dicho faldón móvil hacia abajo, estando dicho faldón móvil inclinado hacia atrás desde su parte inferior.