ITMI971082A1 - Macchina per curvare con raggi diversi del materiale filiforme - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "Macchina per curvare con raggi diversi del materiale filiforme"

Riassunto del trovato

Macchina per curvare con raggi diversi del materiale filiforme, presentante una testa (1) di curvatura composta da una slitta (10) ed un braccio (3) di curvatura, muniti di morsetti (7, 14) posizionabili rispetto al pezzo da lavorare, ed un perno (4) di oscillazione accogliente una matrice (15) munita di una gola (16), prevedendo che la matrice (15) presenta in corrispondenza del perimetro esterno un rullo (20), che la matrice (15) è oscillabile per posizionare il rullo (20) in corrispondenza del pezzo da lavorare, che la slitta (10) ed il braccio (3) presentano dei mezzi (27, 28, 29) di scorrimento allineabili con il rullo (20) della matrice e che il mezzo (29) di scorrimento montato sul braccio (3) è oscillabile rispetto all'asse del perno (4) della matrice (15) in modo comandato.

Descrizione del trovato

L'invenzione concerne una macchina per curvare con raggi diversi del materiale filiforme, come ad esempio dei tubi, dei tondini o dei profilati. La macchina presenta una testa di curvatura comprendente una slitta di contrasto ed un braccio di curvatura muniti di morsetti posizionabili rispetto al pezzo da lavorare. La testa di curvatura comprende inoltre un perno di oscillazione accogliente una matrice munita di una gola di bloccaggio e di curvatura. Attualmente per curvare il materiale filiforme con diversi raggi vengono utilizzate più macchine di curvatura presentanti diverse tipologie.

Queste macchine di curvatura presentano teste di curvatura munite di dispositivi per deformare il materiale filiforme con raggi fissi in un caso e con raggi variabili in un secondo caso.

Per la curvatura del materiale filiforme a raggio fisso, una delle tecniche più convenienti consiste nel prevedere che il pezzo da lavorare venga deformato forzandolo ad assumere la sagoma di matrici presentanti dimensioni e posizioni prestabilite. Di conseguenza la sagoma ottenuta sul pezzo risulta precisa e la lavorazione risulta ripetibile.

Si presenta però l'inconveniente che per ogni pezzo da lavorare e per ogni sagoma desiderata si devono prevedere differenti matrici. Risulta quindi necessario disporre di più macchine dotate di diverse matrici oppure di macchine munite di più matrici sulla medesima testa di curvatura. Comunque le sagome ottenibili con queste macchine di curvatura a raggio fisso, risultano sempre di numero limitato.

Nel caso si voglia ottenere una curvatura del materiale filiforme a raggio variabile, la testa di curvatura è prevista in modo che il pezzo da lavorare sia obbligato a passare tra diversi rulli tra loro disposti in modo da ottenere la curvatura di raggio desiderato e variabile. Con questa testa di curvatura risulta più semplice ottenere delle curvature con raggi anche di elevate dimensioni ma la qualità e la ripetibilità ottenute risultano inferiori se confrontate con i pezzi lavorati con deformazione su matrice.

Attualmente per ottenere sul medesimo pezzo curvature a raggio fisso e curvature a raggio variabile, è necessario lavorare il materiale filiforme in isole comprendenti più macchine dotate di entrambi i sistemi di curvatura a raggio fisso e a raggio variabile ed inoltre dei dispositivi per il trasferimento dei pezzi da una macchina all'altra.

Queste isole risultano pertanto molto complesse e difficili da gestire. Si devono inoltre prevedere dei magazzini intermedi tra le diverse lavorazioni.

Per ottenere il pezzo finito sono quindi necessarie diverse manipolazioni, con una conseguente riduzione della qualità e un elevato tempo di produzione. E' inoltre necessario prevedere una particolare assistenza per il complesso utilizzo e la manutenzione delle diverse macchine.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti precedentemente elencati e di realizzare una macchina per curvare del materiale filiforme sia a raggio fisso che a raggio variabile con un solo piazzamento del pezzo da lavorare, prevedendo nel contempo una struttura semplice, quindi di facile utilizzo nonché manutenzione. Lo scopo del trovato viene raggiunto grazie ad una macchina per curvare con raggi diversi del materiale filiforme, presentante una testa di curvatura composta da una slitta di contrasto ed un braccio di curvatura, muniti di morsetti posizionabili rispetto al pezzo da lavorare, ed un perno di oscillazione accogliente una matrice munita di una gola di bloccaggio e di curvatura, caratterizzata dal fatto che la matrice di curvatura presenta in corrispondenza del perimetro esterno un rullo girevole, che la matrice è oscillabile per eseguire un posizionamento selettivo in corrispondenza del pezzo da lavorare della gola di bloccaggio e del rullo girevole, che la slitta di contrasto ed il braccio di curvatura presentano dei mezzi di scorrimento allineabili con il rullo della matrice e che il mezzo di scorrimento del braccio di curvatura è oscillabile, in modo comandato rispetto alla matrice.

Per supportare il rullo girevole nel corpo della matrice, la matrice presenta una scanalatura realizzante una sede, nella sede è inserito il rullo girevole, il rullo girevole è collegato operativamente alla matrice con l'asse parallelo al perno di oscillazione della matrice.

In una forma realizzativa vantaggiosa, il rullo girevole è coassiale alla matrice.

Per guidare il pezzo da lavorare durante la curvatura a raggio variabile, la slitta presenta dei rulli di contrasto, il braccio di curvatura presenta un rullo di curvatura e i rulli di contrasto ed il rullo di curvatura sono disposti paralleli al rullo girevole della matrice. In alternativa, per guidare il pezzo da lavorare durante la curvatura a raggio variabile, la slitta ed il braccio di curvatura presentano dei pattini di contrasto e dei pattini di curvatura disposti parallelamente al rullo girevole della matrice.

Per utilizzare selettivamente la gola della matrice nelle lavorazioni di curvatura a raggio fisso ed il rullo girevole nelle lavorazioni di curvatura a raggio variabile, la matrice è collegata operativamente con dei mezzi di azionamento controllabili.

Per bloccare la matrice in posizione di lavoro per la curvatura a raggio variabile, la testa di curvatura presenta un blocchetto formante una battuta per il morsetto di bloccaggio matrice disposto in prossimità della matrice e dalla parte della pinza.

Vantaggiosamente, per controllare l'oscillazione della matrice, la matrice presenta un albero a cui è calettato un motoriduttore supportato dalla testa di curvatura.

I principali vantaggi della presente invenzione sono da ravvisare nella possibilità di ottenere un pezzo completamente sagomato con un solo piazzamento, di una conseguente qualità elevata e con un tempo di produzione ridotto.

E' un vantaggio inoltre il fatto che la completa lavorazione venga ottenuta con una sola macchina, eliminando le complesse isole di lavorazione di difficile gestione e manutenzione.

L'oggetto concepito secondo la presente invenzione sarà di seguito descritto più dettagliatamente ed illustrato mediante una forma di esecuzione data, solo a titolo di esempio, nei disegni allegati, nei quali:

la figura 1 illustra schematicamente, in vista assonometrica parzialmente sezionata, una testa di curvatura;

la figura 2 rappresenta, in vista dall'alto, i principali componenti della testa di curvatura in una fase della lavorazione a raggio fisso;

la figura 3 illustra, in vista dall'alto, i principali componenti della testa di lavorazione nonché la pinza di manipolazione del pezzo parzialmente sezionata, in una fase della lavorazione a raggio variabile;

la figura 4 rappresenta in vista frontale, una serie di matrice di diverse sagome contrapposte ad un braccio di curvatura.

Dalla figura 1 è possibile rilevare i principali componenti costituenti una testa di curvatura, complessivamente indicata con 1, cooperante con una pinza 2 per la manipolazione e la lavorazione di un pezzo filiforme (non illustrato) .

Le note macchine di curvatura comprendono un basamento (non illustrato) supportante la testa 1 di curvatura nonché un carro munito della pinza 2. Il carro supportante la pinza 2 permette di spostare in modo controllato (secondo la freccia 2') il pezzo in lavorazione lungo il suo asse.

La pinza è supportata dal carro in modo girevole (secondo la freccia 2") attorno al proprio asse 5.

La testa 1 comprende un braccio 3 di curvatura oscillabile (secondo la freccia 3') in modo comandato attorno ad un perno 4 trasversale all'asse 5 della pinza 2. Il braccio 3 di curvatura supporta un carro 6 presentante un tassello munito di un morsetto 7 di bloccaggio. Il carro 6 ed il tassello sono posizionatili con regolazione (secondo le frecce 8 e 9) rispetto al braccio 3 di curvatura.

Il braccio 3 di curvatura è affiancato da una slitta 10 di contrasto supportata dalla testa 1 di curvatura. La slitta 10 presenta un tassello supportante un morsetto 14 di contrasto per i movimenti del pezzo in lavorazione.

La slitta 10 ed il tassello sono posizionabili con regolazione (secondo le frecce 11 e 12) rispetto ad un supporto 13 fissato alla testa 1 di curvatura.

Coassiale al perno 4 di oscillazione del braccio 3 di curvatura è prevista una matrice 15 oscillabile. La matrice 15 presenta lungo parte del perimetro esterno una gola 16 di curvatura.

La matrice 15 è sagomata in modo da presentare un tratto della gola 16 rettilineo, necessario per bloccare il pezzo alla matrice. Questo tratto rettilineo è ricavato su una protuberanza definita morsetto 22 di bloccaggio matrice. La matrice 15 è oscillabile attorno al perno 4 sia liberamente che con regolazione (secondo la freccia 17). 11 braccio 3 di curvatura nonché la pinza 2 sono collegati con noti mezzi di azionamento controllabili (non illustrati).

L'interazione tra i movimenti di avanzamento e rotazione (secondo le frecce 2' e 2") della pinza 2 e l'oscillazione (secondo la freccia 3') del braccio di curvatura 3 permette di ottenere la nota curvatura a raggio fisso.

Secondo la presente invenzione, lungo il perimetro esterno della matrice 15 è previsto un rullo 20 liberamente girevole. Il rullo 20 girevole è sagomato lateralmente in modo da abbracciare parzialmente la sezione del pezzo quando è in posizione di lavoro.

Vantaggiosamente nel corpo della matrice 15 è presente una scanalatura 21 contrapposta al morsetto 22 di bloccaggio della matrice 15. La scanalatura 21 realizza una sede accogliente il rullo 20 girevole. Il rullo 20 girevole è fissato mediante un perno 23 sia superiormente che inferiormente alla matrice 15 in modo che il suo asse di rotazione risulti parallelo all'asse del perno 4.

Con ulteriore vantaggio, il rullo girevole è coassiale alla matrice 15.

Preferibilmente, per posizionare vicendevolmente la gola 16 ed il rullo 20 girevole in prossimità del pezzo da lavorare, la matrice 15 è oscillabile in modo comandato. In questo caso la matrice presenta un albero coassiale al perno 4 di oscillazione. All'albero è calettato un motoriduttore supportato dalla testa 1 di curvatura (non illustrati). Il motoriduttore è collegato ad un azionamento di controllo.

Adiacente alla matrice 15 e rivolto verso la pinza 2, la testa 1 di curvatura presenta un blocchetto 25. Il blocchetto 25 forma una battuta per la protuberanza realizzante il morsetto 22 di bloccaggio matrice, quando la matrice 15 viene posizionata per far lavorare il rullo 20 girevole.

In un piano parallelo al morsetto.14 di contrasto della slitta 10 ed al morsetto 7 di bloccaggio del carro 6 del braccio 3 di curvatura sono previsti dei mezzi di scorrimento. I mezzi di scorrimento sono posizionabili (secondo le frecce 12 ed 8) nel piano contenente l'asse di rotazione 5 della pinza ed il rullo 20 girevole, utilizzando il movimento di posizionamento verticale della slitta 10 di contrasto e del carro 6 di curvatura.

Preferibilmente, la slitta 10 di contrasto ed il carro 6 presentano dei rulli rispettivamente di contrasto 27, 28 e di curvatura 29. I rulli 27, 28 di contrasto ed il rullo 29 di curvatura sono supportati dai tasselli portamorsetti 14, 7 in modo da risultare trasversali all'asse 5 di rotazione della pinza 2 e paralleli al rullo 20 della matrice 15.

La reciproca disposizione dei rulli 27, 28, 29 e 20 determina con l'asse 5 di rotazione della pinza 2 il piano di curvatura a raggio variabile del pezzo.

Vantaggiosamene, i mezzi di scorrimento presenti sulla slitta 10 e sul braccio 3 di curvatura sono realizzati con pattini fissi o oscillabili.

Con l'aiuto della figura 2 si procede alla descrizione del funzionamento della macchina di curvatura oggetto del trovato nel caso si voglia ottenere una curvatura a raggio fisso.

Si presenta di seguito come esempio la curvatura a raggio fisso di uno spezzone 30 di tubo.

Il terminale opposto alla testa di curvatura 1 viene afferrato dalla pinza 2. Internamente allo spezzone di tubo 30 è inserita un'anima 31.

Lo spezzone 30 di tubo viene fatto avanzare (secondo la freccia 32) sino ad allineare la sezione ove si vuole che inizi la curvatura con il morsetto 22 di bloccaggio matrice. Mediante una rotazione (secondo la freccia 2") della pinza 2 si allinea il piano dello spezzone 30 di tubo ove si desidera avvenga la curvatura con il piano contenente la gola 16 della matrice 15.

Si allineano i morsetti 14, 7 con l'asse dello spezzone 30 di tubo (secondo le frecce 12 e 8 di figura 1).

Si serra il morsetto 7 del braccio di curvatura sul morsetto 22 di bloccaggio matrice facendo avanzare il carro 6 (secondo la freccia 33). In questo modo si blocca lo spezzone 30 di tubo alla matrice 15. Si accosta il morsetto di contrasto 14, presente sulla slitta 10, allo spezzone 30 di tubo (secondo la freccia 34).

La curvatura dello spezzone 30 di tubo avviene liberando dalla pinza 2 lo spezzone 30 di tubo e facendo oscillare in modo controllato (secondo la freccia 35) il braccio 3 di curvatura, supportante il carro 6, attorno all'asse del perno 4 di oscillazione. Durante questa operazione la matrice 15 oscilla liberamente attorno all'asse del perno 4 di oscillazione.

L'estremità libera dell'anima 31 viene posta in prossimità del punto di curvatura dello spezzone 30 di tubo.

Ultimata la curvatura, viene estratta (secondo la freccia 37) l'anima 31 e viene allontanata la slitta 10 di contrasto ed il carro 6 del braccio 3 di curvatura dal pezzo, permettendo allo spezzone 30 di tubo, precedentemente riafferrato dalla pinza 2, di essere posizionato mediante il movimento (secondo la freccia 2' di figura 1) della pinza 2 sul nuovo punto di curvatura.

Con l'aiuto della figura 3 si presentano di seguito le, principali fasi dell'operazione di curvatura a raggio variabile.

Mediante l'avanzamento della pinza 2 (secondo la freccia 40) si porta il punto ove si desidera inizi la curvatura di uno spezzone 30 di materiale filiforme, ad esempio un tubo, in posizione di lavoro. Mediante una rotazione (secondo la freccia 2" della figura 1) della pinza 2 si allinea il piano ove si desidera avvenga la curvatura dello spezzone 30 di tubo con il rullo 20 girevole.

Sarà inoltre possibile introdurre all'interno dello spezzone 30 di tubo un'anima, come rappresentato in figura 2, sino a portare l'estremità libera dell'anima in prossimità del punto ove inizia la curvatura.

La matrice 15 viene fatta oscillare attorno al perno 4 (secondo la freccia 38) sino a portare il morsetto di bloccaggio matrice 22 a battuta sul blocchetto 25. In questa posizione della matrice 15 il rullo 20 girevole viene accostato allo spezzone 30 di tubo (posizione definita di fermo meccanico per la matrice 15 e di presentazione del rullo 20 girevole per la curvatura a raggio variabile).

Mediante il posizionamento (secondo le frecce 12 e 8 di figura 1) dei tasselli della slitta 10 di contrasto e del carro 6, si allineano i rulli 27, 28 di contrasto ed il rullo 29 di curvatura con l'asse dello spezzone 30 di tubo e con il rullo 20 girevole presente sulla matrice 15.

Mediante un posizionamento (secondo le frecce 33 e 34) si accostano i rulli 27, 28 di contrasto ed il rullo 29 di curvatura della slitta 10 di contrasto e del carro 6 alla superficie esterna dello spezzone 30 di tubo.

Mediante una piccola oscillazione (secondo la freccia 35) del braccio di curvatura si forza il rullo 29 di curvatura sullo spezzone 30 di tubo e quindi sul rullo 20 girevole. Contemporaneamente ad un avanzamento (secondo la freccia 40) della pinza 2 (pinza che si mantiene serrata allo spezzone 30 di tubo durante la lavorazione) si oscilla in modo controllato (secondo la freccia 35) il braccio 3 di curvatura sino a portarlo in posizione di lavoro.

Con questa operazione si realizza il raccordo tra il tratto rettilineo dello spessore 30 di tubo ed il tratto dello spezzone 30 che verrà curvato.

La posizione di lavoro che definisce la curvatura desiderata viene controllata oscillando il braccio 3 di curvatura per ottenere la desiderata distanza (L) tra il rullo 29 di curvatura ed il rullo 20 della matrice ed il prestabilito angolo (A) tra il piano (trasversale allo spezzone 30 di tubo) passante per l'asse del rullo 20 ed il piano (longitudinale al braccio di curvatura) passante per l'asse del rullo 29 di curvatura.

Mediante un avanzamento e/o una rotazione (secondo la freccia 40 di figura 3 e 2" di figura 1) della pinza 2 viene forzato lo spezzone 30 di tubo a passare tra i rulli 20, 27, 28 e 29 sino ad ottenere l'arco desiderato.

Simultaneamente all'ultimo tratto di avanzamento dello spezzone 30 di tubo viene riportato il braccio 3 di curvatura affiancato alla slitta 10 di contrasto in modo da raccordare l'arco con il successivo tratto rettilineo dello spezzone 30 di tubo.

Allontanati i rulli 27 e 28 di contrasto ed il rullo 29 di curvatura dallo spezzone 30 di tubo è possibile fare avanzare lo spezzone 30 di tubo mediante la pinza 2 sino al successivo punto di curvatura.

Con l'ausilio della figura 4 è possibile rilevare una differente forma realizzativa del trovato.

In questo caso la testa di curvatura si differenzia per il fatto che sono previste sovrapposte e coassiali al medesimo perno di oscillazione due matrici 15, 15' presentanti gole 16, 16' di curvatura con dimensione differenti.

Una o entrambe le matrici 15, 15' presentano il rullo 20 girevole.

Alle matrici 15, 15' sono contrapposti dei morsetti 7, 7' supportati dal tassello del braccio di curvatura e dal tassello della slitta di contrasto (non illustrato) con sagomature di dimensioni corrispondenti alle gole 16, 16' delle matrici 15, 15'.

In un piano parallelo a quello dei morsetti 7, 7' del braccio di curvatura ed ai morsetti di contrasto sono presenti dei rulli 29 di curvatura e di contrasto.

Il tassello supportante i morsetti ed i rulli è posizionabile con regolazione (secondo la freccia 8 e 9) per allineare i morsetti alle rispettive gole 16, 16' nonché il rullo 29 di curvatura con il rullo 20 della matrice.

Claims (8)

1. Rivendicazioni 1. Macchina per curvare con raggi diversi del materiale filiforme, presentante una testa (1) di curvatura composta da una slitta (10) di contrasto ed un braccio (3) di curvatura, muniti di morsetti (7, 14) posizionabili rispetto al pezzo da lavorare, ed un perno (4) di oscillazione accogliente una matrice (15) di curvatura munita di una gola (16) di bloccaggio e di curvatura, caratterizzata dal fatto che la matrice (15) di curvatura presenta in corrispondenza del perimetro esterno un rullo (20) girevole, che la matrice (15) è oscillabile per eseguire un posizionamento selettivo in corrispondenza del pezzo da lavorare della gola (16) di bloccaggio e del rullo (20), che la slitta (10) di contrasto ed il braccio (3) di curvatura presentano dei mezzi (27, 28, 29) di scorrimento allineabili con il rullo (20) della matrice e che il mezzo (29) di scorrimento del braccio (3) di curvatura è oscillabile in modo comandato rispetto alla matrice (15).
2. 2. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la matrice (15) presenta una scanalatura (21) realizzante una sede, che nella sede è inserito il rullo (20) girevole, che il rullo (20) girevole è collegato operativamente alla matrice (15) con l'asse parallelo al perno (4) di oscillazione della matrice (15).
3. 3. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il rullo girevole è coassiale alla matrice (15).
4. 4. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la slitta (10) presenta dei rulli (27, 28) di contrasto, che il braccio (3) di curvatura presenta un rullo (29) di curvatura e che i rulli (27, 28) di contrasto ed il rullo (29) di curvatura sono disposti paralleli al rullo (20) girevole della matrice (15).
5. 5. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la slitta (10) ed il braccio (3) di curvatura presentano dei pattini di contrasto e dei pattini di curvatura disposti parallelamente al rullo (20) girevole della matrice (15).
6. 6. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la matrice (15) è collegata operativamente con dei mezzi di azionamento controllati.
7. 7. Macchina, secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che la matrice (15) presenta un albero a cui è calettato un motoriduttore supportato dalla testa (1) di curvatura.
8. 8. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la testa (1) di curvatura presenta in prossimità della matrice (15) e dalla parte della pinza (2) un blocchetto (25) formante una battuta per il morsetto (22) di bloccaggio matrice.