ITPD20070377A1 - Dispositivo punzonatore con premilamiera - Google Patents
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Description
“DISPOSITIVO PUNZONATORE CON PREMILAMIERA”
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto un dispositivo punzonatore con premilamiera.
Per la realizzazione di operazioni di punzonatura o tranciatura, in particolare per la produzione in serie di componenti metallici in lamiera ad esempio per il settore automobilistico o per il settore degli elettrodomestici, vengono impiegate generalmente delle presse, alle cui slitte vengono applicati uno o più dispositivi punzonatori con premilamiera, mentre alla parte fissa delle stesse presse sono vincolate corrispondenti matrici, sulle quali è posta in appoggio la lamiera da lavorare, e nelle quali i punzoni, discendendo, si infilano per concretizzare l'asportazione di materiale.
Un dispositivo punzonatore con premilamiera comprende generalmente una corpo tubolare di contenimento, chiuso da una parte da un fondello e dalla parte opposta da una testata; quest' ultima è forata per il passaggio di un elemento premilamiera a pistone traslante all’interno di detto corpo, il quale elemento premilamiera è attraversato coassialmente da un punzone solidale a detto corpo tubolare, tra detto elemento premilamiera e detto fondello essendo definita una camera di contenimento per mezzi elastici di spinta per l'elemento premilamiera.
Nei dispositivi di punzonatura con premilamiera noti, i mezzi elastici sono dati o da una molla elicoidale metallica, o da un elemento in materia plastica elastomerico.
Tali dispositivi, per quanto diffusi, presentano alcuni inconvenienti, primo dei quali una forza premente sviluppata dall'elemento premilamiera sulla lamiera che risulta insufficiente per la lavorazione di lamiere cosiddette ’altoresistenziali', ovvero di spessore molto sottile (ad esempio tra 0,2 mm e 0,5 mm) e realizzate con acciai altoresistenziali, caratterizzati da resistenza a trazione triplicata rispetto ai normali acciai strutturali, e con proprietà meccaniche che dipendono dai silicati di fosforo e di manganese, presenti in piccole quantità, e dal bassissimo tenore di carbonio.
Infatti le molle elicoidali, come gli elementi elastomerici, hanno una curva di compressione sostanzialmente lineare, secondo la quale la forza di spinta è zero se la compressione è nulla; quindi mano a mano che la molla elicoidale compressa (o l'elemento elastomerico) che spinge sull'elemento premilamiera si distende, ovvero all'atto del sollevamento del dispositivo punzonatore dalla lamiera appena lavorata, diminuisce la forza premente sulla lamiera, e proprio nel frangente più delicato, in cui il punzone, sollevato dalla slitta della pressa, viene fatto uscire dalla lamiera punzonata trascinando con sè i bordi del foro prodotto, con conseguente indesiderata deformazione dello stesso bordo rispetto alla voluta planarità.
E invece in questa fase infatti che l'elemento premilamiera dovrebbe esprimere la massima forza premente.
Inoltre per modificare la forza premente di un premilamiera non si può che intervenire cambiando l'intero dispositivo punzonatore, in quanto i corpi tubolari dei vari punzonatori sono progettati per contenere molle elicoidali o elementi elastomerici di ben definite dimensioni, che, compressi, subiscono delle deformazioni (ovvero si allargano in senso diametrale) e quindi non predisposti per contenere mezzi elastici di dimensioni diverse per l'ottenimento di spinte diverse.
Quindi anche la lunghezza di compressione per tali mezzi elastici è limitata, in quanto la deformazione diametrale è proporzionale alla stessa lunghezza di compressione.
Ma è la lunghezza di compressione della molla che determina la corsa massima del punzone nella lamiera, dove la lunghezza della corsa può essere determinante nella punzonatura di lamiere in acciai particolarmente predisposti a deformarsi plasticamente, per i quali è necessaria una corsa maggiore rispetto all'usuale (ad esempio nel caso sia necessaria una corsa di 12 - 15 mm a fronte di una corsa ottenibile di 10 mm).
Compito principale del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo punzonatore con premilamiera, capace di ovviare agli inconvenienti palesati dagli analoghi dispositivi di tipo noto.
Nell'ambito del compito principale sopra esposto, un importante scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo punzonatore dotati di un elemento premilamiera capace di maggiore forza premente, almeno al momento del sollevamento del punzone, rispetto ai dispositivi noti.
Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo punzonatore che consenta di ottenere corse di punzonatura maggiori rispetto ai dispositivi di tipo noto.
Ancora uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo punzonatore di ingombri paragonabili agli ingombri dei dispositivi noti.
Un altro scopo del presente trovato è quello di mettere a punto un dispositivo punzonatore allestitale anche con punzoni di tipo noto.
Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo punzonatore montabile anche su presse di punzonatura o tranciatura di tipo noto e già in funzione.
Non ultimo scopo del presente trovato è quello di mettere a punto un dispositivo punzonatore con premilamiera, producibile con impianti e tecnologie note.
Questi ed altri scopi ancora, che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo punzonatore con premilamiera, caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo tubolare di contenimento chiuso ermeticamente da una parte da un fondello, e dalla parte opposta da una testata forata per il passaggio di un elemento premilamiera a pistone traslante all’ interno di detto corpo tubolare, il quale elemento premilamiera è attraversato coassialmente da un punzone solidale a detto corpo tubolare, tra detto elemento premilamiera e detto fondello essendo definita una camera di compressione ed espansione per gas in pressione in essa caricato con mezzi di caricamento inseriti su detto fondello o su detto corpo tubolare, il gas in pressione essendo preposto a sospingere detto elemento premilamiera tra due assetti, un primo assetto di completa estrazione, in cui l'estremità esterna dell'elemento premilamiera non è a contatto con una lamiera da tranciare o punzonare e fuoriesce dalla testata per una lunghezza tale da interessare la punta del punzone, ed un secondo assetto, retratto almeno in parte all'intemo del corpo tubolare, in cui l'estremità esterna dell'elemento premilamiera è a contatto con una lamiera in lavorazione.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di due sue forme di esecuzione preferite ma non esclusive, illustrate a titolo indicativo e non limitativo nelle unite tavole di disegni, in cui:
- la figura 1 rappresenta una vista laterale in sezione di un dispositivo secondo il trovato in una sua prima forma realizzativa;
- la figura 2 rappresenta una vista laterale in sezione di un dispositivo secondo il trovato in una sua seconda forma realizzativa.
Con riferimento alle figure precedentemente citate, un dispositivo punzonatore con premilamiera secondo il trovato, viene indicato, nella sua prima forma realizzativa di figura 1 , con il numero 10.
Tale dispositivo punzonatore 10 comprende un corpo tubolare di contenimento 11 chiuso ermeticamente da una parte da un fondello 12 , e dalla parte opposta da una testata 14, forata per il passaggio di un elemento premilamiera a pistone 15.
Tale elemento premilamiera 15 è atto a traslare all’ interno del corpo tubolare 11.
Lo stesso elemento premilamiera 15 è attraversato coassialmente da un punzone 16 solidale al fondello 12 e quindi al corpo tubolare 11 che a sua volta è solidale al fondello 12.
Tra l'elemento premilamiera 15 e detto fondello 12 è definita una camera di compressione ed espansione 17 per gas in pressione in essa caricato con mezzi di caricamento, di tipo noto e già in uso nelle molle a gas, inseriti su detto fondello 12, come negli esempi realizzativi qui descritti, o su detto corpo tubolare 11.
Il gas in pressione, generalmente azoto, è preposto a sospingere l'elemento premilamiera 15 tra due assetti:
- un primo assetto di completa estrazione, in cui l’estremità esterna 13 dell'elemento premilamiera 15 non è a contatto con una lamiera 30 da tranciare o punzonare, e fuoriesce dalla testata 14 per una lunghezza tale da interessare la punta 16a del punzone 16,
- ed un secondo assetto, retratto almeno in parte all’interno del corpo tubolare 11, in cui l'estremità esterna 13 dell'elemento premilamiera 15 è a contatto con una lamiera 30 in lavorazione.
In figura 1, la lamiera 30 è mostrata in appoggio ad una matrice 31, da intendersi di tipo in sè noto.
I mezzi di caricamento sono dati, ad esempio, da una valvola di non ritorno 18 inserita nel fondello 12.
II punzone 16 è, come detto, solidale al fondello 12 e fissato ad esso con mezzi di fissaggio reversibili.
Tali mezzi di fissaggio reversibili comprendono una base 16b del punzone 16 a sezione maggiore rispetto alla sezione del corpo del punzone; tale base 16b definisce uno spallamelo preposto ad andare in battuta su un corrispondente sottosquadro 19 definito in un foro passante 20 realizzato sul fondello 12 e attraversato dal punzone 16 stesso.
La base 16b è bloccata in detto foro 20 con mezzi di bloccaggio reversibili.
Tali mezzi di bloccaggio reversibili consistono in un elemento filettato 21 da avvitare in una corrispondente controfilettata sede 22 definita all'imbocco di detto foro 20.
In una variante realizzativa del trovato, non illustrata per semplicità, i mezzi di fissaggio reversibili sono del tipo con aggancio a scatto, anche di tipo in sé noto.
L'elemento premilamiera a pistone 15 comprende una prima parte anulare 15a, interna al corpo tubolare 11, sagomata per scorrere in esso, ed una seconda parte 15b, anch'essa anulare, sviluppantesi dalla prima e preposta a sporgere dalla testata 14 fino a circondare la punta 16a del punzone 16 nell'assetto di completa estrazione, come visibile in figura 1.
La prima parte 15a porta mezzi di tenuta esterni 23 per lo scorrimento sulla superficie interna del corpo tubolare 11 , e mezzi di tenuta interni 24 per lo scorrimento coassiale sul punzone 16.
I mezzi di tenuta 23 e 24 si concretizzano in anelli elastici di tenuta, da intendersi di tipo noto, o in altri mezzi simili ed equivalenti.
In una seconda forma realizzativa del trovato, rappresentata in figura 2 e ivi indicata con il numero 110, dal fondello 112 si allunga verso la testata 114 un tratto tubolare 125 di guida per l'elemento premilamiera 115 e di protezione per detto punzone 116.
In tale forma realizzativa, l'elemento premilamiera 115 è conformato per scorrere su di esso, anziché direttamente sul punzone come nella prima forma realizzativa.
Tale seconda forma realizzativa 110 consente di poter sostituire il punzone 116 senza scaricare il gas dalla camera del dispositivo.
II funzionamento del dispositivo punzonatore 10 e 110 secondo il trovato è del tutto analogo a quello dei dispositivi punzonatori di tipo noto.
I vantaggi attesi sono ottenuti grazie all'impiego del gas in pressione, la cui spinta , come avviene con le molle a gas di tipo noto, consente di ottenere una curva di compressione (diagramma della forza in funzione della compressione) avente pendenza molto inferiore rispetto alle tipiche curve di compressione delle molle elicoidali o degli elementi elastomerici tipicamente impiegati.
Ciò implica che il dispositivo punzonatore 10 e 110 secondo il trovato garantisce una spinta maggiore, rispetto ai dispositivi noti, nelle fasi di approccio alla lamiera e di sollevamento da essa, da parte dell'elemento premilamiera 15.
Infatti mentre i dispositivi noti in tali fasi si presentano con la molla elicoidale o l'elemento elastomerico praticamente completamente allungati o semplicemente precaricati, e quindi capaci di una spinta minima, il dispositivo punzonatore 10 e 110 secondo il trovato è in grado di assicurare all'elemento premilamiera 15 e 115 una forza premente adeguata e proporzionale alla pressione con cui il gas è inizialmente caricato nella camera 17.
Tanto maggiore è la pressione di caricamento del gas nel dispositivo 10 e 110, tanto maggiore è la forza premente minima di cui l'elemento premilamiera è capace.
Si è in pratica constatato come il trovato così descritto porti a soluzione il compito e gli scopi preposti.
In particolare con il presente trovato si è realizzato un dispositivo punzonatore dotato di un elemento premilamiera capace di maggiore forza premente, almeno al momento del sollevamento del punzone, rispetto ai dispositivi noti, in particolare a parità di ingombro.
Ulteriormente, con il trovato si è messo a punto un dispositivo punzonatore che consente di ottenere corse di punzonatura maggiori rispetto ai dispositivi di tipo noto, questo grazie alla comprimibilità del gas, la quale ovvia ai limiti imposti dall'allargamento in direzione diametrale delle molle elicoidali e degli elemento elastomerici, e dall'impaccamento delle spire in direzione assiale. Ancora, con il trovato si è messo a punto un dispositivo punzonatore realizzabile di ingombri paragonabili agli ingombri dei dispositivi noti.
In più, il trovato realizza un dispositivo punzonatore allestibile anche con punzoni di tipo noto.
Ovviamente, con il trovato si è messo a punto un dispositivo punzonatore montabile anche su presse di punzonatura o tranciatura di tipo noto e già in funzione.
Non ultimo, con il presente trovato si è realizzato un dispositivo punzonatore con premilamiera, producibile con impianti e tecnologie note.
Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l’uso specifico, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.
Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati apposti al solo scopo di aumentare Pintellegibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull’ interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo punzonatore con premilamiera, caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo tubolare di contenimento (11) chiuso ermeticamente da una parte da un fondello (12) , e dalla parte opposta da una testata (14) forata per il passaggio di un elemento premilamiera a pistone (15) traslante all’ interno di detto corpo tubolare (11), il quale elemento premilamiera (15) è attraversato coassialmente da un punzone (16) solidale a detto corpo tubolare (11), tra detto elemento premilamiera (15) e detto fondello (12) essendo definita una camera di compressione ed espansione (17) per gas in pressione in essa caricato con mezzi di caricamento inseriti su detto fondello (12) o su detto corpo tubolare (11), il gas in pressione essendo preposto a sospingere detto elemento premilamiera (15) tra due assetti, un primo assetto di completa estrazione, in cui l'estremità esterna (13) dell'elemento premilamiera non è a contatto con una lamiera da tranciare o punzonare e fuoriesce dalla testata (14) per una lunghezza tale da interessare la punta (16a) del punzone (16) , ed un secondo assetto, retratto almeno in parte all'interno del corpo tubolare (11) in cui l'estremità esterna (13) dell'elemento premilamiera (15) è a contatto con una lamiera in lavorazione.
- 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di caricamento sono dati da una valvola di non ritorno (18) inserita nel fondello (12).
- 3) Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto punzone (16) è solidale al fondello (12) e fissato ad esso con mezzi di fissaggio reversibili.
- 4) Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di fissaggio comprendono una base (16b) del punzone (16) a sezione maggiore rispetto alla sezione del corpo del punzone, detta base (16b) definendo imo spallamento preposto ad andare in battuta su un corrispondente sottosquadro (19) definito in un foro passante (20) realizzato sul fondello (12) e attraversato dal punzone stesso, detta base (16b) essendo bloccata in detto foro con mezzi di bloccaggio reversibili.
- 5) Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di bloccaggio reversibili consistono in un elemento filettato (21) da avvitare in una corrispondente controfilettata sede (22) definita al'imbocco di detto foro (20).
- 6) Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di fissaggio reversibili sono del tipo con aggancio a scatto.
- 7) Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento premilamiera a pistone (15) comprende una prima parte anulare (15a), interna al corpo tubolare (11), sagomata per scorrere in esso, ed una seconda parte (15b), anch'essa anulare, sviluppantesi dalla prima e preposta a sporgere da detta testata (14) fino a circondare la punta (16a) del punzone (16) nell'assetto di completa estrazione, detta prima parte (15a) portando mezzi di tenuta esterni (23) per lo scorrimento sulla superficie interna del corpo tubolare (11), e mezzi di tenuta interni (24) per lo scorrimento coassiale sul punzone (16), 8) Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che da detto fondello (112) si allunga verso la testata (114) un tratto tubolare (125) dì guida per l'elemento premilamiera (115) e di protezione per detto punzone (116), l'elemento premilamiera (115) essendo conformato per scorrere su di esso. 9) Dispositivo punzonatore con premilamiera, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per quanto descritto ed illustrato nelle allegate tavole di disegni.
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