ITTO940674A1

ITTO940674A1 - Macchina per la pressatura meccanica.

Info

Publication number: ITTO940674A1
Application number: IT000674A
Authority: IT
Inventors: Heizaburo Kato
Original assignee: Sankyo Seisakusho Kk
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 1996-02-24
Also published as: DE4430244A1; JP3288494B2; DE4430244C2; KR0160535B1; US5467706A; ITTO940674A0; KR950005528A; IT1266207B1; JPH0760499A

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: "Macchina per la pressatura meccanica'.

SFONDO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione riguarda una macchina per la pressatura meccanica provvista di un dispositivo di equilibratura dinamica per equilibrare una forza inerziale squilibrata di un cursore moventesi dì moto alternativo azionato da un eccentrico a rotazione. Un esempio noto di pressa meccanica che utilizza un eccentrico a rotazione è il tipo di pressa che utilizza un eccentrico vincolato come un meccanismo a giogo. In una tale pressa, un cursore è collegato a un inseguitore tramite una barra di collegamento, e il movimento rotazionale dell'eccentrico viene convertito in un movimento lineare alternativo del cursore. In una tale pressa che .utilizza un eccentrico a rotazione, quando inizia il funzionamento, si generano vibrazioni, che derivano da una forza d'inerzia squilibrata causata dal movimento alternativo del cursore, che producono rumore e causano un errore di posizionamento, come in una tradizionale pressa ad albero a gomiti. Per evitare ciò, generalmente, è stato utilizzato un dispositivo di equilibratura dinamica.

In un tradizionale dispositivo di equilibratura dinamica, una forza inerziale squilibrata del cursore moventesi di .moto alternativo viene annullata mediante un peso equilibratore che è equivalente al peso del cursore, e viene collegato tramite un eccentrico od articolazioni, sostenute da un telaio, in corrispondenza di fasi opposte a sporgenze dell'eccentrico. Con questa struttura, la forza inerziale squilibrata nell'intera pressa viene annullata dal peso equilibratore, e di conseguenza le vibrazioni della pressa stessa (tranne che per il cursore e le parti in movimento) vengono ridotte, permettendo perciò un'alta velocità di funzionamento della pressa.

Nella suddetta tradizionale macchina per la pressatura, tuttavia, l'effetto di -richiamo del cursore avente uno stampo superiore montato su di esso, una forza inerziale F, generata durante il movimento alternativo, causa una flessione S = F x K a seconda della rigidità (costante di elasticità) K di un percorso di propagazione (generalmente estendentesi da un inseguitore tramite un azionatore al telaio della pressa) di un carico. Generalmente, detta flessione S diviene massima in prossimità di punto morto, e la dimensione del cursore si espande verso il basso, influenzando di conseguenza negativamente la precisione in corrispondenza del punto morto. E inoltre, detta flessione S è proporzionale alla forza inerziale, e perciò viene aumentata quando aumenta la velocità. Di conseguenza, . tradizionalmente, sebbene una macchina per la pressatura venga resa apparentemente silenziosa realizzando il dispositivo di equilibratura dinamica, è stato trovato che ciò non è completamente soddisfacente dal punto di vista della precisione dinamica come per esempio la precisione di una contropunta inferiore e la precisione di coniatura.

COMPENDIO DELL'INVENZIONE

Considerando il suddetto problema, uno scopo della presente invenzione è quello dì fornire una macchina per la pressatura meccanica con elevata precisione dinamica in cui una forza inerziale squilibrata, generata durante il movimento alternativo di un cursore, può venire eliminata nel sistema del cursore senza causare una grande sollecitazione di flessione nell'intera macchina per la pressatura.

Secondo la presente invenzione, viene realizzata una macchina per la pressatura meccanica comprendente :

un cursore sostenuto su un telaio per un movimento di scorrimento verticale, il cursore avendo uno stampo superiore montato sulla sua superfìcie inferiore;

una coppia di blocchi di scorrimento montati rispettivamente su porzioni di destra e di sinistra del telaio per un movimento dì scorrimento orizzontale;

un inseguitore di eccentrico e un inseguitore a rullo montati per la rotazione su ciascuno dei due blocchi di scorrimento;

una coppia di barre di connessione collegate in modo da poter rotare rispettivamente in corrispondenza di loro prime estremità alla coppia di blocchi di scorrimento, le estremità lìbere della coppia di barre di connessione essendo collegate in modo da poter rotare al cursore;

un peso equilibratore montato su una porzione superiore del telaio per un movimento di scorrimento verticale;

una prima articolazione avente un'estremità collegata in modo da poter rotare a ciascuno dei due blocchi di scorrimento per un movimento di scorrimento verticale attraverso un pezzo di scorrimento, l'estremità libera della prima articolazione essendo collegata in modo da poter rotare al peso equilibratore;

una seconda articolazione avente un'estremità collegata in modo da poter rotare a ciascuno dei due blocchi di scorrimento per un movimento di scorrimento verticale attraverso il pezzo di scorrimento assieme alla prima articolazione, l'estremità libera della seconda articolazione essendo collegata in modo da poter rotare al cursore, e la seconda articolazione avendo la stessa lunghezza della prima articolazione;

un albero di entrata imperniato sul telaio, l'albero di entrata essendo collegato ad una sua estremità ad un mezzo di trasmissione della rotazione; e

un eccentrico fissamente montato sull'altra porzione di estremità dell'albero di entrata per la rotazione assieme ad esso, l'eccentrico avendo una porzione periferica stretta tra l'inseguitore di camma e l'inseguitore a rullo su ciascuno dei due blocchi di scorrimento in modo da muovere di moto alternativo la coppia di blocchi di scorrimento destro e sinistro in modo simmetrico.

Di conseguenza, nella presente invenzione, una forza inerziale (almeno un movimento verticale alternativo) del cursore può venire eliminata in un sistema a scorrimento senza trasmettere un grande carico alla macchina per la pressatura, e perciò può venire migliorata la precisione dinamica. Il carico prodotto da uno stampo e da un'operazione di pressatura può venire ricevuto dalle articolazioni che interconnettono il cursore e il peso equilibratore, e la rigidità della pressa viene determinata mediante un percorso di propagazione del carico, e perciò possono venire migliorate la precisione del punto morto inferiore della pressa e la precisione di coniatura, e le vibrazioni ed il rumore della pressa possono venire ridotti.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La figura 1 è una vista schematica in sezione trasversale di una forma di realizzazione preferita della macchina per la pressatura meccanica secondo la presente .invenzione osservata da un suo lato anteriore;

la figura 2 è una vista schematica in sezione trasversale presa lungo la linea II-II della figura 1, osservata da un lato della macchina per la pressatura;

la figura 3 è una vista schematica in sezione trasversale presa lungo la linea III-III della figura 1, osservata da un lato della macchina per la pressatura;

la figura 4 è una vista schematica in sezione trasversale di una porzione del meccanismo a eccentrico osservata dalla sommità della macchina per la pressatura;

la figura 5 è una vista simile a quella della figura 2, che illustra però una macchina per la pressatura meccanica modificata secondo l'invenzione; e

la figura 6 è una vista simile a quella della figura 1, che illustra però un'ulteriore macchina per la pressatura meccanica modificata secondo l'invenzione.

DESCRIZIONE DELLE FORME DI REALIZZAZIONE PREFERITE

La figura 1 è una vista schematica in sezione trasversale di una forma di realizzazione preferita della macchina per la pressatura meccanica secondo la presente invenzione osservata da un suo lato anteriore, la figura 2 è una vista schematica in sezione trasversale presa lungo la linea II-II della figura 1, osservata da un lato della macchina per la pressatura, la figura 3 è una vista schematica in sezione trasversale presa lungo la lìnea III-III della figura 1, osservata da un lato della macchina per la pressatura, e la figura 4 è una vista schematica in sezione trasversale di una porzione del meccanismo a eccentrico osservata dalla sommità della macchina per la pressatura. Un telaio 1 comprende una porzione di supporto superiore 2, una porzione di supporto intermedia 3, una porzione di supporto inferiore 4, ed una coppia di porzioni sporgenti intermedie 5 che sono realizzate tra la porzione di supporto superiore 2 e la porzione di supporto intermedia 3, e sporgono internamente l'una verso l'altra rispettivamente da pareti laterali destra e sinistra del telaio 1. Un cursore 7 di forma rettangolare è sostenuto tramite un appoggio 6 sulla porzione di supporto intermedia 3 per un movimento di scorrimento nella direzione verticale. Uno stampo superiore è montato sulla superficie inferiore del cursore 7. Una scanalatura di guida 8 è formata in ciascuna delle porzioni sporgenti intermedie destra e sinistra 5, e si estende orizzontalmente. Un blocco di scorrimento 10 è scorrevolmente accolto in ciascuna delle scanalature di guida 8 tramite un appoggio 9. Due inseguitori dell'eccentrico 11 sono montati in modo da poter rotare su una porzione interna di ciascuno dei due blocchi di scorrimento destro e sinistro 10, e un inseguitore a rullo 12 è montato in modo da poter rotare su una porzione esterna dì ciascun blocco di scorrimento 10. Una barra di collegamento 14 è montata in modo da poter rotare o imperniata in corrispondenza di una sua estremità biforcata su un albero di sostegno 13 per ciascun inseguitore a rullo 12 in modo tale che l'inseguitore a rullo 12 sia accolto nella estremità biforcata della barra di .collegamento 14. Le altre estremità biforcate delle due barre di collegamento 14 sono collegate in modo da poter rotare rispettivamente a porzioni laterali destra e sinistra di una superficie superiore del cursore 7 tramite rispettivi perni di collegamento 15.

Una coppia di guide di scorrimento 16 ciascuna avente una scanalatura di guida estendentesi verticalmente sono montati fissamente su ciascuno dei blocchi di scorrimento 10. e un pezzo di scorrimento 17 è scorrevolmente adattato in ciascuna delle guide di scorrimento 16. Una prima articolazione 18 ed una seconda articolazione 19 sono imperniate in corrispondenza di loro prime estremità tramite un perno di collegamento 20 alla coppia di pezzi di scorrimento 16 su ciascun blocco di scorrimento 10. L'estremità libera della prima articolazione 18 è imperniata tramite un perno di collegamento 23 ad una superficie inferiore del peso equilibratore 22. Il peso equilibratore 22 di forma rettangolare è montato tramite un appoggio 21 sulla porzione di supporto superiore 2 del telaio 1 per un movimento di scorrimento verticale. L'estremità libera della seconda articolazione è imperniata alla superficie superiore del cursore 7 tramite un perno di collegamento 24. Il peso equilibratore 22 è di dimensione uguale al cursore 7, ed ha un peso equivalente a quello del cursore 7. Le prime articolazioni 18 e le seconde articolazióni 19 hanno la stessa lunghezza, e sono rispettivamente collegate a corrispondenti porzioni del peso equilibratore 22 e del cursore 7.

Un albero di entrata 25 è sostenuto in modo da poter rotare su una parete posteriore del telaio 1 tramite appoggi 26 e 27, l'albero di entrata 25 estendendosi attraverso la parete posteriore dal lato posteriore del telaio 1 verso un suo lato anteriore. Un volano 28 è fissamente montato su un'estremità dell'albero di entrata 25, ed è azionato da un motore 29 per la rotazione tramite una puleggia 30, fissamente montata su un albero di rotazione del motore 29, ed una cinghia 31 stesa attorno alla puleggia 30 ed al volano 28, il motore 29 essendo montato alla sommità del telaio 1. Un eccentrico 32 è fissamente montato sull'altra porzione terminale dell'albero di entrata 25, e presenta un bordo formato in corrispondenza del suo margine periferico esterno e sporgente anteriormente e posteriormente. Il bordo dell'eccentrico 32 è simmetrico rispetto al centro o asse di rotazione dell'eccentrico 32. I due inseguitori dell'eccentrico 11 sostenuti ognuno dal blocco 10 sono mantenuti in contatto con la superficie periferica interna del bordo dell'eccentrico 32 mentre l'inseguitore a rullo 12 sostenuto da ciascun blocco scorrimento 10 viene mantenuto in contatto con la superficie periferica esterna del bordo dell'eccentrico 32. I due inseguitori dell'eccentrico 11 e l'inseguitore a rullo 12 sostenuti sul rispettivo blocco di scorrimento 10 vengono fatti rotare in accordo con la rotazione dell'eccentrico 32 per muovere dì moto alternativo la coppia di blocchi di scorrimento 10 destro e sinistro in direzioni opposte, vale a dire, avvicinarli ed allontanarli l'uno dall'altro. Allo scopo di muovere la coppia di blocchi di scorrimento 10 destro e sinistro in modo simmetrico, l'eccentrico 32 è progettato in modo tale che sia stabilito S = 2n (n = 1, 2, 3, 4, ...)dove S rappresenta il numero di 'sporgenze dell'inseguitore 32. Per esempio, se viene scelto n = 1, si ottiene S = 2, e di conseguenza viene realizzato un eccentrico simmetrico a 180° in cui il numero di sporgenze così come il numero di rientranze è pari a 2. Se viene scelto n = 2, viene realizzato un eccentrico diviso in quattro parti in cui il numero di sporgenze così come il numero di rientranze è pari a quattro, nel qual caso il baricentro dell'eccentrico coincide sempre con l'asse di rotazione dell'eccentrico,-di modo che l'eccentrico ha un buon equilibrio rotazionale. Le posizioni dei perni di collegamento destro e sinistro 15 sulla superficie superiore del cursore 7, le posizioni dei perni di supporto destro e sinistro 13 sui blocchi di scorrimento 10, e le posizioni di rotazione dell'eccentrico 32 sono determinate in modo tale che la velocità è la più bassa in corrispondenza del punto morto inferiore della corsa del cursore 7, realizzando così un meccanismo del-tipo a ginocchiera.

Verrà ora descritto il funzionamento della suddetta macchina per la pressatura meccanica. Quando il motore 29 viene fatto rotare per trasmettere la sua forza rotazionale al volano 28 tramite la puleggia 30 e la cinghia 31, l'eccentrico 32 viene fatto rotare o viene spostato angolarmente dalla posizione illustrata (in cui le rientranze dell'eccentrico 32 sono disposte in corrispondenza degli inseguitori dell'eccentrico 11 e degli inseguitori a rullo 12), in modo tale che i blocchi di scorrimento destro e sinistro 10 vengano allontanati l'uno dall'altro dalle posizioni illustrate rispettivamente in posizioni simmetriche destra-sinistra. In accordo con questo movimento, ciascuna barra di collegamento 14 viene spostata verso una posizione verticale per spostare il cursore 7 verso il basso a partire dal punto morto superiore illustrato. Nello stesso tempo, tramite le guide di scorrimento 16, i pezzi di scorrimento 17, le prime articolazioni 18 e le seconde articolazioni 19, il peso equilibratore 22 viene spostato in una direzione opposta alla direzione di spostamento del cursore 7, cioè, verso l'alto, per una distanza uguale al movimento totale del cursore 7. Quando l'eccentrico 32 ruota di 90 gradi, in modo che le sporgenze dell'eccentrico 32 raggiungano l'inseguitore dell'eccentrico 11 e gli inseguitori a rullo 12, i due blocchi di scorrimento 10 si trovano alla massima distanza l'uno dall'altro, ed il cursore 7 è disposto in corrispondenza del punto morto inferiore, lavorando di conseguenza un pezzo, e inoltre il peso equilibratore 22 raggiunge il punto morto superiore.

Come precedentemente descritto, in questa forma di realizzazione, la forza inerziale generata nel cursore discendente 7 viene eliminata dalla forza inerziale diretta in senso opposto del peso equilibratore ascendente 22 tramite le due seconde articolazioni 19, i pezzi d-i scorrimento 17, sostenuti in modo da potersi spostare verticalmente sui blocchi di scorrimento 10, e la prima articolazione 18. Di conseguenza, è possibile migliorare la precisione dinamica senza generare una ampia sollecitazione di flessione nell'intera macchina per la pressatura. In tal modo, un carico di pressione in prossimità del punto morto inferiore viene sostenuto solo dalle due barre di collegamento 14, e accorciando le barre di collegamento la rigidità della pressa può venire aumentata, ed anche se lo stampo viene sottoposto ad un carico squilibrato, il parallelismo dei blocchi dì scorrimento 10 non viene influenzato.

La figura 5 illustra una forma modificata dell'invenzione che differisce dalla suddetta forma di realizzazione soltanto per il fatto che i punti di connessione tra un cursore 7' e barre di collegamento 14' sono quattro. Più specificatamente, una coppia di porzioni di collegamento biforcate 7'a e 7'b vengono realizzate su ciascuna porzione laterale destra e sinistra di una superficie superiore del cursore 7'. Due porzioni di collegamento 14'a e 14'b vengono realizzate in corrispondenza di un'estremità inferiore di ciascuna delle due barre di collegamento 14', e sono collegate in modo da poter rotare tramite rispettivi perni di collegamento 15'a e 15'b rispettivamente alle porzioni di collegamento 7'a e 7'b. Il resto della struttura è lo stesso come quello della prima forma di realizzazione, e dì conseguenza la sua spiegazione viene omessa. In questa forma di realizzazione, a causa della disposizione dei quattro punti di collegamento, si evita che il cursore 7' s'inclini non solo a destra e a sinistra, ma anche in avanti e all'indietro.

La figura 6 illustra un'altra variante dell'invenzione. In questa forma di realizzazione, una flangia 22'a viene realizzata su ciascun lato opposto (destro e sinistro) di un peso equilibratore 22', ed una molla di compressione a spirale 33 viene realizzata tra ciascuna flangia 22'a e la porzione di supporto superiore 2 del telaio 1. Il resto della struttura è lo stesso come quello della prima forma di realizzazione, .e di conseguenza la sua descrizione viene omessa. In questa forma di realizzazione, poiché il peso equilibratore 22' viene sostenuto dal telaio 1 tramite le molle di compressione a spirale 33, qualsiasi carico supplementare diverso da quello utilizzato per regolare l'equilibrio del cursore 7 può venire assorbito. Guasta struttura può venire applicata sia alla pressa a due punti della figura 2 sia alla pressa a quattro punti della figura 5.

Come precedentemente descritto, nella presente invenzione, poiché il cursore e il peso equilibratore sono collegato insieme tramite le articolazioni, una forza inerziale squilibrata del cursore può venire eliminata nel sistema a scorrimento, e di conseguenza la precisione dinamica può venire migliorata senza causare una grande sollecitazione di flessione sull'intera macchina per la pressatura. Inoltre, poiché il carico, generato dallo stampo e dall'operazione di pressatura, viene ricevuto dalle barre di collegamento e dalle articolazioni che interconnettono il cursore ed il peso equilibratore, la rigidità della pressa viene aumentata, in modo tale che le vibrazioni e i rumori della pressa possano venire ridotti. In aggiunta, l'eccentrico, i blocchi di scorrimento e le barre di collegamento costituiscono congiuntamente un meccanismo del tipo a ginocchiera, e di conseguenza può venire ottenuta una macchina per la pressatura meccanica di struttura semplice, con breve percorso di sollecitazione, ben resistente a un carico d'urto della ressa e ad un carico squilibrato, e meno influenzata termicamente. Inoltre, a causa dell'effetto ginocchiera, la velocità viene ridotta in prossimità del punto morto inferiore, e di conseguenza può venire realizzata una macchina per la pressatura meccanica che è altamente precisa in corrispondenza del punto morto inferiore, e riduce i rumori. In aggiunta, possono venire ottenuti i vantaggiosi effetti che la curva di spostamento può venire liberamente scelta poiché l'eccentrico viene utilizzato come un azionatone, che può venire ottenuto un buon equilibrio rotazionale poiché il numero di sporgenze dell'eccentrico viene stabilito in un numero intero multiplo di 2, e che l'efficacia di funzionamento è elevata poiché viene utilizzato un meccanismo a eccentrico a coppia rotante.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la pressatura meccanica comprendente: un cursore sostenuto su un telaio per un movimento di scorrimento verticale, il cursore avendo uno stampo superiore montato sulla sua superficie inferiore; una coppia di blocchi di scorrimento montati rispettivamente su porzioni di destra e di sinistra del telaio per un movimento di scorrimento orizzontale; un inseguitore di eccentrico e un inseguitore a rullo montati per la rotazione su ciascuno dei due blocchi di scorrimento; una coppia di barre di connessione collegate in modo da poter rotare rispettivamente in corrispondenza di loro prime estremità alla coppia di blocchi di scorrimento, le estremità libere della coppia di barre di connessione essendo collegate in modo da poter rotare al cursore; un peso equilibratore montato su una porzione superiore del telaio per un movimento di scorrimento verticale: una prima articolazione avente un'estremità collegata in modo da poter rotare a ciascuno dei due blocchi di scorrimento per un movimento di scorrimento verticale attraverso un pezzo di scorrimento, l'estremità libera della prima articolazione essendo collegata in modo da poter rotare al peso equilibratore; una seconda articolazione avente un'estremità collegata in modo da poter rotare a ciascuno dei due blocchi di scorrimento per un movimento di. scorrimento verticale attraverso il pezzo di scorrimento assieme alla prima articolazione, l'estremità libera della seconda articolazione essendo collegata in modo da poter rotare al cursore, e la seconda articolazione avendo la stessa lunghezza della prima articolazìone; un albero di entrata imperniato sul telaio, l'albero di entrata essendo collegato ad una sua estremità ad un mezzo di trasmissione della rotazione; e un eccentrico fissamente montato sull'altra porzione di estremità dell'albero di entrata per la rotazione assieme ad esso, l'eccentrico avendo una porzione periferica stretta tra l'inseguitore di camma e l'inseguitore a rullo su ciascuno dei due blocchi di scorrimento in modo da muovere di moto alternativo la coppia di blocchi di scorrimento destro e sinistro in modo simmetrico.
2. Macchina per la pressatura meccanica secondo la rivendicazione 1, in cui detta altra estremità di ciascuna di dette due barre di collegamento è collegata a detto cursore in corrispondenza di due punti.
3. Macchina per la pressatura meccanica secondo le rivendicazioni 1 oppure 2, in cui detto eccentrico ha un bordo formato in corrispondenza del suo margine periferico esterno bordo che viene trattenuto tra detto inseguitore dell'eccentrico e detto inseguitore a rullo montati su ciascuno di detti due blocchi di scorrimento, detto bordo essendo simmetrico rispetto all'asse di rotazione di detto eccentrico, e detto bordo avendo sporgenze il-'cui numero corrisponde a un multiplo intero di 2.
4. Macchina per la pressatura meccanica secondo la rivendicazione 3, in cui detta prima articolazione e detta seconda articolazione di detti blocchi di scorrimento sono sostenuti in modo da poter rotare su detto pezzo di scorrimento, e detto pezzo di scorrimento è adattato in una guida di scorrimento per un movimento di scorrimento verticale, guida di scorrimento la quale è realizzata su ciascuno di detti blocchi di scorrimento.