ITTO940855A1

ITTO940855A1 - Pressa meccanica.

Info

Publication number: ITTO940855A1
Application number: IT94TO000855A
Authority: IT
Inventors: Heizaburo Kato
Original assignee: Sankyo Seisakusho Kk
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1994-10-25
Publication date: 1996-04-25
Also published as: KR0160532B1; US5544576A; DE4437958A1; KR950011107A; IT1268644B1; DE4437958C2; ITTO940855A0; JPH07116897A

Abstract

In una pressa meccanica, un volano è montato rigidamente su un albero di ingresso, ed una piastra a camma di comando è montato rigidamente sull'albero di ingresso in posizione intermedia tra sue estremità opposte, ed una camma a piastra di compensazione di coppia è montata sull'altra estremità dell'albero di ingresso. Un seguicamma montato su un'estremità distale di un'asta di stantuffo di un dispositivo generatore di forza elastica è mantenuto in contatto di pressione con la camma a piastra di compensazione di coppia in modo da annullare una fluttuazione di carico prodotta sull'albero di ingresso. Il dispositivo generatore di forza elastica utilizza una molla elicoidale in compressione o una molla ad aria. Con questa costruzione, una fluttuazione periodica di carico inerziale, prodotta in modo ripetitivo ad ogni rivoluzione durante il funzionamento della pressa meccanica, è compensata dal sistema per risparmiare energia, e di conseguenza è annullata, equilibrando così l'energia, in modo da eliminare variazioni nella rotazione dell'albero di ingresso, riducendo così vibrazioni e rumori.

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

"Pressa meccanica".

SFONDO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una pressa meccanica del tipo in cui una slitta è fatta muovere linearmente con moto alternativo rispetto ad un'incastellatura attraverso una camma a piastra,

In una pressa meccanica che utilizza una camma a piastra, la camma a piastra è montata rìgidamente su un albero di ingresso a cui è trasmesso il moto da un motore attraverso un volano, ed una coppia di seguicamma superiore ed inferiore sono montati su una slitta che è montata su un’incastellatura per un movimento di scorrimento in una direzione verticale. Un bordo periferico della camma a piastra è trattenuto tra la coppia di seguicamma, e con questa disposizione un moto di rotazione della camma a piastra è convertito In un moto lineare alternativo deila slitta. Quando si impartisce il moto alternativo alla slitta, un carico di inerzia della slitta, un carico squilibrato, un carico di pressione e cosi via producono coppie di carico fluttuanti sull'albero di ingresso. Quando queste coppie di carico fluttuanti aumentano, l’albero di ingresso potrebbe non ruotare soltanto soto l'azione della coppia motrice del motore. Per evitare ciò, un volano è stato finora fissato ad un'estremità dell'albero di ingresso in modo che una coppia di carico bruscamente fluttuante dell'albero di ingresso possa essere assorbita da una forza inerziale del volano. Con questa disposizione, il valore massimo della coppia d'ingresso si riduce, e perciò la pressa può essere azionata da una copia di uscita di un motore relativamente piccolo.

Recentemente, a causa di una crescente richiesta di una struttura di piccole dimensioni ed alta densità di componenti elettronici ed anche per un ambiente pulito, si è desiderato realizzare una pressa meccanica di alte prestazioni meno rumorosa ed altamente precisa. Rivedendo le presse da questo punto di vista, si noterà che le presse meccaniche attualmente disponibili sono realizzate in modo da assorbire tutti i carichi fluttuanti per mezzo di un volano. E’ molto razionale e desiderabile dal punto di vista di un meccanismo assorbire una fluttuazione di carico eccessivamente grande, prodotta istantaneamente come in un’operazione di stampaggio, mediante la forza inerziale di un grande volano; tuttavia, benché una fluttuazione di carico costante, prodotta quando si impartisce un moto alternativo alla slitta, possa essere ignorata durante un funzionamento a bassa velocità, la sua energia supera l’energia dell'operazione di stampaggio durante un funzionamento ad alta velocità, per cui la velocità di rotazione dell'albero di ingresso fissato al volano aumenta e diminuisce, e di conseguenza varia periodicamente ad ogni rivoluzione. E’ noto che tali variazioni nella rotazione del sistema conduttore di ingresso provocano vibrazioni della pressa e rumori, e compromettono anche la durata di un innesto e di un freno.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

Alla luce dei problemi precedenti della tecnica anteriore, costituisce uno scopo della presente invenzione realizzare una pressa meccanica in cui una fluttuazione periodica di carico inerziale, prodotta in modo ripetitivo ad ogni rivoluzione durante il funzionamento di una pressa meccanica, sia compensata da un altro sistema per risparmiare energia, e di conseguenza sia annullata, equilibrando così l’energia in modo da eliminare variazioni nella rotazione di un albero di ingresso, rìducendo così vibrazioni e rumori. In accordo con la presente invenzione, si realizza una pressa meccanica comprendente un albero di ingresso avente un volano montato su una sua estremità; un motore collegato operativamente all'albero di ingresso per trasmettere una forza di rotazione del motore all'albero di ingresso; una slitta; una camma a piastra di comando montata rigidamente sull’albero di ingresso per una rotazione con quest’ultimo; un seguicamma per convertire un moto di rotazione della piastra a camma di comando in un moto lineare alternativo della slitta; una camma a piastra di compensazione di coppia montata sull'altra estremità dell’albero di ingresso per annullare una coppia fluttuante di carico prodotta sull'albero di ingresso; un dispositivo generatore di forza elastica comprendente un’asta di stantuffo; ed un seguicamma montato su un’estremità distale dell’asta di stantuffo e premuto contro la camma a piastra di compensazione di coppia.

li dispositivo generatore di forza elastica utilizza una molla elicoidale in compressione montata entro un cilindro che riceve in modo scorrevole l'asta di stantuffo, oppure un gas contenuto a tenuta nel cilindro.

Con la costruzione precedente secondo la presente invenzione, una coppia fluttuante di carico prodotta sull'albero di ingresso è annullata dalla camma a piastra di compensazione di coppia, e perciò variazioni o irregolarità nella rotazione dell’albero di ingresso sono eliminate, per cui è possibile ridurre vibrazioni e rumori.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La figura 1 rappresenta una vista in sezione trasversale schematica di una forma di attuazione preferita di una pressa meccanica secondo la presente invenzione osservata da un suo lato anteriore;

la figura 2 rappresenta una vista in sezione trasversale schematica della pressa osservata da un suo iato sinistro;

la figura 3 rappresenta una vista in sezione trasversale schematica della pressa osservata da un suo lato destro;

la figura 4 rappresenta un grafico che mostra la relazione di una corsa della slitta con un'accelerazione ed una velocità nella pressa illustrata nella figura 1 ;

la figura 5 rappresenta una vista in sezione trasversale schematica di un'altra forma di attuazione preferita di una pressa meccanica secondo l’invenzione osservata da un suo lato anteriore; e

la figura 6 rappresenta una vista in sezione trasversale schematica della pressa meccanica illustrata nella figura 5 osservata da un suo lato destro.

DESCRIZIONE DELLE FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE

La figura 1 rappresenta una vista in sezione trasversale schematica di una forma di attuazione preferita di una pressa meccanica secondo la presente invenzione osservata da un suo lato anteriore, la figura 2 rappresenta una vista in sezione trasversale schematica della pressa osservata da un suo lato sinistro, e la figura 3 rappresenta una vista in sezione trasversale schematica della pressa osservata da un suo lato destro. Un'incastellatura 1 è di forma scatolare, e comprende una porzione di supporto superiore 2, una porzione di supporto intermedia 3 e una porzione di supporto inferiore 4. Una slitta 7 è montata sulle porzioni di supporto superiore ed intermedia 2 e 3 dell'incastellatura 1 attraverso cuscinetti 5 e 6 per un movimento di scorrimento in una direzione verticale, ed i cuscinetti 5 e 6 supportano una porzione di guida superiore 8 ed una porzione di guida inferiore 9 della slitta 7, rispettivamente. Uno stampo superiore 10 è montato su un'estremità inferiore della slita 7, ed uno stampo inferiore 11 è montato sulla porzione di supporto inferiore 4 dell'incastellatura 1 attraverso un piano di appoggio 12.

Una coppia di seguicamma superiore ed inferiore 13 e 14 sono montati in modo girevole su una porzione intermedia della slitta 7, ed un albero di ingresso 15 si estende orizzontalmente attraverso la slitta 7 in posizione intermedia tra le sue estremità opposte, ed è inserito tra ta coppia di seguicamma 13 e 14. Una camma a piastra di comando 16 con una forma a cuore è montata rigidamente sull’albero di ingresso 15, ed è trattenuta tra la coppia di seguicamma 13 e 14. L'albero di ingresso 15 è montato in modo girevole in corrispondenza delle sue porzioni di estremità opposte sull'incastellatura 1 attraverso cuscinetti 17 e 18. Un volano 19 è montato rigidamente su un'estremità dell'albero di Ingresso 15 attraverso un elemento 19a di fissaggio d’albero, e questo volano 19 è condotto in rotazione attraverso una cinghia 22 da una puleggia 21 montata rigidamente su un albero rotante di un motore 20 montato sulla porzione di supporto superiore 2 deil’incastellatura 1. Una camma a piastra 23 di compensazione di coppia sotto forma di un disco eccentrico è montata rigidamente sull’altra estremità dell’albero di ingresso 15, ed un seguicamma 26 è montato in modo girevole su un'estremità distale di un'asta di stantuffo 25 di un dispositivo generatore di forza elastica 24 montato rigidamente su una piastra di sostegno deli’in castellatura 1. li seguicamma 26 è mantenuto in contatto di pressione con la camma a piastra 23 di compensazione di coppia, li dispositivo generatore di forza elastica 24 comprende una molla elicoidale in compressione 28 montata entro un cilindro 27 che riceve in modo scorrevole nel suo interno i'asta di stantuffo 25, ed ii seguicamma 26 è spinto dalla molia elicoidale in compressione 28 in contatto con un bordo periferico della camma a piastra 23 di compensazione di coppia. Nei disegni, i numeri di riferimento 16a e 23a indicano elementi di fissaggio di albero, rispettivamente ed il numero di riferimento 14a indica un cuscinetto ad aghi.

Sarà ora descritto il funzionamento della pressa meccanica precedente. Quando il motore 20 ruota, e trasmette la sua forza di rotazione al volano 19 attraverso la puleggia 21 e la cinghia 22 facendo ruotare l'albero di ingresso 15, la slitta 7 è fatta muovere verticalmente con moto alternativo attraverso la camma di comando 16 e la coppia di seguicamma 13 e 14, ed un pezzo è lavorato tra gli stampi superiore ed inferiore 10 ed 11 montati rispettivamente sulla slitta 7 e sulla porzione di supporto inferiore 4 dell'incastellatura 1. D’altra parte, la camma a piastra 23 di compensazione di coppia, montata rigidamente sull'altra estremità dell'albero di ingresso 15, agisce in modo da annullare una coppia fluttuante di carico prodotta sull'albero di ingresso 15 durante la lavorazione del pezzo dal movimento alternativo della slitta 7.

Una coppia di inerzia Ts, agente sull'albero di ingresso 15 in rotazione continua durante il movimento alternativo della slitta 7, è proporzionale ai prodotto dell’accelerazione A e della velocità V delia slitta 7, come segue, dove Th rappresenta il tempo richiesto per un colpo della slitta 7.

Ts = l(Th<z>/th<z>/0h)A V

in cui I rappresenta un momento di inerzia (kgf m/s<2>) della slitta, Th rappresenta lo spostamento (radianti) della slitta, th rappresenta il tempo (s) richiesto per una rotazione di Th, e 0h rappresenta una spostamento dell'albero di ingresso (radianti).

Come si noterà dalla formula precedente, Ts è proporzionale ad AV, e come indicato dal tratteggio nella figura 4 una coppia negativa è prodotta nella prima parte fino ad un punto morto inferiore della corsa della slitta S. Una coppia positiva è prodotta nella seconda parte dal punto morto inferiore. Con riferimento ad un punto morto superiore, analogamente, una coppia negativa è prodotta nella prima parte fino al punto morto superiore, ed una coppia positiva è prodotta nella seconda parte dal punto morto superiore.

Allo scopo di annullare queste coppie, coppie opposte rispetto a queste coppie sono prodotte dalla camma a piastra 23 di compensazione di coppia e dal dispositivo generatore di forza elastica 24 in modo che la coppia (energia) possa essere equilibrata durante un giro completo dell'albero di ingresso 15.

A causa di una costante elastica F della molla elicoidale in compressione 28 del dispositivo generatore di forza elastica 24, la coppia Tk agente sull'albero di ingresso 15 è espressa dalla formula seguente in cui y rappresenta lo spostamento della camma a piastra 23 di compensazione di coppia:

Tk = Fdy/de = Fyth/9h.

Risolvendo le formule precedenti in modo che la somma della coppia Ts e della coppia Tk diventi sempre zero (0), è possibile trovare il contorno della camma a piastra 23 di compensazione di coppia, e la fluttuazione di carico dell'albero di ingresso 15 è annullata come precedentemente descritto, e perciò si riducono vibrazioni e rumori, e l'efficienza dell’operazione è migliorata, ed è possibile prevedere un effetto di risparmio di energia.

La figura 5 rappresenta una vista in sezione trasversale schematica di un’altra forma di attuazione preferita di una pressa meccanica secondo la presente invenzione osservata da un suo lato anteriore, e la figura 6 rappresenta una vista in sezione trasversale schematica di questa pressa osservata da un suo lato destro. Una vista in elevazione laterale da sinistra di questa pressa è simile a quella della figura 2. Mentre il dispositivo generatore di forza elastica 24 nella pressa precedente secondo la prima forma di attuazione utilizza la molla elicoidale in compressione 28, in questa forma di attuazione si utilizza una moda ad aria, fi resto della costruzione è uguale a quello della prima forma di attuazione, e perciò le porzioni di questa forma di attuazione identiche rispettivamente a quelle della prima forma di attuazione sono Indicate da numeri di riferimento identici, rispettivamente, e la loro spiegazione sarà omessa. Con riferimento alle figure 5 e 6, in un dispositivo generatore di forza elastica 24’, un seguicamma 26’ è montato in modo girevole su un'estremità distale di un'asta di stantuffo 25’, e l'aria 29 è contenuta a tenuta in un cilindro 27’ che riceve in modo scorrevole nel suo interno l’asta di stantuffo 25'. L'aria 29 contenuta a tenuta può essere sostituita da qualsiasi altro gas adatto. Un regolatore di pressione 30 per regolare la pressione dell’aria entro il cilindro 27’ è collegato ai cilindro 27’. In questa forma di attuazione, poiché la molla ad aria è utilizzata quale dispositivo generatore di forza elastica, si ottiene un vantaggio dovuto al fatto che, regolando la pressione dell'aria entro il cilindro 27’ mediante il regolatore di pressione 30, è facilmente possibile realizzare una regolazione fine per funzioni di compensazione di coppia.

Come precedentemente descritto, secondo la presente invenzione, la camma a piastra di compensazione di coppia è montata su un'estremità dell’albero di ingresso, ed il seguicamma montato sull'estremità distale dell’asta di stantuffo del dispositivo generatore di forza elastica è premuto contro la camma a piastra di compensazione di coppia in modo da annullare la coppia fluttuante di carico prodotta sull'albero di ingresso. Perciò variazioni o irregolarità nella rotazione dell’albero di ingresso sono eliminate riducendo vibrazioni e rumori, e l'efficienza dell’operazione è migliorata, ed è possibile prevedere l'effetto di risparmio di energia.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. In una pressa meccanica comprendente un albero di ingresso avente un volano montato su una sua estremità; un motore collegato operativamente all’albero di ingresso suddetto per trasmettere una forza di rotazione del motore suddetto all'albero di ingresso suddetto; una slitta; una camma a piastra di comando montata rigidamente sull'albero di ingresso suddetto per ruotare con quest’ultimo; ed un seguìcamma per convertire un moto di rotazione della piastra a camma di comando suddetta in un moto lineare alternativo della slitta suddetta; perfezionamento comprendente una camma a piastra di compensazione di coppia montata sull'altra estremità dell’albero di ingresso suddetto per annullare una copia fluttuante di carico prodotta sull'albero di ingresso suddetto; un dispositivo generatore di forza elastica comprendente un’asta di stantuffo; ed un seguìcamma montato su un'estremità distale dell’asta di stantuffo suddetta e premuto contro la camma a piastra suddetta di compensazione di coppia.
2. Pressa meccanica secondo la rivendicazione 1 , in cui il dispositivo suddetto generatore di forza elastica comprende un cilindro che riceve in modo scorrevole nel suo interno l'asta di stantuffo suddetta, ed una molla elicoidale in compressione montata entro il cilindro suddetto in modo da spingere l'asta di stantuffo suddetta.
3. Pressa meccanica secondo la rivendicazione 1 , in cui il dispositivo suddetto generatore di forza elastica comprende un cilindro che riceve in modo scorrevole nel suo interno l’asta di stantuffo suddetta, con un gas contenuto a tenuta entro il cilindro suddetto per spingere l’asta di stantuffo suddetta.