ITUA20164077A1

ITUA20164077A1 - Metodo di assemblaggio di un gruppo cilindro-pistone e gruppo cilindro-pistone cosi’ ottenuto

Info

Publication number: ITUA20164077A1
Application number: ITUA2016A004077A
Authority: IT
Inventors: Claudio Ognibene
Original assignee: Ognibene Power Spa
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-12-03
Also published as: US20170350425A1; EP3252319B1; EP3252319A1

Description

“METODO DI ASSEMBLAGGIO DI UN GRUPPO CILINDRO-PISTONE E

GRUPPO CILINDRO-PISTONE COSI’ OTTENUTO”

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce ad un metodo di assemblaggio di un gruppo cilindro-pistone e ad un gruppo cilindro-pistone così ottenuto.

TECNICA PREESISTENTE

Sono noti gruppi cilindro-pistone comprendenti un cilindro nel quale è accolto uno stelo.

Il cilindro è chiuso ad un’estremità da un fondello a cui è unito mediante una saldatura circonferenziale e presenta all’estremità opposta una testata a cui è unito mediante un’altra saldatura circonferenziale.

Secondo un metodo noto di assemblaggio del gruppo cilindro-pistone, la testata viene saldata ad un’estremità del cilindro senza le guarnizioni mediante un procedimento di saldatura convenzionale ed in un secondo tempo si inseriscono le guarnizioni e lo stelo ed infine si salda il fondello all’altra estremità del cilindro. Tale procedimento viene seguito poiché l’elevato calore provocato dall’operazione di saldatura deve essere smaltito prima di inserire le guarnizione, che è generalmente realizzata in materiale termoplastico, al fine di evitare danneggiamenti delle medesime.

Uno degli svantaggi di questo procedimento di assemblaggio noto è che esso comporta tempi lunghi con conseguenti ripercussioni negative sui costi di produzione.

Uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo di assemblaggio di un gruppo cilindro-pistone che preveda tempi rapidi di esecuzione, con conseguenti risparmi sui costi associati.

Tale scopo è raggiunto dalle caratteristiche dell’invenzione riportate nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell’invenzione.

ESPOSIZIONE DELL’INVENZIONE

L’invenzione, particolarmente, rende disponibile un metodo di assemblaggio di un gruppo cilindro-pistone, ove il gruppo cilindro-pistone comprende un cilindro ad un‘estremità del quale è fissabile una testata dotata di guarnizioni di tenuta, ove il metodo comprende le fasi di:

- montaggio delle guarnizioni di tenuta in apposite sedi della testata;

- accoppiamento della testata con il cilindro; e

- saldatura a bassa temperatura dell’accoppiamento fra testata e cilindro.

Un vantaggio di questa soluzione è dato dal fatto che essa consente di saldare la testata al cilindro con le guarnizioni già inserite in posizione, mantenendo temperature sufficientemente basse per evitarne il danneggiamento.

Un aspetto dell’invenzione prevede una fase di saldatura a bassa temperatura di un fondello all’estremità del cilindro non accoppiata con la testata.

Un aspetto dell’invenzione prevede che la saldatura a bassa temperatura fra il cilindro e la testata e la saldatura a bassa temperatura fra il cilindro e il fondello vengano effettuate in parallelo.

Un vantaggio di tale soluzione è che essa consente di realizzare il gruppo cilindropistone con un procedimento rapido ed economico.

L’invenzione comprende anche un gruppo cilindro-pistone comprendente un cilindro ad un estremità del quale è fissabile una testata dotata di guarnizioni di tenuta, ove la testata è accoppiata al cilindro mediante saldatura a bassa temperatura.

Secondo un’ulteriore realizzato dell’invenzione, il gruppo cilindro-pistone comprende un fondello accoppiato al cilindro mediante saldatura a bassa temperatura.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione sono desumibili dalle rivendicazioni dipendenti a cui si rimanda.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate, ove:

la figura 1 è una vista in assonometria di un gruppo cilindro-pistone, secondo una realizzazione dell’invenzione;

la figura 2 è una vista in sezione del gruppo cilindro-pistone della figura 1;

la figura 3 è una vista laterale, parzialmente in sezione, del gruppo cilindro-pistone della figura 1;

la figura 4 è un particolare, in sezione, della testata del gruppo cilindro-pistone della figura 1;

la figura 5 è un particolare, in sezione, del fondello del gruppo cilindro-pistone della figura 1;

la figura 6 è un particolare ingrandito, in sezione, della figura 4; e

la figura 7 è uno schema a blocchi che illustra le principali fasi del metodo di assemblaggio del gruppo cilindro-pistone secondo una realizzazione dell’invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE FIGURE

Con particolare riferimento alla figura 1, si è indicato globalmente con il riferimento numerico 10 il gruppo cilindro-pistone, secondo una realizzazione dell’invenzione, il quale comprende un cilindro 20 nel quale è accolto uno stelo 30 una cui estremità fuoriesce dal cilindro attraverso un foro provvisto in una testata 40.

In particolare il cilindro 20 è chiuso ad un’estremità da un fondello 50 a cui è unito mediante una saldatura circonferenziale 55 e presenta all’estremità opposta la testata 40 a cui è unito mediante un’altra saldatura circonferenziale 45.

Ad una estremità dello stelo 30 è fissato un pistone 60 che può scorrere tra una posizione prossima al fondello 50 del cilindro 20 ad una posizione prossima alla testata 40 del cilindro 20.

In particolare, il pistone 60 può scorrere a tenuta all'interno del cilindro 20. Inoltre il pistone 60 divide il volume interno del cilindro in due camere 70 ed 80, ognuna delle quali è alimentata di fluido, ad esempio olio, attraverso un condotto indicato rispettivamente con 75 e 85 [figure 2 e 3].

Con riferimento alla figura 5, il pistone 60, presenta sulla sua superficie laterale due sedi anulari, ove in una di tali sedi anulari è alloggiata una guarnizione di tenuta 62, mentre nell’altra sede anulare è alloggiato un anello di guida 64.

Con riferimento alla figura 4, la testata 40 presenta sulla sua superficie interna due sedi anulari, ove in una di tali sedi anulari è alloggiata una guarnizione di tenuta 43, mentre nell’altra sede anulare è alloggiato un anello raschiatore 47.

Infine, la figura 6 è un particolare ingrandito, in sezione, della figura 4 ove è visibile una cianfrinatura 49.

Secondo una realizzazione dell’invenzione, la saldatura circonferenziale 45 che unisce il cilindro 20 al fondello 40 e/o la saldatura circonferenziale 55 che unisce il cilindro 20 alla testata 50 sono realizzate mediante saldatura a bassa temperatura, ad esempio mediante saldatura a trasferimento di metallo freddo (Cold Metal Transfer CMT).

Tale procedimento di saldatura, in sé noto, è definito dall’alternanza di una fase “ad arco” ed un fase a “cortocircuito”.

Durante la fase ad arco, il filo metallico viene avvicinato al pezzo da saldare e portato a fusione tramite un arco di corrente. Nel momento in cui il filo metallico fonde ed il metallo comincia a cadere verso il bagno di saldatura, si instaura la fase di cortocircuito in cui l’arco di corrente viene ridotto e il filo di metallo viene allontanato dal pezzo.

L’allontanamento del filo dal pezzo facilita il distacco di gocce di metallo fuso dal filo e la loro deposizione nel bagno di saldatura. Tale metodo consente pertanto di ottenere un procedimento di saldatura altamente controllabile, a bassa temperatura, e di ridurre l’energia utilizzata durante il processo di lavorazione. La figura 7 mostra in uno schema a blocchi le principali fasi di assemblaggio di un gruppo cilindro-pistone 10, secondo la presente invenzione.

In una prima fase di assemblaggio (blocco 310), tutti i componenti del gruppo cilindro-pistone vengono assemblati.

Il pistone 60 viene dotato della guarnizione di tenuta 62 e dell’anello di guida 64, mentre nelle apposite sedi anulari della testata 40 vengono posizionate la guarnizione di tenuta 43 e il raschiatore 47.

Il pistone 60 viene accoppiato con lo stelo 30 ed inserito all’interno del cilindro 20 alle cui estremità vengono posizionate la testata 40 e il fondello 50.

Una volta assemblati tutti componenti, il gruppo cilindro-pistone 10 viene posizionato su di una dima di saldatura e il pistone 60 viene posto al centro del cilindro 20 (blocco 320) al fine di allontanare le guarnizioni di tenuta 62 dalle giunzioni di saldatura.

Effettuato il posizionamento del gruppo cilindro-pistone 10 sulla dima di saldatura si procede con la fase di saldatura a bassa temperatura (blocco 330).

La saldatura viene effettuata in corrispondenza della giunzione fra cilindro 20 e fondello 50 e della giunzione fra cilindro 20 e testata 40.

In un’altra realizzazione dell’invenzione, solo la saldatura 45 fra cilindro 20 e testata 50 viene essere eseguita tramite saldatura a bassa temperatura, ad esempio mediante saldatura a trasferimento di metallo freddo CMT, mentre la saldatura 55 fra cilindro 20 e fondello 50 viene effettuata tramite un’altra tecnica di saldatura nota.

In un’altra realizzazione dell’invenzione entrambe le saldature 45 e 55 possono essere effettuate tramite CMT. In questa particolare realizzazione le saldature possono essere effettuate in successione tramite l’utilizzo di un unico filo caldo, oppure contemporaneamente tramite l’utilizzo di due fili caldi che lavorano in parallelo sui profili da saldare.

Al termine delle saldature a bassa temperatura, il gruppo cilindro-pistone 10 può essere posto su un bancone ove sono presenti termocoppie impiegabili per controllare il raffreddamento del gruppo cilindro-pistone medesimo.

Secondo un aspetto dell’invenzione, le guarnizioni 43 e 62 possono essere montate nella loro posizione di destinazione, prima della fase di saldatura poiché utilizzando la tecnica descritta, la temperatura di saldatura non supera i 65°C e l’integrità delle guarnizioni viene preservata.

La presente invenzione trova anche applicazione ai gruppi cilindro pistone con stelo passante ove ad entrambe le estremità del cilindro 20 viene fissata una testata 40 dotata di guarnizioni di tenuta 43. In questo caso il pistone è fissato in corrispondenza della mezzeria dello stelo e entrambe le estremità dello stelo fuoriescono dal cilindro attraverso i fori previsti nelle testate 40.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo di assemblaggio di un gruppo cilindro-pistone (10), ove il gruppo cilindropistone (10) comprende un cilindro (20) ad un estremità del quale è fissabile una testata (40) dotata di guarnizioni di tenuta (43), il metodo comprendendo le fasi di: - montaggio delle guarnizioni di tenuta (43) in apposite sedi della testata (40); - accoppiamento della testata (40) con il cilindro (20); e - saldatura a bassa temperatura dell’accoppiamento fra testata (40) e cilindro (20).
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui è prevista una fase di saldatura a bassa temperatura di un fondello (50) all’estremità del cilindro (20) non accoppiata con la testata (40).
3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui la saldatura a bassa temperatura (45) fra il cilindro (20) e la testata (40) e la saldatura a bassa temperatura (55) fra cilindro (20) e il fondello (50) vengono effettuate in parallelo.
4. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui uno stelo (30), a cui è accoppiato un pistone (60) dotato di guarnizioni di tenuta (62), viene inserito nel cilindro (20) prima di eseguire le operazioni di saldatura a bassa temperatura.
5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui lo stelo (30) viene inserito nel cilindro (20) in modo tale che il pistone (60) si trovi in posizione sostanzialmente centrale all’interno del cilindro (20) prima di eseguire le operazioni di saldatura a bassa temperatura
6. Metodo secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui la temperatura a cui vengono effettuate le saldature non supera i 65 °C;
7. Metodo secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui la saldatura a bassa temperatura viene effettuata a trasferimento di metallo freddo (CMT).
8. Gruppo cilindro-pistone (10) comprendente un cilindro (20) ad un estremità del quale è fissabile una testata (40) dotata di guarnizioni di tenuta (43), ove la testata (40) è accoppiata al cilindro (20) mediante saldatura a bassa temperatura.
9. Gruppo cilindro-pistone (10) comprendente un fondello (50) accoppiato al cilindro (20) mediante saldatura a bassa temperatura.