IT201900012837A1 - Attrezzo per la trafilatura a freddo di un filo metallico migliorato. - Google Patents

Attrezzo per la trafilatura a freddo di un filo metallico migliorato. Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
della domanda di brevetto di invenzione avente per titolo:
“Attrezzo per la trafilatura a freddo di un filo metallico migliorato”
La presente invenzione concerne un attrezzo per la trafilatura a freddo di un filo metallico migliorato.
La trafilatura, cioè la riduzione di sezione di un filo o altro oggetto metallico attraverso filiere, viene ottenuta per traino del materiale attraverso la filiera mediante macchine trafilatrici.
E’ noto che una linea di trafilatura comprende una pluralità di gruppi di trafilatura attraverso i quali viene fatto avanzare un filo metallico da trafilare.
Ciascun gruppo di trafilatura comprende una cassetta ed un gruppo porta filiera all’interno della quale è collocato l’utensile per operare la riduzione di sezione del filo metallico. Detto utensile comprende una successione di una bussola e di una filiera nel percorso di avanzamento del filo metallico; la bussola comprende un foro per l’ingresso del filo da trafilare e la filiera comprende un foro conico. Sono previsti primi mezzi di supporto della bussola e secondi mezzi di supporto della filiera accoppiati fra essi in modo da mantenere in posizione la bussola e la filiera per consentire il percorso di avanzamento del filo dalla bussola alla filiera.
Con il montaggio di detto utensile nel gruppo porta filiera la trafilatura del filo metallico diventa un’operazione molto semplice; tuttavia con detto utensile si sono verificati problemi di afflusso del lubrificante all’assieme bussola-filiera, ad esempio stearati a base di calcio o di sodio o altro materiale di lubrificazione, normalmente presente nella cassetta nella parte iniziale dell’utensile nel percorso di avanzamento del filo metallico, rendendo poco efficace la trafilatura del filo metallico.
In vista dello stato della tecnica descritto, scopo della presente invenzione è quello di realizzare un attrezzo per la trafilatura a freddo di un filo metallico che consenta un maggiore afflusso del lubrificante nella bussola e nella filiera.
In accordo con la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto mediante un attrezzo per la trafilatura a freddo di un filo metallico, detto attrezzo comprendendo una successione di una bussola e di una filiera nel percorso di avanzamento del filo, detta bussola comprendendo un foro per l’ingresso del filo da trafilare e detta filiera comprendendo un foro conico, primi mezzi di supporto della bussola e secondi mezzi di supporto della filiera accoppiati fra essi in modo da mantenere in posizione detta bussola e detta filiera per consentire il percorso di avanzamento del filo dalla bussola alla filiera, caratterizzato dal fatto di comprendere un ulteriore elemento provvisto di un foro cilindrico per l’ingresso del filo da trafilare e che precede detta bussola nel percorso di avanzamento del filo metallico, detto ulteriore elemento comprendendo almeno un foro per l’ingresso di aria compressa all’interno del foro cilindrico.
Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio non limitativo negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 mostra in prospettiva un gruppo di trafilatura in accordo all’arte nota; la figura 2 è un esploso dell’attrezzo per la trafilatura a freddo di un filo metallico in accordo alla presente invenzione;
la figura 3 è una sezione trasversale di un gruppo di trafilatura in cui è stato inserito l’attrezzo per la trafilatura a freddo di un filo metallico in accordo ad una forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 4 è una sezione trasversale di un gruppo di trafilatura in cui è stato inserito l’attrezzo per la trafilatura a freddo di un filo metallico in accordo ad una variante della forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 5 mostra schematicamente in prospettiva un gruppo di trafilatura con inserito l’attrezzo per la trafilatura a freddo di un filo metallico in accordo alla forma di realizzazione della presente invenzione ed alla sua variante.
Con riferimento alla figura 1, è mostrato un gruppo o apparato di trafilatura per un filo metallico in accordo all’arte nota. Il gruppo di trafilatura comprende un gruppo porta filiera 1 ed una cassetta 2 comprendente gli stearati a base di calcio o di sodio o altro materiale di lubrificazione 300. Preferibilmente il gruppo di trafilatura comprende un motore elettrico 3 per la rotazione del gruppo 1.
Con riferimento alle figure 2-5 è mostrato un attrezzo 10 per la trafilatura a freddo di un filo metallico in accordo alla presente invenzione che è inseribile nel gruppo o apparato di trafilatura per un filo metallico di figura 1. Il gruppo di trafilatura 100 comprende il gruppo porta filiera 1 che, in tal caso comprende l’attrezzo 10 di trafilatura a freddo di un filo metallico in accordo alla presente invenzione; il gruppo di trafilatura 100 comprende sempre la cassetta 2 comprendente gli stearati a base di calcio o di sodio o altro materiale di lubrificazione 300. Preferibilmente il gruppo di trafilatura 100 comprende il motore elettrico 3 per la rotazione del gruppo 1.
Le figure 2, 3 e 5 mostrano più in dettaglio l’attrezzo 10 di trafilatura a freddo di un filo metallico in accordo ad una forma di realizzazione della presente invenzione.
La cassetta 2 presenta, in un'estremità laterale, un foro di ingresso 21 per il passaggio di un filo metallico 4 (acciaio, rame, alluminio, ecc.) che deve essere trafilato. Il diametro del foro 21 è maggiore rispetto alla sezione del filo metallico 4.
La cassetta 2 è provvista, nella parte centrale, di un vano contenente la maggior parte del lubrificante 300 e, nell'altra sua estremità laterale, di un foro 22 comunicante con il gruppo porta filiera 1 provvisto di parte dell’attrezzo di trafilatura 10 in accordo alla presente invenzione che è atto a trafilare il filo metallico 4. L’attrezzo 10 è disposto in parte all’interno di un vano di supporto 11 fissato al gruppo 1 ed attraversato da un foro di scarico 12 per l'uscita del filo 4 ed in parte all’interno della cassetta 2 e del foro 22.
L’attrezzo 10, comprende, nel percorso di avanzamento del filo metallico 4, un assieme 20 ed un assieme bussola-filiera 51; il vano di supporto 11 è cilindrico ed è conformato per ospitare l’assieme bussola-filiera 51 dell’attrezzo 10.
L’assieme bussola-filiera 51 comprende una bussola 510 comprendente un corpo a sezione circolare, generalmente in carburo di tungsteno comunemente detto metallo duro o widia, munito di un foro 513 che nella sua parte centrale presenta una conformazione cilindrica con diametro appena superiore a quello del filo 4 in ingresso. La bussola 510 è supportata e contenuta in un involucro o primi mezzi di supporto 512, generalmente in acciaio.
Come meglio visibile in figura 3, detta bussola 510 preferibilmente presenta in una sua estremità un prolungamento a tronco di cono 519. Detto involucro 512 presenta inoltre una parte anulare inferiore 516 ed una parte anulare superiore 517; la parte anulare superiore 517 ha un diametro maggiore del diametro della parte anulare inferiore in modo da conferire all’involucro 516 una forma di tappo.
L’assieme bussola-filiera 51 comprende, nel percorso di avanzamento del filo metallico 4, dopo la bussola 510 la filiera 600 avente un corpo a sezione circolare, generalmente in widia, comprendente un foro conico 610 che nella sua parte centrale presenta una conformazione troncoconica di diametro decrescente ed il cui asse di simmetria longitudinale A coincide con l'asse di simmetria del foro 513 della bussola 510. La filiera 600 è supportata e contenuta in un involucro o secondi mezzi di supporto 612, generalmente in acciaio, che presenta una sporgenza anulare superiore 613 sul mantello cilindrico esterno 614.
La filiera 600 è tenuta in posizione, così provvedendo in modo analogo al posizionamento della bussola 510, mediante accoppiamento della sporgenza anulare superiore 61γ dell’involucro 612 della filiera 600 con la sporgenza anulare inferiore 516 dell’involucro 512 della bussola 510. Ciò viene attuato preferibilmente mediante montaggio manuale a pressione dell’involucro 51β sull’involucro 612.
E’ prevista anche una guarnizione anulare sulla sporgenza anulare inferiore 516 che va in battuta con la sporgenza anulare 61γ dell’involucro 612 della filiera 600 quando la bussola 510 è accoppiata con la filiera 600.
L’assieme 20 comprende, nel percorso di avanzamento del filo metallico 4, preferibilmente una successione di un primo elemento 80 accoppiato in modo rimovibile ad un secondo elemento 70 a sua volta accoppiato in modo rimovibile ad un terzo elemento 50; l’assieme β0 può anche comprendere solo il secondo elemento 70 senza gli elementi 50 e 80
Il primo elemento 80 comprende un foro 84 per l’ingresso del filo metallico 4 da trafilare; il foro 84 è coassiale con il foro 513 della bussola 510 e con il foro conico 610 della filiera 600. Il foro 84 prevede una parte iniziale con conformazione troncoconica a sezione circolare con diametro decrescente e successivamente una parte a conformazione cilindrica. Preferibilmente le pareti interne del foro 84 nella sezione a conformazione troncoconica formano con l’asse A un angolo θ compreso fra γ0° e 40°. L’elemento 80 con la conformazione troncoconica della parte iniziale del foro 84 consente un maggiore prelievo del lubrificante 300 dalla cassetta 2 ed un maggiore accesso al secondo elemento 70.
Il secondo elemento 70 comprende due componenti 71 e 72; il componente 71 è provvisto di un foro cilindrico che ospita il componente 72 munito di un foro cilindrico 74 per l’ingresso del filo metallico 4 da trafilare che ha già attraversato il foro 84 dell’elemento 80; il foro 74 è coassiale con il foro 513 della bussola 510 e con il foro conico 610 della filiera 600. Il componente 7β è trattenuto all’interno del componente 71 mediante una ghiera filettata ad anello 76 che si accoppia ad una parte filettata del componente 71; la ghiera 76 ha la parete interna con conformazione troncoconica così da formare un foro 77 a conformazione troncoconica. Pertanto il foro dell’elemento 70 ha inizialmente una conformazione cilindrica mediante il foro 74, cioè nella parte di ingresso del filo metallico 4 da trafilare, e poi assume una conformazione troncoconica dovuta al foro 77 della ghiera 76. L’elemento 80 presenta un’estremità filettata che si accoppia con un’estremità filettata del componente 71 e provvede, insieme alla ghiera 76, a tenere in posizione il componente 72.
Il secondo elemento 70 comprende un attacco 73 atto ad accoppiarsi con un tubetto 75 per l’ingresso di aria compressa in un range da 3 a 6 bar; il tubo 75 è pertanto connesso con mezzi 79 per l’erogazione di aria compressa in un range da γ a 6 bar. L’aria compressa in ingresso dal tubo 75 ed attraverso almeno un foro 78 del componente 72, avente sezione di passaggio per l’aria inferiore alla sezione di passaggio del tubo 75 e dell’attacco 7γ, entra nella camera cilindrica dell’elemento 70, cioè nel foro 74, ad alta velocità ed aderisce alle pareti interne del foro 74 consentendo la creazione di una forte depressione all’interno del foro 74 che trascina il lubrificante 300 e lo spinge verso l’assieme bussola-filiera 51 consentendo una miglior lubrificazione del filo metallico 4 da trafilare. Preferibilmente i fori 78 sono cinque ed hanno un diametro di 0,8 mm.
L’elemento 50 è configurato per impegnarsi in modo rimovibile con l’assieme bussola-filiera 51 e con l’elemento 70. Preferibilmente l’estremità 5γ dell’elemento 50 è filettata ed è atta ad impegnarsi con la parte filettata 518 dei primi mezzi di supporto 512. Il diametro del foro 54 è sempre superiore al diametro del filo 4 in ingresso.
L’elemento 50 ha un corpo a sezione circolare, generalmente in widia, e comprende il foro 54 per l’ingresso del filo metallico 4 nel percorso di avanzamento del filo metallico ed il cui asse di simmetria longitudinale A coincide con l'asse di simmetria del foro 513 della bussola 510 e del foro conico 610 della filiera 600 e dei fori 74 e 84.
In accordo ad una forma di realizzazione della presente invenzione il foro 54 comprende nel percorso di avanzamento del filo metallico 4 una successione di una porzione a conformazione troncoconica 541 con sezione circolare a diametro decrescente, una porzione a conformazione cilindrica 542 ed una porzione a conformazione troncoconica 543 con sezione circolare a diametro crescente; cioè l’elemento 50 assume le caratteristiche di un condotto Venturi. In tal modo si realizza, insieme all’ingesso dell’aria compressa nell’elemento 70 come sopra descritto, un maggior afflusso del lubrificante γ00 nell’assieme bussola-filiera 51, cioè una vera e propria pompa che spinge il lubrificante γ00 verso l’assieme bussola-filiera 51. Preferibilmente le pareti interne del foro 54 nella porzione 541 formano con l’asse A un angolo ȕ compreso fra 10° e β0° e nella porzione 54γ formano con l’asse A un angolo Ȗ compreso fra 3° e 7°.
In accordo ad una variante della forma di realizzazione della presente invenzione, come unica differenza il foro 54 dell’elemento 50 ha conformazione solo troncoconica con sezione circolare a diametro decrescente fra l’elemento 70 e l’assieme bussolafiliera 51. Preferibilmente l’estremità filettata 5γ comprende la base 56 con diametro inferiore del foro 54 a conformazione troncoconica con diametro decrescente. Preferibilmente le pareti interne del foro 54 a conformazione troncoconica formano con l’asse A un angolo α compreso fra 5° e β5° per portare il lubrificante γ00 all’interno dell’elemento 50 e verso l’assieme bussola-filiera 51.
Il primo elemento 80 ed il secondo elemento 70 sono disposti all’interno del vano 23 della cassetta 2, come meglio visibile in figura 5; preferibilmente un ulteriore elemento 60 consente l’accoppiamento dell’elemento 50 con l’elemento 70. L’elemento 60 è provvisto di una parte 61 atta ad ospitare l’elemento 70 ed una parte 62 che è in battuta con una parete forata 24 di divisione fra il gruppo portafiliera 1 e la cassetta 2; la parete 24 porta il foro 22. Alla parte 6β dell’elemento 60 è accoppiato in modo rimovibile l’elemento 50, in particolare l’apertura iniziale 57, preferibilmente con un accoppiamento a baionetta.
Come meglio visibile in figura 3, l’assieme bussola-filiera 51 è a contatto con la parete laterale 110 del vano 11 mentre l’elemento 50 è disposto in parte all’interno del vano 11 ed in parte all’interno del foro passante ββ della cassetta 2.
La presenza dell’assieme β0 dell’attrezzo 10 consente una maggiore efficienza di trafilatura grazie alla maggiore lubrificazione del filo metallico 4 per mezzo dell’azione generata dall’assieme β0 sul lubrificante 300.
Nell’operazione di trafilatura per la struttura descritta, il filo metallico 4 passando attraverso la cassetta 2 preleva il lubrificante 300 in essa contenuto. In seguito il filo 4 passa attraverso l’assieme β0 e la bussola 510 senza alcuna riduzione di diametro ed attraverso la filiera 600 a foro troncoconico dove viene eseguita la trafilatura. Il lubrificante raggiunge assieme al filo 4 la bussola 510 dove ha la pressione corretta e conserva le proprietà lubrificanti idonee per la corretta lubrificazione del filo 4 soggetto a trafilatura.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Attrezzo (10) per la trafilatura a freddo di un filo metallico (4), detto attrezzo comprendendo una successione di una bussola (510) e di una filiera (600) nel percorso di avanzamento del filo, detta bussola comprendendo un foro (513) per l’ingresso del filo da trafilare e detta filiera comprendendo un foro conico (610), primi mezzi (512) di supporto della bussola e secondi mezzi (612) di supporto della filiera accoppiati fra essi in modo da mantenere in posizione detta bussola e detta filiera per consentire il percorso di avanzamento del filo dalla bussola alla filiera, caratterizzato dal fatto di comprendere un ulteriore elemento (70) provvisto di un foro cilindrico (74) per l’ingresso del filo da trafilare e che precede detta bussola nel percorso di avanzamento del filo metallico, detto ulteriore elemento comprendendo almeno un foro (78) per l’ingresso di aria compressa all’interno del foro cilindrico.
  2. 2. Attrezzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto ulteriore elemento (70) è accoppiabile a detti primi mezzi di supporto (512) mediante un altro elemento (50) provvisto di un foro (54) per l’ingresso del filo da trafilare.
  3. 3. Attrezzo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto foro cilindrico (74) di detto ulteriore elemento (70) ha un asse di simmetria longitudinale (A) che coincide con l'asse di simmetria del foro (513) della bussola (510) e del foro conico (610) della filiera (600).
  4. 4. Attrezzo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il foro (54) di detto altro elemento (50) è a conformazione troncoconica la cui base (53) con diametro inferiore è atta ad impegnarsi in modo rimovibile con detti primi mezzi di supporto (512) e la base con diametro maggiore (57) è atta ad impegnarsi in modo rimovibile con detto ulteriore elemento (70).
  5. 5. Attrezzo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il foro (54) di detto altro elemento (50) comprende nel percorso di avanzamento del filo metallico (4) una successione di una porzione a conformazione troncoconica (541) con sezione circolare a diametro decrescente, una porzione a conformazione cilindrica (542) ed una porzione a conformazione troncoconica (543) con sezione circolare a diametro crescente, detto altro elemento (50) avendo un’estremità (53) atta ad impegnarsi in modo rimovibile con detti primi mezzi di supporto (51β) della bussola e l’altra estremità (57) atta ad impegnarsi in modo rimovibile con detto ulteriore elemento (70).
  6. 6. Attrezzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto ulteriore elemento (70) comprende un attacco (73) per tubo (75) per la ricezione di aria compressa dall’esterno, detto attacco (7γ) avendo un foro per l’ingresso dell’aria compressa di dimensioni maggiori di detto almeno un foro (78) per l’ingresso di aria compressa all’interno del foro cilindrico (74).
  7. 7. Attrezzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere ancora un altro elemento (80) che precede detto ulteriore elemento nel percorso di avanzamento del filo metallico (4), detto ancora un altro elemento (80) comprendendo un foro (84) per l’ingresso del filo metallico (4) da trafilare, detto foro (84) comprendendo una successione di un porzione iniziale con conformazione troncoconica a sezione circolare con diametro decrescente e una porzione a conformazione cilindrica nel percorso di avanzamento del filo metallico.
  8. 8. Attrezzo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto ulteriore elemento (70) comprende una pluralità di fori (78) per l’ingresso di aria compressa all’interno del foro cilindrico (74), ogni foro di detta pluralità di fori (78) avendo dimensioni inferiori al foro di detto attacco (73) per tubo (75) per la ricezione di aria compressa dall’esterno.
  9. 9. Apparato per la trafilatura di un filo metallico (4), detto apparato comprendendo un gruppo portafiliera (1), una cassetta di lubrificazione (2) del filo contenente un lubrificante (300) ed un attrezzo (10) per la trafilatura a freddo di un filo metallico disposto all’interno di detto gruppo portafiliera e della cassetta (2), detto attrezzo (10) per la trafilatura a freddo di un filo metallico essendo definito come in una qualunque delle rivendicazioni precedenti.
  10. 10. Apparato secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto gruppo portafiliera comprende un vano (11) conformato per accogliere e contenere detta bussola e detta filiera di detto attrezzo di trafilatura (10), detto ulteriore elemento provvisto di un foro cilindrico (54) essendo disposto all’interno di detta cassetta .
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