IT202000002302A1 - Attrezzatura perfezionata per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio - Google Patents

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IT
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cylinder
working fluid
duct
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IT102020000002302A
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Dante Cappeller
Massimo Fiorese
Francesco Bordin
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Special Springs Srl
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Description

ATTREZZATURA PERFEZIONATA PER IL RITORNO CONTROLLATO DEGLI STELI NEI CILINDRI APPLICATI A PRESSE DI STAMPAGGIO
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto un'attrezzatura perfezionata per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio.
Oggigiorno, nelle presse per lo stampaggio della lamiera sono impiegati degli equipaggiamenti per bloccare la lamiera da modellare, durante le fasi di deformazione.
La lamiera, infatti, deve essere bloccata in pi? punti in prossimit? di uno o pi? bordi perimetrali al fine di evitare che le zone perimetrali si spostino in modo inappropriato tra le parti dello stampo, rispetto alla zona da deformare, compromettendo il risultato di sagomatura voluto.
Gli equipaggiamenti attualmente noti comprendono, solitamente, almeno un attuatore fluidodinamico (a gas e/o ad olio) per la traslazione di un primo elemento premilamiera, che ? atto a supportare la lamiera, durante una fase iniziale di un'operazione di sagomatura.
Tale attuatore fluidodinamico ? normalmente un cilindro fluidodinamico.
Un primo elemento premilamiera, inferiore, in assetto d'uso supporta la lamiera in modo che quest'ultima si trovi al di sopra di un primo semi-stampo, inferiore, solidale al basamento della pressa.
Tale primo elemento premilamiera ? atto a cooperare con un secondo elemento premilamiera, che ? invece solidale ad un secondo semi-stampo, associato alla slitta, superiore, della pressa.
Durante l'operazione di sagomatura, cio? durante la discesa della slitta superiore della pressa, i due elementi premilamiera tengono una porzione perimetrale della lamiera chiusa tra di loro.
I cilindri fluidodinamici che supportano l'elemento premilamiera inferiore, fanno parte di una attrezzatura comprendente anche un circuito per l'approvvigionamento del fluido di lavoro, ossia gas o olio.
Tale attrezzatura ? dotata di appositi mezzi per il ritorno ritardato degli steli di tali cilindri, durante la fase di apertura della pressa.
Quando lo stelo del cilindro viene spinto verso il basso dall'azione della pressa, il fluido, che ? intrinsecamente comprimibile, viene evacuato solo parzialmente dalla camera pressurizzata del cilindro.
Infatti, all'inizio della fase di estrazione della lamiera sagomata dalla pressa, quando la slitta superiore si sposta di nuovo verso l'alto e i cilindri vengono scaricati, il fluido compresso, che ? ancora presente all'interno della camera di ciascun cilindro, si espande, agendo con una spinta sostanzialmente impulsiva sulle porzioni perimetrali della lamiera.
Questo pu? causare svergolamenti, inflessioni e altre simili deformazioni, o addirittura spingere l'intera lamiera ad urtare il semi-stampo superiore causando danni irreparabili.
Tali mezzi per il ritorno ritardato degli steli dei cilindri comprendono una centralina idrauluica atta a ricevere l'olio pressurizzato, che viene spostato nei condotti di scarico sotto la spinta della slitta superiore della pressa.
La semplice applicazione di un accumulatore oleodinamico non ? sufficiente ad eliminare il cosiddetto effetto ?spring back? dello stelo dovuto alla espansione del fluido compresso che rimane nel cilindro al termine della compressione dello stesso.
? infatti necessario coordinare il funzionamento del polmone oleodinamico (o dei polmoni oleodinamici) e della pressa in modo da anticipare il blocco dell'iniezione di olio nel cilindro, ed evitare anche il minimo ritorno di olio nell'accumulatore se la spinta del fluido avviene contemporaneamente o, peggio ancora, anticipa la chiusura della valvola di non ritorno.
Il compito del presente trovato ? quello di realizzare una attrezzatura per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio che sia in grado di migliorare la tecnica nota in uno o pi? degli aspetti sopra indicati.
Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato ? quello di realizzare una attrezzatura per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio che eviti l'effetto ?spring back? o comunque lo riduca rispetto ad analoghe attrezzature di tipo noto.
Un altro scopo del trovato ? quello di realizzare una attrezzatura per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio che sia facilmente applicabile a presse note e gi? operative.
Un ulteriore scopo del trovato ? quello di realizzare una attrezzatura per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio in cui sia regolabile la forza esercitata dalle molle a gas sull'elemento premilamiera inferiore.
Inoltre, la presente invenzione si prefigge lo scopo di superare gli inconvenienti della tecnica nota in modo alternativo ad eventuali soluzioni esistenti.
Non ultimo scopo del trovato ? quello di realizzare una attrezzatura per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio che sia di elevata affidabilit?, di relativamente facile realizzazione e a costi competitivi.
Questo compito, nonch? questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una attrezzatura per il ritorno controllato degli steli nei cilindri dei tipi applicabili ad una pressa di stampaggio della lamiera, per la traslazione di un primo elemento premilamiera, detto primo elemento premilamiera essendo a contatto con detti steli e prossimo ad un primo semi-stampo, detto primo elemento premilamiera cooperando con un secondo elemento premilamiera solidale ad una slitta di detta pressa, detta slitta portando un secondo semi-stampo complementare a detto primo semi-stampo,
detta attrezzatura caratterizzandosi per il fatto di comprendere:
- almeno un cilindro fluidodinamico,
- almeno un accumulatore idraulico collegato fluidicamente a detto almeno un cilindro mediante un circuito idraulico comprendente:
- un condotto di scarico del fluido di lavoro da detto almeno un cilindro ed un condotto/ramo d'ingresso per il fluido di lavoro in detto accumulatore idraulico,
- un condotto di carico di detto fluido di lavoro in detto almeno un cilindro ed un condotto/ramo d'uscita per detto fluido di lavoro da detto accumulatore idraulico,
detta attrezzatura comprendendo tra detto condotto di scarico e detto condotto/ramo d'ingresso almeno due rami di detto circuito idraulico:
- un primo ramo, di scarico di detto fluido di lavoro in fase di traslazione di detta slitta verso il punto morto inferiore,
- un secondo ramo, di scarico della sovrappressione di detto fluido di lavoro residuo all'interno di detto almeno un cilindro, una volta che detta slitta ? giunta al punto morto inferiore.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'attrezzatura per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:
- la figura 1 illustra uno schema semplificato di una attrezzatura per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio, secondo il trovato;
- la figura 2 illustra uno schema dell'attrezzatura di figura 1 in una prima fase operativa;
- la figura 3 illustra uno schema dell'attrezzatura di figura 1 in una seconda fase operativa;
- la figura 4 illustra uno schema dell'attrezzatura di figura 1 in una terza fase operativa;
- la figura 5 illustra uno schema dell'attrezzatura di figura 1 in una quarta fase operativa;
- la figura 6 illustra una vista in sezione di una pressa in cui ? applicata l'attrezzatura delle figure da 1 a 5.
Con riferimento alle figure citate, una attrezzatura perfezionata per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio, secondo il trovato, ? indicato globalmente con il numero di riferimento 10.
Tale attrezzatura comprende almeno un cilindro 11 fluidodinamico dotato di uno stelo 40. Nell'esempio riportato nelle figure i cilindri 11 sono due.
Tali cilindri 11 sono impiegati in una pressa 50 per lo stampaggio della lamiera 51, per la traslazione verticale di un primo elemento premilamiera 52, inferiore, a contatto con gli steli 40 e prossimo ad un primo semi-stampo 53, inferiore.
Questo primo elemento premilamiera 52 coopera con un secondo elemento premilamiera 54, superiore, solidale ad una slitta 12 della pressa 50, portante un secondo semi-stampo 55, superiore, complementare al primo semi-stampo 53.
L'attrezzatura 10 ? costituita da una pluralit? di elementi collegati in circuito, con fluido di lavoro circolante costituito da olio 13, o similare.
In particolare, ciascun cilindro 11 presenta, ad esempio in corrispondenza del suo fondello 19:
- una prima valvola 14, unidirezionale, ad intercettare un condotto di scarico 16 del fluido di lavoro, dalla camera 18 del cilindro 11,
- una seconda valvola 15, unidirezionale, ad intercettare un condotto di carico 17 del fluido di lavoro, nella camera 18 del cilindro 11.
Tali condotto di scarico 16 e condotto di carico 17 sono collegati fluidicamente ad un accumulatore idraulico 20, come ad esempio un accumulatore idraulico ad azoto.
In particolare, il condotto di scarico 16 si dirama in tre rami del circuito idraulico dell'attrezzatura 10, ad esempio mediante un collettore idraulico 21.
Tali tre rami sono:
- un primo ramo 23, di scarico dell'olio 13 in fase di traslazione della slitta 12 verso il punto morto inferiore,
- un secondo ramo 24, di scarico della sovrappressione dell'olio 13 residuo all'interno della camera 18, una volta che la slitta 12 ? giunta al punto morto inferiore,
- un terzo ramo 22, di sicurezza.
Con l'espressione ?punto morto inferiore?, nella presente descrizione, si intende il punto di fine corsa, inferiore, della slitta 12.
Questi tre rami 22, 23 e 24 di circuito idraulico si sviluppano tra il condotto di scarico 16 e l'accumulatore idraulico 20.
Il primo ramo 23 comprende mezzi 25 di scarico dell'olio 13 dalla camera 18 del cilindro 11.
Tali mezzi 25 di scarico comprendono:
- una valvola limitatrice di pressione 26, ad esempio una valvola a cartuccia,
- una valvola di sequenza 27, regolabile, atta a regolare la forza di contrasto all'abbassamento degli steli 40 dei cilindri 11.
Il secondo ramo 24 comprende mezzi 28 di rilascio della pressione dell'olio 13 residuo nella camera 18 del cilindro 11 con la slitta 12 al punto morto inferiore.
Tali mezzi 28 di rilascio della pressione dell'olio 13 residuo comprendono, a loro volta, una valvola direzionale 29.
Il terzo ramo 22 comprende una valvola di sicurezza 30 ad una pressione nell'ordine di 315 bar.
Questi tre rami 22, 23 e 24 confluiscono in un unico condotto/ramo d'ingresso 31, per l'olio 13, all'accumulatore idraulico 20.
L'attrezzatura 10 comprende poi un condotto/ramo d'uscita 32, per l'olio 13, dall'accumulatore 20.
L'attrezzatura 10 comprende, partendo dall'accumulatore 20, lungo il condotto/ramo d'uscita 32, nell'ordine:
- mezzi 33 per il raffreddamento dell'olio 13, costituiti da un radiatore aria/olio,
- mezzi 34 per la risalita degli steli dei cilindri 11, costituiti da una valvola di controllo.
In particolare i mezzi 33 di raffreddamento sono atti a raffreddare l'olio 13.
Da tale condotto/ramo d'uscita 32 si sviluppano, a valle dei mezzi 34 per la risalita degli steli 40 dei cilindri 11, uno o pi? condotti 17 di carico.
Il funzionamento dell'attrezzatura 10, secondo il trovato, ? il seguente.
In figura 1 ? rappresentata l'attrezzatura 10, a riposo, prima che la slitta 12 si abbassi, nel verso della freccia A.
Mentre la slitta 12 scende, in direzione del punto morto inferiore (figura 2), gli steli 40 si abbassano e l'olio 13, presente nelle camere 18 dei cilindri 11, fuoriesce attraverso i condotti di scarico 16 e arriva all'accumulatore idraulico 20 attraverso il primo ramo 23 ed il condotto/ramo di ingresso 31, seguendo il percorso indicato dalle frecce B.
Una volta che la slitta 12 ha raggiunto il punto morto inferiore (figura 3) l'eventuale sovrappressione presente all'interno delle camere 18 ? ridotta/eliminata, riducendo/eliminando al contempo l'effetto ?spring back?, azionando i mezzi 28 di rilascio della pressione residua, e direzionando in tal modo l'olio 13 fuoriuscente dalla camera 18 dei cilindri 11, verso l'accumulatore idraulico 20, attraverso il secondo ramo 24 ed il condotto/ramo di ingresso 31, seguendo il percorso indicato dalle frecce C.
Quando la slitta 12 risale, nel verso della freccia D in figura 4, gli steli 40 dei cilindri restano nella posizione corrispondente a quella del punto morto inferiore, avendo ridotto/eliminato le eventuali sovrappressioni presenti all'interno delle camere 18 dei cilindri 11.
Quando la slitta 12 ? tornata alla posizione iniziale e/o si ? rimossa la lamiera precedentemente deformata (figura 5), gli steli 40 dei cilindri 11 sono riportati alla posizione iniziale, azionando i mezzi 34 di risalita degli steli e direzionando l'olio 13 dall'accumulatore idraulico 20 alle camere 18 dei cilindri, attraverso il condotto/ramo d'uscita 32 ed i condotti di carico 17, seguendo il percorso indicato dalle frecce E.
Si ? in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando una attrezzatura per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio che evita l'effetto ?spring back? o comunque lo riduce rispetto ad analoghe attrezzature di tipo noto.
Con il trovato si ? messa a punto una attrezzatura per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio che ? facilmente applicabile a presse note e gi? operative.
Ancora, con il trovato si ? realizzata una attrezzatura per il ritorno controllato degli steli nei cilindri applicati a presse di stampaggio in cui ? regolabile la forza esercitata dalle molle a gas sull'elemento premilamiera inferiore.
Il trovato, cos? concepito, ? 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, purch? compatibili con l'uso specifico, nonch? le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.
Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilit? 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 (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Attrezzatura (10) per il ritorno controllato degli steli (40) nei cilindri (11) dei tipi applicabili ad una pressa (50) di stampaggio della lamiera (51), per la traslazione di un primo elemento premilamiera (52), detto primo elemento premilamiera (52) essendo a contatto con detti steli (40) e prossimo ad un primo semi-stampo (53), detto primo elemento premilamiera (52) cooperando con un secondo elemento premilamiera (54) solidale ad una slitta (12) di detta pressa (50), detta slitta (12) portando un secondo semistampo (55) complementare a detto primo semistampo (53), detta attrezzatura (10) caratterizzandosi per il fatto di comprendere: - almeno un cilindro (11) fluidodinamico, - almeno un accumulatore idraulico (20) collegato fluidicamente a detto almeno un cilindro (11) mediante un circuito idraulico comprendente: - un condotto di scarico (16) del fluido (13) di lavoro da detto almeno un cilindro (11) ed un condotto/ramo d'ingresso (31) per il fluido di lavoro (13) in detto accumulatore idraulico (20), - un condotto di carico (17) di detto fluido (13) di lavoro in detto almeno un cilindro (11) ed un condotto/ramo d'uscita (32) per detto fluido (13) di lavoro da detto accumulatore idraulico (20), detta attrezzatura (10) comprendendo tra detto condotto di scarico (16) e detto condotto/ramo d'ingresso (31) almeno due rami di detto circuito idraulico: - un primo ramo (23), di scarico di detto fluido (13) di lavoro in fase di traslazione di detta slitta (12) verso il punto morto inferiore, - un secondo ramo (24), di scarico della sovrappressione di detto fluido (13) di lavoro residuo all'interno di detto almeno un cilindro (11), una volta che detta slitta (12) ? giunta al punto morto inferiore.
  2. 2. Attrezzatura (10), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto almeno un cilindro (11) presenta: - una prima valvola (14) unidirezionale ad intercettare detto condotto di scarico (16), - una seconda valvola (15) unidirezionale ad intercettare detto condotto di carico (17).
  3. 3. Attrezzatura (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto primo ramo (23) comprende mezzi (25) di scarico di detto fluido (13) di lavoro da detto almeno un cilindro (11).
  4. 4. Attrezzatura (10), secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (25) di scarico comprendono: - una valvola limitatrice di pressione (26), - una valvola di sequenza (27) regolabile.
  5. 5. Attrezzatura (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto secondo ramo (24) comprende mezzi (28) di rilascio della pressione di detto fluido (13) di lavoro residuo in detto almeno un cilindro (11) con detta slitta (12) al punto morto inferiore.
  6. 6. Attrezzatura (10), secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (28) di rilascio della pressione di detto fluido (13) di lavoro residuo comprendono una valvola direzionale (29).
  7. 7. Attrezzatura (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un terzo ramo (22) di detto circuito parallelo a detto primo ramo (23) e a detto secondo ramo (24), detto terzo ramo (22) essendo un ramo di sicurezza.
  8. 8. Attrezzatura (10), secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto terzo ramo (22) comprende una valvola di sicurezza (30).
  9. 9. Attrezzatura (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere partendo da detto accumulatore (20), lungo detto condotto/ramo d'uscita (32), nell'ordine: - mezzi (33) per il raffreddamento di detto fluido (13) di lavoro, - mezzi (34) per la risalita di detto stelo (40) di detto almeno un cilindro (11).
  10. 10. Attrezzatura (10), secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (33) per il raffreddamento di detto fluido (13) di lavoro sono costituiti da un radiatore.
  11. 11. Attrezzatura (10), secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (34) per la risalita di detto stelo (40) di detto almeno un cilindro (11) sono costituiti da una valvola di controllo.
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