IT202100023567A1

IT202100023567A1 - Dispositivo per l’evacuazione di sfridi prodotti da punzoni ravvicinati

Info

Publication number: IT202100023567A1
Application number: IT102021000023567A
Authority: IT
Inventors: Daniele Mantovani
Original assignee: Tecno System Srl
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2023-03-13

Description

DISPOSITIVO PER L?EVACUAZIONE DI SFRIDI PRODOTTI DA PUNZONI RAVVICINATI

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione s'inquadra nel settore concernente la lavorazione di lastre e profilati metallici e non metallici ed in particolare si riferisce ad un dispositivo per l?evacuazione di sfridi prodotti da punzoni ravvicinati ad esempio aventi un rapporto tra interesse e diametro compreso tra 50 e 15 od anche inferiore.

Sono note macchine per l?esecuzione di fori, in genere circolari, disposti a matrice e/o in schiere longitudinali normalmente continue e regolari od interrotte, in lastre o profilati in materiale metallico o plastica. In alcuni settori i fori devono essere molto piccoli e molto ravvicinati. Ad esempio, nel settore degli infissi, possono essere richieste schiere longitudinali di fori (sempre a titolo esemplificativo, praticati tra gli agganci ed il corpo a doppia parete delle stecche per tapparelle) abbastanza piccoli per non consentire l?ingresso di mosche od altri insetti taglia simile o superiore ed abbastanza numerosi, e quindi ravvicinati, da consentire il passaggio di aria e di luce. Sono note macchine dotate di matrici di punzoni e di contrapposte matrici di fori, cavit? o stampi destinati a ricevere le punte dei punzoni montate una su un membro mobile di una pressa e l?altra su un piano fisso di tale pressa che le movimenta tra una condizione distanziata, nelle quali il profilo o lastra da forare vene interposta tra tali matrici, ed un condizione di reciproco impegno delle punte dei punzoni negli stampi corrispondenti del raggiungimento della quale i punzoni tranciano porzioni, in genere consistenti in sfridi circolari, del profilato o lastra che spingono negli stampi da cui vengono evacuati per caduta attraverso lo sviluppo longitudinale degli stampi.

Stante il rischio che gli sfridi possano incastrarsi negli stampi occludendoli e causando danni alla macchina o alla parte in lavorazione, sono utilizzati degli elementi di espulsione ad aria compressa o di tipo meccanico.

Gli espulsori ad aria compressa comprendono dei punzoni cavi, ciascuno dotato di un foro assiale passante sfociante nella punta di trancia e la cui opposta estremit? ? alimentata con aria compressa tramite condotti ricavati nell?elemento di fissaggio reciproco e di attacco alla pressa della schiera di punzoni. Quando le punte dei punzoni sono nei rispettivi stampi, viene attivato un flusso d?aria attraverso le cavit? assiali dei punzoni che agevola l?espulsione dell?sfrido. Uno svantaggio di tali espulsori ad aria noti consiste nel fatto che, se un solo stampo reca un rispettivo sfrido incastrato o comunque non espulso, l?efficacia su di esso del flusso d?aria ? ridotta e/o insufficiente perch? la maggior parte del flusso d?aria compressa si disperde attraverso le cavit? assiali degli altri punzoni.

Gli espulsori meccanici prevedono che i punzoni siano dotati di rispettive cavit? assiali impegnate da corrispondenti aste di espulsione comandate in modo da uscire e sporgere dalla punta dei punzoni quando essa ? nel rispettivo stampo, in tal modo l?estremit? sporgente dell?asta di espulsione agisce sull?eventuale sfrido bloccato espellendolo o separandolo dal punzone. In genere ciascuna asta di espulsione ? comandata da una rispettiva molla compressa ospitata in una rispettiva sede cava ricavata in una porzione allargata ed opposta alla punta di trancia del punzone.

Uno svantaggio di tali espulsori meccanici noti consiste nel fatto che la porzione del punzone che ospita la molla ha un diametro molto maggiore di quello della rispettiva punta di trancia costringendo a mantenere molto distanziati i punzoni e quindi generando schiere di fori troppo distanziati per certe applicazioni, ad esempio per i profilati per tapparelle.

Uno scopo della presente invenzione ? quello di proporre un dispositivo per l?evacuazione di sfridi prodotti da punzoni anche molto ravvicinati tra loro per realizzare schiere di fori molto vicini.

Altro scopo ? quello di proporre un dispositivo che permetta di realizzare fori molto piccoli anche in lastre o profilati in acciaio, in alluminio, plastica, materiali compositi o sintetici, legno, suoi derivati ed altri materiali.

Ulteriore scopo ? di proporre un dispositivo relativamente semplice, affidabile ed economico dotato di punzoni molto robusti.

Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento agli uniti disegni nei quali:

- la figura 1 illustra una vista schematica di una pressa a cui ? associato il dispositivo per l?evacuazione di sfridi prodotti da punzoni ravvicinati, oggetto della presente invenzione;

- la figura 2 illustra un particolare ingrandito di figura 1;

- la figura 3 illustra una vista schematica e parziale di un punzone con la rispettiva asta di espulsione, del dispositivo di figura 1.

Con riferimento alle figure da 1 a 3, con 1 viene indicato il dispositivo per l?evacuazione di sfridi prodotti da punzoni ravvicinati, oggetto della presente invenzione, comprendente almeno un elemento di connessione 3 a cui ? fissata una pluralit? di punzoni 5 ciascuno avente uno stelo 6 sporgente dall?elemento di connessione 3 e provvisto di una punta 7 per tranciare un foro in un pezzo da lavorare S ed almeno un elemento a matrice 9 dotato di una pluralit? di fori o cavit? che nel seguito saranno indicati come stampi 11; ciascuno di tali stampi 11 ? affacciato ad un corrispondente punzone 5 ed ? destinato a ricevere la rispettiva punta 7 di forma complementare ad esso 11.

Il dispositivo pu? essere dotato di una singola coppia costituita da un elemento di connessione 3 ? con la propria pluralit? di punzoni 5 ? e da un elemento a matrice 9 ? con la propria pluralit? di stampi 11 ? oppure, come preferibile ed illustrato nelle figure, da due di tali coppie; ? anche previsto che il dispositivo possa essere dotato di un maggior numero di dette coppie.

Gli elementi di connessione 3 ed a matrice 9 sono destinati ad essere fissati rispettivamente ad un membro mobile M e ad un membro fisso F di una pressa P o viceversa.

La pressa P pu? essere di tipo idraulico oppure pneumatico, meccanico od elettrico, con eventuali guide, e preferibilmente i membri mobile M e fisso F sono rispettivamente superiore ed inferiore ed i moti e scorrimenti del o dei cilindri idraulici e delle eventuali guide sono verticali. Per facilitare l?espulsione degli sfridi di tranciatura, l?elemento a matrice 9 ? fissato all?elemento inferiore della pressa; Sono anche possibili orientamenti orizzontali della pressa od altre disposizioni ma a costo di complicazioni del dispositivo e degli organi deputati all?alimentazione dei pezzi da lavorare.

Le traiettorie dei punzoni 5, e degli altri elemento mobili del dispositivo, sono rettilinee e parallele tra loro ed agli assi d?azione e/o di scorrimento dei pistoni idraulici, attuatori e/o delle guide di scorrimento della pressa P. In genere, gli assi geometrici longitudinali dei punzoni, delle cavit? o fori o stampi 11, delle aste 15, dei fori degli elementi di guida, ed altri sono paralleli alle traiettorie imposte dei pistoni idraulici, attuatori e/o delle guide di scorrimento della pressa P.

Ciascun punzone 5 presenta un foro assiale passente 13 scorrevolmente impegnato da un?asta 15 di espulsione avente una prima estremit? 16 mobile in una sede 17 allineata all?asse geometrico del punzone e dell?asta.

Tale sede 17 ? ricavata nell?elemento di connessione 3 ed alloggia un elemento di spinta elastica 19 che trasmette a detta prima estremit? 16 una forza elastica che spinge la opposta seconda estremit? 18 dell?asta 15 verso l?esterno della rispettiva punta 7. La forza elastica generata da ciascun elemento di spinta elastica 19 ? inferiore a quella necessaria a provocare la perforazione o la deformazione del pezzo da lavorare S da parte della seconda estremit? 18 dell?asta 15 ma ? superiore, anche di uno o pi? ordini di grandezza, al valore massimo atteso delle forze che possono trattenere e/o bloccare il distacco e la fuoriuscita dal dispositivo dello sfrido della punzonatura effettuata dalla punta 7 del punzone 5.

Durante l?azionamento della pressa P, il pezzo S ? interposto tra le punte 7 dei punzoni e gli stampi 11 dell?elemento a matrice 9.

Prima di riscontrare con il pezzo S la seconda estremit? 18 di ogni asta 15 sporge dalla punta 7 del rispettivo punzone 5.

Al riscontro con il pezzo S e durante la tranciatura, la seconda estremit? 18 di ciascuna asta 15 rientra completamente nel foro del punzone 5.

Al termine della tranciatura del rispettivo foro nel pezzo S da parte della punta 7 del punzone 5, la seconda estremit? 18 trasla all?esterno della punta 7 per effetto dell?elemento di spinta elastica 19 facilitando l?evacuazione dello sfrido dal rispettivo stampo 11 o causando il distacco dello sfrido dal punzone per evitare il moto retrogrado di tale sfrido verso il pezzo.

Preferibilmente e come illustrato nelle figure, ciascun elemento di spinta elastica 19 consiste in una molla elicoidale, ad esempio in acciaio armonico, compressa tra la prima estremit? 16 dell?asta 15 ed una estremit? della rispettiva sede 17 ricavata nell?elemento di connessione 3 od una estremit? di un mezzo di regolazione, del precarico della molla, sporgente in detta estremit? superiore della rispettiva sede 17 oppure, in luogo della molla elicoidale, ciascun elemento di spinta elastica 19 pu? comprendere una molla ad aria od a gas compressi od a fluido, quale olio pressurizzato, od un materiale elastico, quale un elastomero poliuretanico.

In alternativa ciascun elemento di spinta elastica 19 consiste in, o comprende, un azionamento integrato ad aria od a gas compressi od a fluido. Tale alternativa prevede che la prima estremit? 16 dell?asta 15 sia scorrevole a tenuta, o quasi, di pressione nella sede 17 (a guisa di pistone e cilindro pneumatico) e che il volume di quest?ultima compreso tra la sua 17 estremit? superiore e la prima estremit? 16 dell?asta 15 contenga aria o gas compresso addotto in tale volume di detta sede 17 dell?elemento di connessione 3 da rispettivi condotti, distributori o valvole. ? quindi persisto che ciascun elemento di spinta elastica 19 consista in una molla elicoidale compressa (od in un elemento a materiale elastico, quale un elastomero poliuretanico od altro similare materiale) oppure in un azionamento integrato ad aria od a gas o che li comprenda entrambi.

Gli stampi 11 hanno forma complementare a quella delle rispettive punte 7, ad esempio la sezione trasversale di tali stampi 11 e punte 7 ? circolare, ovale, ellittica, quadra, rettangolare, pentagonale, esagonale oppure a forma di altri poligoni regolari od irregolari.

Ciascun elemento a matrice 9 reca una pluralit? di condotti di evacuazione 21 ciascuno avente una estremit? superiore d?ingesso coincidente con la, o maggiore della, estremit? d?uscita per lo sfrido (ovvero l?estremit? inferiore) di ciascuno stampo 11. Inoltre, ciascun condotto di evacuazione 21 presenta le proprie sezioni trasversali progressivamente crescenti a partire da detta estremit? superiore verso quella inferiore. Il dispositivo 1 comprende anche un elemento a guida 23 interposto tra ciascun elemento di connessione 3 ed il corrispondente elemento a matrice 9.

In tale elemento a guida 23 ? ricavata una pluralit? di fori per il libero scorrimento degli steli 6 dei punzoni 5.

L?elemento a guida 23 pu? essere fissato al medesimo elemento della pressa a cui ? fissato l?elemento a matrice 9 ed ? destinato a minimizzare la lunghezza delle porzioni libere degli steli 6 dei punzoni 5 per impedire la flessione e/o la deformazione permanente dei punzoni e delle aste.

L?elemento a guida 23 e l?elemento a matrice 9 sono fissati all?elemento fisso ed inferiore della pressa.

Il dispositivo 1 comprende inoltre almeno una sede operativa 25 di posizionamento oppure di posizionamento e di scorrimento longitudinale per il pezzo S.

Tale sede operativa 25 compresa tra la guida 23 ed il rispettivo elemento a matrice 9. Preferibilmente l?estremit? della porzione superiore, opposta alle punte 7, di ciascun punzone 5 reca una spalla di battuta, un allargamento oppure un altro elemento atto a bloccarlo.

Opzionalmente ciascun elemento di connessione 3 pu? comprendere almeno:

- un elemento inferiore 27 recante alloggiamenti cilindrici 29 sagomati per alloggiare dette porzioni superiori dei rispettivi punzoni 5;

- un elemento mediano 31 recante le rispettive sedi 17 per gli elementi di spinta elastica 19; avente fori passanti 33 per lo scorrimento di ciascuna asta 15 di espulsione, ove l?estremit? superiore di ciascun foro passante 33 sfocia in detta corrispondente sede 17 ed il bordo dell?elemento mediano 31 attorno all?estremit? inferiore di ciascun foro passante 33 riscontra con detta spalla di battuta od allargamento bloccando il rispettivo punzone 5 dell?elemento inferiore 27;

- un elemento superiore 37 di chiusura dell?estremit? superiore delle sedi 17 per gli elementi di spinta elastica 19 o di prolungamento di dette sedi 17 tramite corrispondenti recessi 39, ove ciascuno di tali recessi 39 ospita almeno uno tra: porzione di un elemento di spinta elastica 19, mezzo di regolazione dell?elemento di spinta elastica 19, sbocco di un condotto o distributore di adduzione nella rispettiva sede 17 di aria o gas compressi o altri mezzi agenti sull?asta sopra descritti.

Una possibile, e puramente esemplificativa, realizzazione del dispositivo per l?evacuazione di sfridi prodotti da punzoni ravvicinati prevede l?adozione, in ciascun elemento di connessione 3, di un schiera o disposizione a matrice da 2 a 4 per da 5 a 20, o pi?, punzoni ove la dimensione minore della schiera ? disposta trasversalmente al pezzo S. Ovviamente tale disposizione ? riprodotta dagli stampi 11 dell?elemento a matrice 9.

In caso di pezzo S in lega d?alluminio, od altro metallo, e con spessore totale da tranciare da circa 0,5 mm a circa 1,5 mm, i diametri dei punzoni e delle aste possono approssimativamente essere rispettivamente di 1,5 mm e 0,5 mm e l?interasse tra punzoni adiacenti pu? essere di circa 4,0 mm od anche inferiore.

Claims

RIVENDICAZIONI

1) Dispositivo per l?evacuazione di sfridi prodotti da punzoni ravvicinati comprendente almeno un elemento di connessione (3) a cui ? fissata una pluralit? di punzoni (S) ciascuno avente uno stelo (6) sporgente dall?elemento di connessione (3) e provvisto di una rispettiva punta (7) per tranciare un foro in un pezzo da lavorare (S) ed almeno un elemento a matrice (9) dotato di una pluralit? di stampi (11) ciascuno affacciato ad un corrispondente punzone (S) e destinato a ricevere la rispettiva punta (7); l?elemento di connessione (3) e l?elemento a matrice (9) essendo destinati ad essere fissati rispettivamente ad un membro mobile (M) e ad un membro fisso (F) di una pressa o viceversa; detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che ciascun punzone (5) presenta un foro assiale passante (13) scorrevolmente impegnato da un?asta (15) di espulsione avente una prima estremit? (16) mobile in una sede (17) allineata all?asse geometrico del punzone e dell?asta, tale sede (17) ? ricavata nell?elemento di connessione (3) ed in essa ? alloggiato un elemento di spinta elastica (19) che trasmette a detta prima estremit? (16) una forza elastica che spinge la opposta seconda estremit? (18) dell?asta (15) verso l?esterno della rispettiva punta (7); durante l?azionamento della pressa (P) il pezzo (S) ? interposto tra le punte (7) dei punzoni e gli stampi (11) dell?elemento a matrice (9) e, prima di riscontrare con il pezzo (S), ciascuna seconda estremit? (18) di ogni asta (15) sporge dalla punta (7) del rispettivo punzone (5) per poi rientrare in essa durante la tranciatura del rispettivo foro nel pezzo al termine della quale tale seconda estremit? (18) trasla all?esterno della punta (7) per effetto dell?elemento di spinta elastica (19) facilitando l?evacuazione dello strido dal rispettivo stampo (11) e/o evitandone il moto retrogrado di tale strido verso il pezzo (S).

2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ciascun elemento di spinta elastica (19) comprende o consiste in una molla elicoidale compressa tra la prima estremit? (16) dell?asta (15) ed una estremit? della rispettiva sede (17) dell?elemento di connessione (3) od una estremit? di un mezzo di regolazione del precarico della molla sporgente in detta estremit? della rispettiva sede (17) oppure comprende una molla a gas od un elemento a materiale elastico od altro similare materiale.

3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 oppure 2 caratterizzato dal fatto che ciascun elemento di spinta elastica (19) consiste in, o comprende, aria o gas compresso nella rispettiva sede (17) dell?elemento di connessione (3) ed agente sulla prima estremit? (16) dell?asta (15) scorrevole a tenuta di pressione nella sede (17).

4) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che gli stampi (11) hanno forma complementare a quella delle corrispondenti punte (7) ove la sezione trasversale di tali stampi (11) e punte (7) ? circolare, ovale, ellittica, quadra, rettangolare oppure poligonale.

5) Dispositivo secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che ciascun elemento a matrice (9) reca una pluralit? di condotti di evacuazione (21) ciascuno avente una estremit? d?ingesso coincidente con l?estremit? d?uscita per lo s irido di ciascuno stampo (11).

6) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento a guida (23) interposto tra ciascun elemento di connessione (3) ed il corrispondente elemento a matrice (9) ed avente una pluralit? di fori per il libero scorrimento degli steli (6) dei punzoni (5).

7) Dispositivo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che l?elemento a guida (23) e l?elemento a matrice (9) sono fissati all?elemento fisso della pressa.

8) Dispositivo secondo la rivendicazione 6 o 7 caratterizzato dal fatto di comprendere una sede operativa (25) di posizionamento oppure di posizionamento e di scorrimento longitudinale per il pezzo (S) compresa tra la guida (23) ed il rispettivo elemento a matrice (9).

9) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che l?estremit? della porzione superiore, opposta alle punte (7), di ciascun punzone (5) reca un elemento di bloccaggio o una spalla di battuta od un allargamento e ciascun elemento di connessione (3) comprende almeno:

un elemento inferiore (27) recante alloggiamenti cilindrici (29) sagomati per alloggiare dette porzioni superiori dei rispettivi punzoni (5);

un elemento mediano (31) recante le rispettive sedi (17) per gli elementi di spinta elastica (19); avente fori passanti (33) per lo scorrimento di ciascuna asta (15) di espulsione, ove l?estremit? superiore di ciascun foro passante (33) sfocia in detta corrispondente sede (17) ed il bordo dell?elemento mediano (31) attorno all?estremit? inferiore di ciascun foro passante (33) riscontra con detto elemento o detta spalla di battuta od allargamento bloccando il rispettivo punzone (5) dell?elemento inferiore (27);

un elemento superiore (37) di chiusura dell?estremit? superiore delle sedi (17) per gli elementi di spinta elastica (19) o di prolungamento di dette sedi (17) tramite corrispondenti recessi (39), ove ciascuno di tali recessi (39) ospita almeno uno tra: porzione di un elemento di spinta elastica (19), mezzo di regolazione dell?elemento di spinta elastica (19) sbocco di un condotto o distributore di adduzione nella rispettiva sede (17) di aria o gas compressi.

10) Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che gli assi geometrici longitudinali dei punzoni (5), degli stampi (11), delle aste (15), dei fori degli elementi a guida (23) e dei condotti di evacuazione (21) sono paralleli tra loro.