ITCO20090044A1 - Attrezzi per il processo di sagomatura su corpi tubolari mediante fluidi in pressione. - Google Patents

Description

Descrizione di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: “Attrezzi per il processo di sagomatura su corpi tubolari mediante fluidi in pressione.â€

DESCRIZIONE

L’invenzione si riferisce ad una attezzatura per il processo di sagomatura su corpi metallici tubolari mediante fluidi in pressione adatti per la loro applicazione su macchine convenzionali attualmente concepite per eseguire rullature, rastremazioni, svasature, modanature, calibrazioni e/o altre operazioni simili, senza l’uso di fluidi ad alta pressione.

Sono già note macchine sagomatrici preposte per la realizzazione delle lavorazioni suddette che operano su elementi metallici tubolari con attrezzi a comando meccanico, elettrico e/o idraulico.

Sono altresì note macchine idroformatrici in grado di sagomare elementi metallici tubolari mediante attrezzi operanti solo con fluidi ad alta ed altissima pressione.

US4 418 556 descrive una apparecchiatura per sagomare mediante idroformatura una porzione centrale (3) di un elemento tubolare, che prevede uno stampo assemblabile con una rientranza per definire, insieme all’elemento tubolare, una camera di espansione ed un mandrino (17) con scanalatutre superficiali di profondità variabile per alloggiare quamizioni di tenuta, da posizionare all’intemo dell’elemento tubolare per limmissione di un fluido in pressione.

JP 55077940 descrive una apparecchiatura per espandere l’estremità di un tubo in modo da farla aderire ad un elemento metallico circostante, in particolare un tubo di trasmissione del calore ad un collettore in uno scambiatore di calore.

JP 2006 122 943 descrive un ugello per l’idroformatura di componenti per impiego automobilistico che prevede un canale centrale ed almeno un canale radiale con guarnizione di tenuta in cui il fluido penetra nel tubo attraverso il canale centrale mentre comprime la huamizione attraverso il canale radiale.

Le suddette macchine, pur nella loro efficace operatività, si distinguono per le diverse e specifiche tecnologie adottate, per i differenti attrezzi e per i differenti mezzi azionatoti degli stessi, in funzione delle precipue operazioni di sagomatura che si vogliono realizzare.

Ciò significa che le imprese che operano nel campo produttivo di sagomatura di elementi tubolari metallici devono

necessariamente dotarsi di macchine dei due tipi suddetti

e degli attrezzi corrispondenti, con evidenti impegni economici d’acquisto, di spese per la manutenzione e per la mano d’opera, unitamente ad una limitazione di produttività.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di eliminare i suddetti inconvenienti mediante attrezzi sagomatoti a fluidi ad alta pressione e relativi mezzi di comando, caratterizzati secondo quanto espresso nella prima rivendicazione.

Altre caratteristiche formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti. I vantaggi conseguiti con la presente invenzione consistono sostanzialmente nel fatto che attrezzi per il processo di sagomatura operanti con fluidi ad alta pressione, del tipo di quelli adottati sulle macchine idroformatrici, sono configurati e dotati di mezzi di azionamento anche per applicazioni su macchine sagomatrici convenzionali che, attualmente, operano solo con attrezzi a comando meccanico, elettrico e/o idraulico.

I vantaggi conseguenti derivano dal fato che tali applicazioni consentono drastici contenimenti dei costi d’acquisto dei macchinari, sensibili aumenti della produttività e riduzioni dei tempi di lavorazione e dei costi di manutenzioni e.

L’invenzione viene descritta in dettaglio nel seguito, secondo sue applicazioni date a solo scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento agli allegati disegni, in cui:

la fig. 1 rappresenta uno schema di macchina sagomatrice

per elementi metallici tubolari operante sia con attrezzi a comando meccanico, elettrico e/o idraulico sia con attrezzi idroformatori con fluidi ad alta pressione,

la fig. 2 rappresenta la sezione trasversale di un esempio di attrezzo per idro formatura, applicabile a macchine sagomatrici in genere, in posizione di allineamento per la creazione di anse a soffietto sull’estremità di un corpo tubolare,

la fig.3 rappresenta lo stesso attrezzo, inserito in detto corpo tubolare da trattare, in posizione iniziale di sagomatura per idroformatura,

la fig. 4 rappresenta lo stesso attrezzo in fase operativa finale di sagomatura per idroformatura,

la fig. 5 rappresenta la vista frontale di una coppia di ganasce di vincolo per un corpo tubolare a sezione circolare, e

le figg. 6 e 7 rappresentano esempi di fasi finali di formatura per idroformatura di un’unica ansa tondeggiante, e di una sede toroidale a sezione quadrangolare.

Con riferimento alle figure, esempi di attrezzi del tipo per il processo di sagomatura su corpi tubolari mediante fluidi ad alta pressione, secondo l’invenzione, sono applicati ad una tradizionale macchina sagomatrice, rastrematrice formatrice (1), genericamente operante con soli attrezzi a comando meccanico, elettrico e/o idraulica.

Allo scopo precipuo dell’invenzione, la macchina tradizionale viene corredata di almeno una centralina fluidodinamica ad alta pressione (2) che si collega, tramite almeno un apposito condotto (3) ad almeno un iniettore (4), intercambiabile in funzione del tipo di sezione dell’elemento tubolare (5) da trattare e della configurazione che si vuole ottenere su di esso, tramite idroformatura.

Nello specifico esempio rappresentato nelle figure da 2 a 4, l’elemento tubolare cilindrico (5) à ̈ da sagomare ad una estremità con pluralità di anse a soffietto (6).

Per questo, detta estremità viene vincolata tra le ganasce (7, 7 †) di una morsa (8), predisposta a tale scopo, con un settore post morsa (9) e tanti settori sequenziali (10, 11) quante sono le anse sequenziali (6), oltre la prima, da creare. In particolare, il settore post morsa à ̈ costituito da un inserto intercambiabile 9 che si impegna direttamente nella morsa 8.

Un iniettore (4), comprendente un canale centrale (12) chiuso ad una estremità ed almeno un canale radiale (13), detto canale radiale o ciascuno dei canali radiali sfociando in una corrispondente camera longitudinale (14) d’alimentazione di fluido ad alta pressione in arrivo da detto o detti condotti (3), viene allineato (fig. 2) all’elemento tubolare (5) da trattare e viene sospinto al suo interno (fig. 3) seguito dal suo pressore posteriore (15) che si dispone in appoggio contro la base esterna di detto ultimo settore (11); guarnizioni anulari (16) fanno tenuta tra l’iniettore (4) e la superficie interna dell’elemento tubolare (5) da trattare.

In tale posizione la o le camere longitudinali (14) si dispongono in modo da risultare all’interno dell’elemento tubolare (5) e in corrispondenza delle zone (17) in cui si vogliono formare dette anse a soffietto (6); dalla centralina fluidodinamica 2 il fluido ad alta pressione viene immesso nel canale centrale (12), passa nella o nelle camere longitudinali (14) e va a spingere contro la parete interna dell’elemento tubolare (5), deformandola in corrispondenza delle zone al di la delle quali c’e il vuoto compreso tra detti settori (9, 10, 11) e detto pressore posteriore (15).

In contemporanea l’iniettore (4) viene sospinto assialmente entro l’elemento tubolare (5) sospingendo nello stesso senso il suo pressore posteriore (15) fino a portarlo in battuta contro le basi esterne di detti settori (9, 10, 11); in tal modo le deformazioni verso l’esterno nelle zone sopra menzionate, assumono la forma richiesta ad anse a soffietto (6) (fig.

Nelle figure 6 e 7 sono rappresentati altri esempi di processi di idroformatura su diversi elementi tubolari (5), per diverse forme di sagomature: bombate (6'), quadrangolari (6†), secondo lo stesso metodo sopra descritto, con o senza la presenza di settori sequenziali e/o pressori posteriori e con o senza eventuali passaggi di lavorazioni e/o di preparazioni iniziali e/o finali .

Da quanto illustrato e descritto si evince che, usando ganasce intercambiabili (7, 7') sulla morsa (8) e usando corrispondenti iniettori intercambiabili (4) alimentati da centralina o centraline fluidodinamiche ad elevata pressione (2), applicati a macchine sagomatrici (1) di tipo tradizionale per lavorazioni di rullatura, rastremazione, svasatura, modanatura, calibrazione e/o simili, utilizzanti attrezzi a comando meccanico, elettrico e/o idraulico, si possono eseguire, in modo corretto, rapido ed economico anche lavorazioni con la tecnica di idroformatura. Sebbene l’invenzione sia stata descritta ed illustrata con riferimento a sue particolari realizzazioni, date a solo scopo esemplificativo, illustrativo ma non limitativo, à ̈ evidente che tecnici esperti del ramo potranno apportare vari cambiamenti e/o modifiche rispetto a quanto espresso nella descrizione e nelle applicazioni; à ̈ pertanto intendimento dell’invenzione abbracciare anche tutti i cambiamenti e/o le modifiche e/o le forme e/o le applicazioni che rientrano nello spirito e nell’ambito protettivo delle seguenti rivendicazioni.

Claims (4)

1. Rivendicazioni 1) Attrezzatura per il processo di sagomatura della porzione terminale di un corpo tubolare cilindrico (5) mediante fluidi in pressione in unione a macchine sagomatrici (1) convenzionali, per lavorazioni di rullatura, rastremazione, svasatura, modanatura, calibrazione e/o simili con attrezzi a comando meccanico, elettrico e/o idraulico, detta attrezzatura comprendendo: - almeno una centralina fluidodinamica ad alta pressione (2); - una morsa (8) atta a vincolare l’estremità di detto corpo tubolare cilindrico (5) spinto da un pressore (15) inserito nell’estremità del detto corpo tubolare cilindrico (5), e dotata di un settore post morsa (9) e di uno o più settori sequenziali (10, 11) longitudinalmente posizionabili tra il settore post morsa (9) e detto pressore per definire le forme delle desiderate sagomature ; - un iniettore cilindrico (4) comprendente una rientranza longitudinale sulla sua superfìcie esterna, atta a formare una camera longitudinale (14) con la superficie interna di detto corpo tubolare cilindrico (5), e dotato di un canale centrale (12) chiuso e di almeno un canale radiale (13) sfociante in corrispondenza di detta rientranza longitudinale, detti canali (12, 13) essendo collegabili alla detta centralina fluidodinamica (2) tramite almeno un condotto (3).
2. 2) Attrezzatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta morsa (8) comprende due ganasce (7, 7) vincolate ad un inserto intercambiabile (9) che si impegna direttamente nella morsa e costituisce il detto il settore post morsa.
3. 3) Attrezzatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto pressore posteriore (15) si dispone in appoggio almeno contro la base esterna di detto ultimo settore (11) e la detta morsa.
4. 4) Attrezzatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto di prevedere guarnizioni anulari (16) che fanno tenuta tra l’iniettore (4) e la superficie interna dell’elemento tubolare (5) da trattare.