ITMI20010949A1 - Apparecchiatura per la realizzazione di puntali per scarpe di sucurezza e simili in alluminio sue leghe e leghe leggere in genere nonche' pr - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un 'apparecchiatura per la realizzazione di puntali per scarpe di sicurezza e simili in alluminio, sue leghe e leghe leggere in genere, nonché al procedimento per la realizzazione dei puntali.

Come è noto, i puntali che vengono attualmente utilizzati nelle scarpe di sicurezza o di lavoro vengono normalmente ottenuti in acciaio e presentano uno spessore pressoché costante, essendo prevalentemente realizzati mediante stampaggio di lamiera.

I puntali di acciaio presentano l'inconveniente di essere relativamente pesanti e di risultare magnetici.

Tentativi effettuati di realizzare i puntali in materiale composito, come vetroresina e fibre di carbonio, non hanno dato risultati soddisfacenti, in quanto essi presentano un costo elevatissimo e un grande spessore che danneggia sensibilmente l'estetica della scarpa.

La realizzazione mediante fusione o stampaggio di alluminio non ha dato buoni risultati in quanto non è stato possibile realizzare un puntale in grado di resistere alla prova di impatto di 200 joule che è imposta dalle norme. '

II compito che si propone il trovato è appunto quello di eliminare gli inconvenienti precedentemente lamentati, realizzando un'apparecchiatura per la realizzazione di puntali per scarpe di sicurezza in alluminio sue leghe e leghe leggere in genere, che dia la possibilità di ottenere un puntale in grado di resistere alle prove di impatto, presentando un peso notevolmente ridotto rispetto ai corrispondenti puntali in acciaio.

Nell'ambito del compito sopra esposto uno scopo particolare del trovato è quello di realizzare un puntale che presenti una struttura interna praticamente esente da gas con molecole particolarmente ravvicinate, in modo da ottenere elevate caratteristiche di resistenza meccanica.

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di realizzare una apparecchiatura che consenta di formare il pezzo e, in pratica, di forgiarlo allo stato plastico in assenza di materozza.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un'apparecchiatura che consenta l'ottenimento di un puntale che, oltre ad essere amagnetico e leggero, sia di costo contenuto.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un'apparecchiatura per la realizzazione di puntali per scarpe di sicurezza e simili in alluminio, sue leghe e leghe leggere in genere, secondo il trovato, comprendente una matrice inferiore ed una matrice superiore associabili a rispettivi piani pressa ed accoppiabili per definire almeno un'impronta, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un punzone introducibile in detta impronta per definire la sagoma del pezzo in realizzazione ed atto a fungere da otturatore del condotto di immissione del metallo liquido in detta impronta.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un'apparecchiatura per la realizzazione di puntali per scarpe di sicurezza e simili in alluminio, sue leghe e leghe leggere in genere, illustrata a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli uniti disegni in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente l'apparecchiatura, secondo il trovato, con le matrici in posizione aperta;

la figura 2 rappresenta l'apparecchiatura con le matrici chiuse durante la fase di immissione del metallo liquido;

la figura 3 rappresenta l'apparecchiatura durante la fase di formatura del pezzo mediante discesa del punzone;

la figura 4 rappresenta la fase di estrazione del pezzo dalla matrice inferiore;

, la figura 5 rappresenta la separazione del pezzo dal punzone;

la figura 6 rappresenta schematicamente il pezzo ottenuto.

Con riferimento alle citate figure, l'apparecchiatura per la realizzazione di puntali per scarpe di sicurezza e simili in alluminio, sue leghe e leghe leggere in genere, secondo il trovato, comprende una matrice inferiore 1 ed una matrice superiore 2 le quali risultano associabili rispettivamente ad un piano pressa inferiore 3 e ad un piano pressa superiore 4.

Le matrici sono reciprocamente accoppiabili, mediante il movimento relativo tra i piani pressa e, preferibilmente, grazie alla discesa del piano pressa superiore, per definire una impronta 5.

La peculiarità del trovato è costituita dal fatto che, in corrispondenza della impronta 5, è previsto un condotto di immissione del metallo liquido 10 che è connesso ad un gruppo di alimentazione del metallo fuso 11, che è termicamente controllato e che consente di introdurre nella impronta 5 quantità predosate di alluminio liquido o sue leghe.

In corrispondenza della matrice superiore 2 risulta previsto un punzone 20 che è associato ad una parte mobile 21 del piano pressa superiore 4, in modo tale da poter realizzare, dopo l'introduzione del metallo fuso all'interno dell'impronta 5, l'introduzione del punzone con definizione della sagoma precisa del pezzo in realizzazione e, inoltre, ottenere la chiusura del condotto di immissione 10 mediante una porzione spianata 22 che chiude la luce del condotto 10 e consente di realizzare un pezzo senza materozza.

Il punzone 20 realizza in pratica un elemento otturatore per il condotto 10 ed inoltre applica una pressione compresa tra 500 e 1300 kg/cm per realizzare in pratica una forgiatura del metallo liquido, che ottiene una deformazione plastica del materiale prima della sua solidificazione, e, con l'applicazione di pressione, condizioni più favorevoli per quanto concerne la solidificazione.

Inoltre l'esercitare la pressione in fase di solidificazione dà la possibilità di eliminare sostanzialmente il gas nella struttura del getto e di avvicinare le molecole che in pratica si avvicinano e consentono di realizzare una struttura particolarmente compatta.

Questa tecnica è sicuramente innovativa rispetto alle tecniche tradizionali che prevedevano, nel caso di immissione di metallo liquido, di introdurre il materiale dall'alto con un tempo eccessivo prima di ottenere la chiusura dello stampo con possibilità di parziali solidificazioni del metallo liquido e notevoli difficoltà di controllo termico dello stampo; inoltre la pressione era difficilmente regolabile e di volta in volta dovuta alle caratteristiche specifiche del materiale.

Nella soluzione specifica si ha che la matrice inferiore 1 è dotata di resistenze di riscaldamento inferiori 30 e corrispondentemente la matrice superiore 2 è dotata di resistenze di riscaldamento superiori 31 che consentono un ottimale controllo termico, unitamente alla presenza di termocoppie 35 che eseguono il controllo termico del punzone 20 ove sono previste apposite resistenze di riscaldamento.

Nella realizzazione dello stampaggio è preferibile che la differenza tra la temperatura del metallo prima della formatura e la temperatura delle matrici che realizzano l'impronta sia la più bassa possibile e compresa tra 150 e 250°C, preferibilmente 200°C.

A quanto detto va anche aggiunto che in corrispondenza dell'impronta 5 risulta previsto un espulsore 40 che è azionabile da un pistone di espulsione 41 associato al piano pressa inferiore, il quale è predisposto per facilitare il distacco del pezzo realizzato, dopo il periodo di solidificazione, per rimuoverlo dall'impronta della matrice inferiore.

Nella pratica utilizzazione dell'apparecchiatura, secondo il trovato, gli stampi vengono riscaldati ad una temperatura prestabilita tramite le resistenze elettriche 30 e 31 ed il metallo nel forno viene portato alla temperatura desiderata.

Per iniziare il ciclo il piano mobile superiore scende velocemente fino a chiudere tra loro la matrice inferiore e la matrice superiore, mantenendo il punzone 20 parzialmente estratto dalla impronta 5.

Una volta che è stato eseguito l'accoppiamento delle matrici viene azionato il sistema di dosaggio del metallo liquido, costituito da alluminio e sue leghe, per immettere una quantità di metallo liquido dosato nella impronta 5 tramite il condotto di immissione 10.

Terminato il dosaggio viene azionata la discesa del punzone 20, comandata dal cilindro 21, che esegue una discesa ad una velocità preimpostata ed esercita una pressione impostata.

E' di notevole importanza il fatto che la discesa del pistone 20 effettui automaticamente anche la chiusura del condotto di immissione 10 del metallo liquido.

Terminata la discesa del punzone 20 inizia il tempo di solidificazione nel corso del quale la pressione aumenterà con una legge preimpostata per eseguire la forgiatura del pezzo indicato con P che è ancora allo stato plastico.

Terminato il tempo di solidificazione viene azionato il pistone di espulsione 41 che agisce sull'espulsore 40 con lana salita a velocità prestabilita, contemporaneamente al comando di salita del piano superiore della pressa, punzone 20, fino ad una quota impostata.

Raggiunta la quota superiore del piano superiore che è stata impostata, viene comandata la salita del punzone 20 con conseguente liberazione del pezzo ottenuto.

Il pezzo ottenuto presenta la peculiarità di avere degli spessori che possono variare da punto a punto in funzione delle necessità di resistenza meccanica del pezzo, cosa questa che non era ottenibile con le tecniche tradizionali che invece partivano dallo stampaggio di una lamiera.

Il poter variare lo spessore del pezzo, in funzione delle esigenze contingenti, dà un'ulteriore possibilità di ridurre il peso del pezzo ottenuto, senza per questo diminuire la resistenza meccanica.

Da quanto sopra illustrato si vede quindi come il trovato raggiunta gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che vengono realizzati sia un'apparecchiatura che un procedimento decisamente innovativi grazie al fatto che in pratica si realizza una forgiatura liquida, con possibilità di controllare la fase di solidificazione del pezzo, ottenendo sempre le caratteristiche ottimali.

Il trovato così concepito è 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, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per la realizzazione di puntali per scarpe di sicurezza e simili in alluminio, sue leghe e leghe leggere in genere, comprendente una matrice inferiore ed una matrice superiore associabili a rispettivi piani pressa ed accoppiabili per definire almeno un'impronta, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un punzone introducibile in detta impronta per definire la sagoma del pezzo in realizzazione ed atto a fungere da otturatore del condotto di immissione del metallo liquido in detta impronta.
2. 2. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto condotto di immissione del metallo liquido è definito in corrispondenza di detta matrice inferiore.
3. 3. Apparecchiatura, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto punzone è supportato da detta matrice superiore ed è connesso a mezzi di traslazione rispetto a detta matrice.
4. 4. Apparecchiatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto punzone presenta una porzione spianata per la chiusura della luce di comunicazione tra detto condotto di immissione del metallo liquido e detta impronta.
5. 5. Apparecchiatura, secondo ima o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto punzone è atto ad esercitare sul metallo liquido presente in detta impronta una pressione compresa tra 500 e 1300 kg/cm<2>.
6. 6. Apparecchiatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere resistenze di riscaldamento inferiori, in corrispondenza di detta matrice inferiore e resistenze di riscaldamento superiori in corrispondenza di detta matrice superiore, nonché resistenze di riscaldamento del punzone.
7. 7. Apparecchiatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la differenza tra la temperatura del metallo liquido prima della formatura e la temperatura di dette matrici è compresa tra 150 e 250°C, preferibilmente 200°C.
8. 8. Apparecchiatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un espulsore previsto sul fondo di detta impronta e connesso ad un pistone di espulsione per il distacco del pezzo solidificato da detta impronta.
9. 9. Procedimento per la realizzazione di puntali per scarpe di sicurezza e simili in alluminio, sue leghe e leghe leggere in genere, caratterizzato dal fatto di consistere nell'introdurre, in una impronta definita da una matrice inferiore e da una matrice superiore, metallo liquido dosato, nell'introdurre in detta impronta un punzone atto ad esercitare su detto metallo una pressione prestabilita e a interdire la comunicazione con il condotto di immissione del metallo liquido, nell'eseguire la solidificazione del pezzo sotto pressione per un tempo predeterminato, nell 'eseguire l'espulsione dal pezzo rispetto all'impronta e nel rimuovere il punzone dal pezzo.
10. 10. Procedimento, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la differenza di temperatura tra il metallo liquido e le matrici definenti detta impronta è compresa tra 150 e 250°C, preferibilmente 200°C.
11. 11. Procedimento, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto punzone esercita durante la solidificazioiie del pezzo una pressione compresa tra 500 e 1300 kg/cm .
12. 12. Puntale per scarpe di sicurezza e simili caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo realizzato mediante stampaggio di alluminio liquido, sue leghe e leghe leggere in genere, detto corpo presentando uno spessore differenziato nei vari punti ed essendo privo di materozza.