ITMI20081933A1 - Apparato e procedimento di comando della movimentazione del contenitore in una pressa per estrusione - Google Patents
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Description
" Apparato e procedimento di comando della movimentazione del contenitore in una pressa per estrusioneâ€
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DESCRIZIONE
Campo dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un apparato e procedimento di comando della movimentazione del contenitore in una pressa per estrusione.
Stato della tecnica
Con riferimento alla figura 1 , le presse di estrusione di tipo noto comprendono essenzialmente le seguenti componenti:
Vi à ̈ un cilindro principale 1 che ha il compito di fornire la spinta o forza di deformazione di una billetta 7. Il cilindro principale 1 à ̈ tenuto tramite una traversa principale 10.
La billetta 7 à ̈ il prodotto di partenza per il processo di estrusione e può essere di vari metalli o leghe ( alluminio, rame, ottone, acciaio ecc.., ) e può avere vari diametri.
Un gambo pressatore 2, come prolungamento del cilindro principale 1, ha circa lo stesso diametro della billetta ed ha la funzione di comprimere la billetta 7 dentro un foro 3’ previsto in un contenitore 3 contro una matrice 4.
Il contenitore 3 ha la funzione di contenere la billetta 7 dentro il foro 3’ durante il processo di estrusione, e di indirizzare il flusso del metallo dentro una matrice 4. La matrice 4 à ̈ uno stampo con un foro lavorato avente la sagoma del prodotto che si vuole ottenere. Attraverso di essa scorre il flusso di metallo ( deformato dalla forza di spinta del cilindro principale ) prendendo la forma desiderata. La matrice 4 aderisce contro una traversa di reazione 5.
La traversa di reazione 5 ha il compito di contrastare la forza del cilindro principale 1 . Al centro di essa c'Ã ̈ un foro 8 che permette la fuoriuscita del profilato generato nella matrice 4. La traversa di reazione 5 Ã ̈ rigidamente connessa alla traversa principale 10 tramite colonne 9 longitudinali.
Finito di estrudere la billetta 7, il contenitore 3 arretra dalla matrice 4. In questa fase una cesoia 6, con un movimento trasversale, ha il compito di tagliare l'ultimo pezzo di billetta (denominato "fondello†) che rimane attaccato alla matrice stessa nello spazio tra essa ed il contenitore.
Il movimento longitudinale avanti-indietro del contenitore à ̈ comandato da cilindri oleodinamici di comando di tipo oleodinamico, i cui alloggiamenti sono normalmente realizzati in modo noto sulla traversa di reazione 5 (cilindri 12, 13 in fig. 2.1) oppure sulla traversa principale 10 (cilindri 14 in fig. 2.2)
Detti cilindri oleodinamici di comando presentano problemi realizzativi e di controllo della movimentazione.
La realizzazione dei fori di alloggiamento dei cilindri (steli o camere) nelle traverse di reazione comporta evidenti problemi di complessità di lavorazione meccanica. Inoltre detti fori indeboliscono le traverse, diminuendo la resistenza a fatica in lavorazione, dove le forze in gioco sono notevoli, portando a flessioni strutturali di un certo rilievo.
Il controllo della movimentazione dei cilindri non à ̈ ottimale, e le relative forze esercitate nei movimenti in avanti e indietro non sono bilanciate al meglio .
Risulta inoltre particolamente difficoltoso il collegamento delle tubazioni di alimentazione oleodinamica dei cilindri, dovendo forare la traversa principale oppure di reazione.
Sommario dell’invenzione
Pertanto scopo della presente invenzione à ̈ quello di indicare un apparato e procedimento di comando della movimentazione del contenitore in una pressa per estrusione, atto a superare tutti gli inconvenienti suddetti.
E’ oggetto della presente invenzione un apparato di comando della movimentazione del contenitore in una pressa per estrusione, detta pressa per estrusione comprendente: una traversa di reazione da cui fuoriesce un prodotto estruso; un cilindro principale tenuto tramite una traversa principale per pressatura di billette di materiale di lavorazione; colonne longitudinali di connessione tra dette traverse principale e di reazione; un contenitore atto a muoversi in senso longitudinale per l’alloggiamento di dette billette, e la pressatura contro detta traversa di reazione per l’estrusione di dette billette ottenendo detto prodotto estruso; detto apparato comprendendo una o più coppie di cilindri di comando per la movimentazione di detto contenitore, detti cilindri di comando essendo dotati di camere di scorrimento pistoni fissate su detto contenitore, un cilindro di detta coppia avendo lo stelo rivolto verso detta traversa di reazione, l’altro cilindro di detta coppia avendo lo stelo rivolto verso detta traversa principale.
E’ particolare oggetto della presente invenzione un apparato e procedimento di comando della movimentazione del contenitore in una pressa per estrusione, come meglio descritto nelle rivendicazioni, che formano parte integrante della presente descrizione.
Breve descrizione delle Figure
Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa (e di sue varianti) e dai disegni annessi dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui:
nella figura 1 Ã ̈ evidenziata schematicamente una pressa per estrusione di tipo noto;
nelle figure 2.1 , 2.2 sono evidenziati particolari del montaggio dei cilindri del sistema di movimentazione longitudinale, per due tipi di pressa noti;
nelle figure 3, 4.1, 4.2 sono evidenziati i cilindri del sistema di movimentazione longitudinale secondo l'invenzione, e loro particolari;
nelle figure 5.1, 5.2 sono mostrati i particolari della traversa di reazione di una pressa rispettivamente di tipo noto e secondo l’invenzione .
Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.
Descrizione di dettaglio di forme di realizzazione preferite.
Il sistema di comando del contenitore della pressa per estrusione oggetto dell’invenzione viene ora descritto con particolare riferimento alle figure 3, 4.1, 4.2. Con 21 à ̈ indicato un cilindro principale di tipo in sé noto, fissato ad una traversa principale 20 di una pressa per estrusione. Con 22 à ̈ indicato un gambo pressatore di tipo in sé noto.
Con 25 à ̈ indicata una traversa di reazione in cui à ̈ previsto in modo in sé noto un foro 28 al cui lato interno à ̈ presente la matrice 24.
Con 35 à ̈ indicato un contenitore atto a muoversi in senso longitudinale per l’estrusione delle billette.
Con 29 sono indicate colonne longitudinali per la connessione rigida delle traverse principale 20 e di reazione 25.
In accordo con la presente invenzione, sulle pareti esterne del contenitore 35 sono fissate coppie di cilindri oleodinamici di comando (40, 41 , 42, 43) per il controllo della movimentazione longitudinale del contenitore.
Nell’esempio non limitativo qui descritto, sono evidenziate due coppie di cilindri affacciati e contrapposti sui due lati opposti del contenitore 35. In particolare in figura 3 si evidenziano quattro cilindri (40-43) presenti su di una parete esterna laterale del contenitore.
Altrettanti cilindri (non visualizzati) sono presenti sulla parete esterna laterale contrapposta. Possono quindi essere presenti una o più coppie di cilindri contrapposti, a seconda delle necessità .
I cilindri 40, 41 rivolti verso la traversa di reazione 25 hanno lo stelo 52 in battuta sulla traversa di reazione stessa, mentre i cilindri 42, 43 rivolti verso la traversa principale 10 hanno lo stelo fissato alle colonne 29 tramite uno o più elementi di fissaggio 51.
Le camere in cui scorrono i pistoni dei cilindri sono doppie e chiuse, e sono fissate sulle facce esterne contrapposte del contenitore 35. I cilindri 40, 41 con stelo rivolto verso la traversa di reazione 25 presentano due camere indicate con A e B, mentre i cilindri 42, 43 rivolti verso la traversa principale 20 presentano due camere indicate con C e D. Le camere B e C sono camere anteriori rivolte dalla parte della testa del pistone, mentre le camere A e D sono camere posteriori rivolte verso lo stelo del cilindro. Dette camere vengono pressurizzate opportunamente per determinare il movimento in avanti e indietro del contenitore 35. Più in particolare il ciclo di movimentazione longitudinale del contenitore à ̈ comandato dai cilindri nel seguente modo.
- Al termine dell’estrusione di una billetta, lavorano le camere B+D per ottenere un movimento di apertura con arretramento a strappo, alla fine del quale ( normalmente 30 / 40 mm ) prosegue la corsa di arretramento con la camera B - Durante le fasi di cesoiatura e susseguente carico della nuova billetta, si tengono pressurizzate (ad es. a 30 / 40 bar) le camere B e C. In questo modo il contenitore non si può muovere e rimane saldamente fermo.
- All’apertura totale viene pressurizzata la camera D.
- Alla chiusura e seguente bloccaggio del contenitore contro la matrice, viene pressurizzata la camera C.
- Durante il ciclo di lavorazione utile si pressurizza la camera C.
A differenza del sistema di cilindri di comando di tipo noto, in cui le forze di apertura e chiusura del contenitore sono diverse e sbilanciate, il sistema secondo l’invenzione presenta forze di apertura e chiusura del contenitore di pari entità e bilanciate.
Per quanto concerne la traversa di reazione 25, la sua funzione principale à ̈ quella di contrastare la forza impressa dal cilindro principale 21 , rendendo la pressa un sistema iperstatico.
Nonostante l’iperstaticità del sistema, la traversa di reazione à ̈ soggetta ad una flessione F (linee tratteggiate di fig. 5.1) causata dalla pressione P sulla billetta e quindi sulla matrice, che può essere anche di migliaia di tonnellate. Valori tipici di flessione F possono essere di 0,6 / 1 ,2 mm al centro della traversa di reazione. La flessione della traversa di reazione influisce negativamente sulla precisione delle quote di estrusione in quanto flette anche la matrice 24, influendo negativamente sugli spessori dei profilati estrusi.
Quindi nelle presse di tipo noto la presenza dei fori 60 (fig. 5.1) in cui si alloggiano i cilindri di comando indebolisce la traversa di reazione, rendendola maggiormente soggetta a flessione, mentre detti fori non sono più presenti nella traversa di reazione secondo l’invenzione (fig. 5.2), rendendola più robusta e meno soggetta a flessione, in quanto gli steli dei cilindri di comando si impegnano sulla traversa di reazione senza bisogno di forarla.
Sono possibili varianti realizzative all'esempio non limitativo descritto, senza per altro uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione, comprendendo tutte le realizzazioni equivalenti per un tecnico del ramo.
Sono chiari i vantaggi derivanti dall’applicazione della presente invenzione.
Nelle presse di tipo noto la presenza dei fori nella traversa di reazione in cui si alloggiano i cilindri di comando indebolisce la traversa di reazione stessa, rendendola maggiormente soggetta a flessione, mentre detti fori non sono più presenti nella traversa di reazione secondo l’invenzione, rendendola più robusta e meno soggetta a flessione.
Inoltre, non meno importante, vengono eliminate lavorazioni meccaniche costose per realizzare i fori di alloggiamento dei cilindri dentro elementi strutturali della pressa.
Il sistema secondo l’invenzione presenta forze di apertura e chiusura del contenitore di pari entità e bilanciate.
I pistoni possono essere più piccoli con un alesaggio inferiore, poiché si realizza una somma di forze nelle coppie di cilindri, quindi meno costosi.
Si ottiene una assoluta precisione nelle quote di apertura e chiusura del contenitore
E' possibile sfruttare il ciclo di lavorazione utile, indipendentemente dal tipo di matrice e da tutte le situazioni che si presentano durante l'estrusione, senza ulteriori sistemi incorporati e costosi, semplicemente usando in chiusura il cilindro anteriore non completamente chiuso.
Dalla descrizione sopra riportata il tecnico del ramo à ̈ in grado di realizzare l’oggetto dell’invenzione senza introdurre ulteriori dettagli costruttivi.
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI 1 . Apparato di comando della movimentazione del contenitore in una pressa per estrusione, detta pressa per estrusione comprendente: una traversa di reazione (25) da cui fuoriesce un prodotto estruso; un cilindro principale (21) tenuto tramite una traversa principale (20) per pressatura di billette (27) di materiale di lavorazione; colonne longitudinali (29) di connessione tra dette traverse principale e di reazione; un contenitore (35) atto a muoversi in senso longitudinale per l’alloggiamento di dette billette, e la pressatura contro detta traversa di reazione (25) per l’estrusione di dette billette ottenendo detto prodotto estruso; detto apparato comprendendo una o più coppie di cilindri di comando (40, ...43) per la movimentazione di detto contenitore, detti cilindri di comando essendo dotati di camere di scorrimento pistoni fissate su detto contenitore (35), un cilindro di detta coppia avendo lo stelo rivolto verso detta traversa di reazione (25), l’altro cilindro di detta coppia avendo lo stelo rivolto verso detta traversa principale (20).
- 2. Apparato di comando come nella rivendicazione 1, in cui dette camere di scorrimento di dette una o più coppie di cilindri di comando (40, ...43) sono affacciate e contrapposte, e sono fissate sulle facce esterne del contenitore (35).
- 3. Apparato di comando come nella rivendicazione 2, in cui più coppie di cilindri di comando (40, ...43) sono fissate su facce esterne contrapposte del contenitore (35).
- 4. Apparato di comando come nella rivendicazione 1 , in cui detto stelo rivolto verso detta traversa di reazione (25) si impegna in battuta contro detta traversa di reazione, mentre detto stelo rivolto verso detta traversa principale (20) Ã ̈ fissato ad una di dette colonne longitudinali (29).
- 5. Apparato di comando come nella rivendicazione 1, in cui dette camere di scorrimento di dette una o più coppie di cilindri di comando sono doppie e chiuse, presentando una camera anteriore (B, C) rivolta dalla parte della testa del pistone, ed una camera posteriore (A, D) rivolta verso lo stelo del cilindro.
- 6. Pressa per estrusione comprendente un apparato di comando della movimen tazione del contenitore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
- 7. Procedimento per la movimentazione del contenitore in una pressa per estrusione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente le fasi di: - al termine dell’estrusione di una billetta, pressurizzare la camera anteriore (B) del cilindro con stelo rivolto verso la traversa di reazione e la camera posteriore (D) del cilindro con stelo rivolto verso la traversa principale, per ottenere un movimento di apertura del contenitore con arretramento a strappo, alla fine del quale proseguire la corsa di arretramento del contenitore pressurizzando detta camera anteriore (B); - durante le fasi di cesoiatura e susseguente carico di una nuova billetta, pressurizzare la camera anteriore (B) del cilindro con stelo rivolto verso la traversa di reazione e la camera anteriore (C) del cilindro con stelo rivolto verso la traversa principale, tenendo fermo il contenitore; - all’apertura totale del contenitore pressurizzare la camera posteriore (D) del cilindro con stelo rivolto verso la traversa principale; - alla chiusura e seguente bloccaggio del contenitore contro la traversa di reazione, pressurizzare la camera anteriore (C) del cilindro con stelo rivolto verso la traversa principale; - durante il ciclo di lavorazione utile pressurizzare la camera anteriore (C) del cilindro con stelo rivolto verso la traversa principale, tenendo fermo il contenitore. (BOR/as)
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