ITMI941082A1 - Dispositivo adatto ad essere impiegato con un apparato di pressatura e procedimento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"DISPOSITIVO ADATTO AD ESSERE IMPIEGATO CON UN APPARATO DI PRESSATURA E PROCEDIMENTO"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo atto ad essere impiegato con un apparato di pressatura, in particolare del tipo in cui è possibile variare la profondità di uno stampo inferiore così da regolare la quantità di materiale caricata nello stampo inferiore. Per materiale da stampare si intende un materiale in polvere o granulare adatto ad essere versato nello stampo e ad essere rasato a filo del livello superiore dello stampo per regolare la quantità caricata. Gli oggetti stampati possono essere ad esempio piastrelle ceramiche, piatti, mattoni refrattari ecc.

Più in particolare il dispositivo comprende un basamento fìsso per supportare uno sforzo di pressatura e per supportare un piano mobile che a sua volta supporta il punzone inferiore. Una pluralità di primi cilindri idraulici e di primi pistoni impegnano il basamento e il piano mobile per attuare una movimentazione verticale del piano mobile.

Lo stampo inferiore è formato dal punzone inferiore e da una matrice. La matrice è supportata dal basamento. Un’apertura praticata sulla matrice per formare lo stampo inferiore presenta una luce sufficiente a consentire una penetrazione di un punzone superiore all'interno della matrice.

L'invenzione riguarda inoltre un apparato di pressatura che comprende il dispositivo e un procedimento di pressatura.

Sono noti dispositivi di questo tipo, in particolare dalla domanda di brevetto europeo No 0 547 305. Tuttavia tali dispositivi noti pur costituendo un netto miglioramento presentano dei problemi specie quando aumenta la superficie e lo spessore degli articoli da pressare. Infatti tali dispositivi prevedono l'asportazione del basamento insieme con il piano mobile, la matrice, i pistoni ecc. per effettuare il cambio degli stampi. Si è però verificato in pratica che per presse piuttosto grosse l'insieme dei suddetti componenti pesa svariate tonnellate. Ciò può rendere difficile o anche impossibile l'asportazione, a meno di attrezzarsi di mezzi di trasporto speciali e costosi. In alternativa, se si evita tale asportazione il tempo necessario al cambio degli stampi può rimanere piuttosto lungo .

E' inoltre noto, da altre realizzazioni per la pressatura di piastrelle, che è conveniente supportare la matrice con una pluralità di colonnette rigide disposte il più vicino possibile ai punzoni per sostenere il più possibile la matrice ed evitare deformazioni della matrice stessa durante la pressatura. Infatti nel campo della presente invenzione sopracitato, i punzoni superiori penetrano all'interno della matrice comprimendo il materiale da pressare lateralmente contro le sponde dell'apertura della matrice. In questo modo il materiale crea un attrito con la matrice, e quando il punzone superiore scende ancora, la matrice tende ad essere trascinata verso il basso per la forza d'attrito e a flettersi in modo temporaneo o permanente, ma in ogni caso con un decadimento della qualità del prodotto. Per questo motivo molte colonnette rigide devono essere disposte vicino ai punzoni per supportare adeguatamente la matrice ed evitare flessioni. Tuttavia in questo modo l'operazione di cambio stampi diventa lunga e complessa, perchè cambiando tipo e dimensione dei punzoni deve cambiare la disposizione delle colonnette attorno ai nuovi punzoni per supportare adeguatamente la matrice. Chiaramente questi problemi peggiorano quando aumentano la superficie e/o lo spessore degli oggetti da stampare, come pure quando aumentano le esigenze di spinta per unità di superficie dell'oggetto da stampare .

E' inoltre noto, nel campo della pressatura di piastrelle cosiddetta "a specchio" l'uso di punzoni superiori aventi dimensioni maggiori della luce di apertura degli stampi sulla matrice. Questa realizzazione che è fuori dal campo sopraindicato della presente invenzione comporta che i punzoni superiori, mobili, non possono penetrare all'interno della matrice. Per realizzare la pressatura la matrice viene montata su dei mezzi cedevoli, di modo che i pistoni superiori si appoggiano sopra la matrice, e la spingono verso il basso, così che la matrice riceve al suo interno i punzoni inferiori fissi. Questa tecnologia di pressatura a specchio presenta però dei problemi generali, in guanto la matrice effettua una corsa verso il basso relativamente lunga e ciò provoca problemi per mantenere il disegno del punzone superiore centrato rispetto all’alveolo della matrice. E’ infatti sufficiente un piccolo disallineamento per causare una malformatura degli smussi delle piastrelle. Inoltre il sincronismo delle operazioni di sformatura è piuttosto difficile da regolare.

E’ inoltre noto l’uso di bobine magnetizzabili per collegare i punzoni inferiori al loro supporto. Tuttavia nelle realizzazioni note tali bobine devono essere necessariamente introdotte direttamente nei punzoni inferiori. Ciò comporta una notevole complicazione impiantistica in quanto sono necessari due fili elettrici di collegamento per ogni punzone e inevitabilmente i tempi di cambio stampi ne risultano decisamente lunghi.

Uno scopo della presente invenzione è pertanto quello di superare i suddetti inconvenienti e di realizzare un dispositivo che consenta di incrementare la velocità del cambio degli stampi.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di disporre liberamente di tutto il piano utile della pressa per alloggiare gli stampi nel modo più libero e opportuno, anche nel caso di stampi di dimensioni molto grandi.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di garantire una elevata affidabilità e una lunga durata degli stampi, riducendo i problemi di attrito della polvere da stampare sulla matrice.

Un altro scopo è quello di aumentare la produttività consentendo di aumentare la superficie pressabile alloggiando stampi più grandi o un maggior numero di stampi.

Un altro scopo è quello di poter incrementare la spinta per unità di superficie dell'oggetto da stampare, senza inconvenienti .

Non ultimo scopo è quello di ridurre il peso e il numero delle parti che devono essere sostituite per completare il cambio stampi in modo che anche il lavoro di fissaggio e regolazione sia ridotto al minimo.

Questi ed altri scopi sono raggiunti dal dispositivo secondo l'invenzione, adatto ad essere impiegato con un apparato di pressatura, e comprendente: un piano magnetico mobile verticalmente per variare una profondità di uno stampo inferiore, così da regolare una quantità di materiale caricata in detto stampo inferiore; un basamento per supportare uno sforzo di pressatura e detto piano magnetico mobile; una pluralità di primi cilindri idraulici e di primi pistoni che impegnano detto basamento e detto piano magnetico mobile per attuare una movimentazione verticale di detto piano magnetico mobile; detto stampo inferiore essendo formato da un punzone inferiore e da una matrice; detto punzone inferiore essendo supportato da detto piano magnetico mobile tramite forza magnetica; detta matrice essendo supportata su detto basamento tramite supporti cedevoli; un’apertura praticata su detta matrice per formare detto stampo inferiore presentando una luce sufficiente a consentire una penetrazione di un punzone superiore all'interno di detta matrice .

Il procedimento di pressatura secondo l’invenzione opera con un dispositivo comprendente: un piano mobile verticalmente per variare una profondità di uno stampo inferiore, così da regolare una quantità di materiale caricata in detto stampo inferiore; un basamento per supportare uno sforzo di pressatura e detto piano mobile; una pluralità di primi cilindri idraulici e di primi pistoni che impegnano detto basamento e detto piano mobile per attuare una movimentazione verticale di detto piano mobile; detti primi cilindri essendo collegati ciascuno ad una fonte di olio pressurizzato tramite una pluralità di valvole corrispondenti; detto procedimento comprendendo l'apertura ciclica di detta pluralità di valvole quando detto piano mobile si trova in contatto con detto basamento.

L'invenzione sarà meglio compresa con riferimento alla descrizione di una forma di realizzazione allegata a scopo illustrativo e non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista frontale parzialmente sezionata del dispositivo secondo l'invenzione,

la figura 2 è una vista laterale in sezione del dispositivo di figura 1,

la figura 3 è una vista in pianta, parzialmente sezionata del dispositivo di figura 1,

la figura 4 è una vista schematica del circuito idraulico del dispositivo secondo l'invenzione,

la figura 5 è una vista laterale, parzialmente sezionata di una particolare del dispositivo di figura 1, e

le figure 6-10 sono una vista in pianta del dispositivo secondo l’invenzione con diversi tipi di stampi.

Con riferimento alle figure 1-10, il dispositivo è alloggiato nella struttura 9 di una pressa e comprende un piano magnetico 10 che è mobile verticalmente per variare una profondità di uno stampo inferiore, ossia per muovere verticalmente i punzoni inferiori 11. In questo modo è possibile regolare la quantità di materiale caricata nello stampo inferiore. Un basamento 12 supporta lo sforzo di pressatura e il piano magnetico mobile 10. una pluralità di primi cilindri idraulici 13 e di primi pistoni 14 impegna il basamento 12 e il piano magnetico mobile 10 per attuare la movimentazione verticale del piano magnetico mobile 10. Lo stampo inferiore è formato da un punzone inferiore 11 e da una matrice 15. La matrice 15 è supportata sul basamento 12 tramite supporti cedevoli 16. Un'apertura 17 praticata sulla matrice 15 presenta una luce sufficiente a consentire una penetrazione di un punzone superiore 21, all'interno della matrice 15.

Il piano magnetico mobile 10 comprende una pluralità di bobine di magnetizzazione 18. Le bobine di magnetizzazione 18 sono di tipo per sè noto. Le bobine di magnetizzazione 18 si estendono sostanzialmente su tutta la superficie del piano magnetico mobile. In questo modo è possibile avere la massima libertà nella disposizione degli stampi.

I cilindri idraulici 13 sono alloggiati nel basamento 12 e i pistoni 14 spingono verso l'alto il piano magnetico mobile 10.

Un organo divisore di flusso 28 distribuisce il medesimo flusso a ciascuno dei primi cilindri 13 e garantisce così il controllo del parallelismo tra il piano magnetico mobile 10 e il basamento 12. L'organo divisore di flusso è di tipo per sè noto ed è illustrato nei dettagli nella domanda di brevetto europeo No 0 547 305. L'uso di un organo divisore di flusso nell'ambito della presente invenzione consente ad esempio, quando si stampino in una volta sola più file di piastrelle, di correggere eventuali differenze di caricamento tra le piastrelle della prima fila e quelle dell'ultima, oppure, quando si stampino piastrelle molto grandi, di mantenere esattamente lo stesso spessore per tutta la superficie delle piastrelle.

I supporti cedevoli 16 comprendono un secondo pistone 19 che opera sotto l'azione di un fluido sotto pressione 40, generalmente olio. Preferibilmente il fluido è in comunicazione con un accumulatore tramite la conduttura 20.

I supporti cedevoli sono disposti alle estremità laterali della matrice 15. In questo modo tutto lo spazio utile è libero per la disposizione più utile degli stampi, senza compromettere la resistenza della matrice.

Con particolare riferimento alla figura 4 il circuito idraulico è comandato in primo luogo dalla valvola 26 che aziona il pistone 27 collegato all'organo divisore di flusso 28. L'organo divisore di flusso 28 aziona di conseguenza i quattro pistoni 29 che inviano ciascuno la medesima quantità di olio ai primi cilindri 13 e ai primi pistoni 14 per comandare il movimento di salita del piano magnetico mobile 10. Il pistone 30 controlla il movimento di discesa del piano magnetico mobile 10.

Le valvole di non ritorno 31 collegano ciascuna uno dei primi cilindri 13 con un sensore di pressione 33 e con una valvola normalmente chiusa 32, e sono aperte verso tale sensore 33 e/o valvola 32 . Questo collegamento consente di rilevare, tramite il sensore 33 la pressione massima presente nei primi cilindri 13. Inoltre è possibile lo spurgo dell'aria, eventualmente presente nel circuito idraulico particolarmente nella fase iniziale, tramite l'apertura della valvola 32. Il contenitore di olio 34 consente di verificare l'eventuale gorgogliamento dell'aria imprigionata nel circuito.

Le valvole di non ritorno pilotate 35 collegano ciascuna un serbatoio 36 con uno dei primi cilindri 13 e sono aperte verso i primi cilindri 13. Il serbatoio 36 è leggermente pressurrizzato, ad esempio 2 bar.

L'apertura dei pilotaggi delle valvole 35 consente il riempimento iniziale del circuito idraulico sotto la spinta dell'olio contenuto nel serbatoio pressurrizzato 36. Inoltre, durante il funzionamento i pilotaggi delle valvole 35 comandano ciclicamente la loro apertura quando il piano magnetico mobile 10 si trova appoggiato sul basamento 12. In questo modo ogni eventuale perdita di olio tramite le guarnizioni o altro non provoca alcuno scompenso nè un diverso caricamento fra i vari cilindri 13, ma viene automaticamente compensata.

Il circuito è alimentato con un liquido sotto pressione 40. Con particolare riferimento alla figura 5 è illustrato il gruppo che viene rimosso e sostituito in occasione del cambio degli stampi. Si tratta in particolare della matrice 15, dei punzoni inferiori 11, dei punzoni superiori 21. I punzoni inferiori 11 sono supportati da una piastra 22 e dalle squadre tte 23.

In particolare i punzoni inferiori sono fissati stabilmente sulla piastra 22 tramite i bulloni 24. In questo caso, dopo il montaggio, la forza magnetica del piano magnetico mobile 10 agisce direttamente sulla piastra 22 e supporta i punzoni 11 tramite l'interposizione della piastra 22 che è fissata ai punzoni 11 tramite i bulloni 24. In questo modo le operazioni di cambio stampi sono ulteriormente accelerate perchè la posizione relativa dei punzoni fra di loro è fissata una volta per tutte, e al momento del cambio degli stampi si deve solo regolare la posizione della piastra 22 e della piastra 25 analoga che supporta i punzoni superiori 21. Ciò è particolarmente semplice in quanto il fissaggio è affidato solo alla forza magnetica.

Nel caso invece si usi un formato di stampo molto grande, cosi che uno stampo solo occupi tutta la superficie di pressatura disponibile, le piastre 22 e 25 risultano inutili, e la forza magnetica supporta direttamente i punzoni.

In ogni caso si tratta evidentemente di un numero ridottissimo di pezzi.

La presente invenzione riguarda inoltre un apparato di pressatura che impiega il dispositivo sopradescritto. Per una descrizione dettagliata dell'apparato di pressatura si fa riferimento alla domanda di brevetto europea No 0547 305 e PCT No WO 89/11969 a nome della stessa richiedente.

Sì è verificato in pratica che la soluzione descritta non comporta deformazioni indesiderate della matrice, anche se i supporti cedevoli 16 sono disposti a notevole distanza dai punzoni 11. Pertanto è possibile raggiungere gli scopi sopraindicati dell'invenzione senza controindicazioni.

L'invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti, così ad esempio i supporti cedevoli 16 possono impiegare ad esempio mezzi elastici per assicurare la cedevolezza ecc .

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo adatto ad essere impiegato con un apparato di pressatura, comprendente: un piano magnetico (10) mobile verticalmente per variare una profondità di uno stampo inferiore, cosi da regolare una quantità di materiale caricata in detto stampo inferiore; un basamento (12) per supportare uno sforzo di pressatura e detto piano magnetico mobile (10); una pluralità di primi cilindri idraulici (13) e di primi pistoni (14) che impegnano detto basamento (12) e detto piano magnetico mobile (10) per attuare una movimentazione verticale di detto piano magnetico mobile (10); detto stampo inferiore essendo formato da un punzone inferiore (11) e da una matrice (15); detto punzone inferiore (11) essendo supportato da detto piano magnetico mobile (10) tramite forza magnetica; detta matrice (15) essendo supportata su detto basamento (12) tramite supporti cedevoli (16); un'apertura (17) praticata su detta matrice (15) per formare detto stampo inferiore presentando una luce sufficiente a consentire una penetrazione di un punzone superiore (21) all'interno di detta matrice (15).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui detto piano magnetico (10) mobile comprende una pluralità di bobine di magnetizzazione (18).
3. 3. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti in cui detti cilindri idraulici (13) sono alloggiati in detto basamento (12) e detti pistoni (14) spingono detto piano magnetico mobile (10).
4. 4. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti in cui detti supporti cedevoli (16) comprendono un secondo pistone (19) che opera sotto l'azione di un liquido sotto pressione .
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4 in cui detto liquido è in comunicazione con un accumulatore.
6. 6. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti in cui detti supporti cedevoli (16) sono disposti alle estremità laterali di detta matrice (15).
7. 7. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti in cui dette bobine di magnetizzazione (18) si estendono sostanzialmente su tutta la superficie di detto piano magnetico mobile (10).
8. 8. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti in cui detto punzone inferiore (11) è supportato da detto piano magnetico mobile (10) tramite forza magnetica, mediante interposizione di una piastra (22), detta piastra essendo supportata tramite forza magnetica da detto piano magnetico mobile (10); detto punzone (11) essendo fissato su detta piastra (22) meccanicamente.
9. 9. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti comprendente un organo divisore di flusso (28) per distribuire il medesimo flusso a ciascuno di detti primi cilindri (13) e garantire così il controllo del parallelismo tra detto piano magnetico mobile (10) e detto basamento (12).
10. 10. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti comprendente una pluralità di valvole di non ritorno (31) che collegano ciascuna uno di detti primi cilindri (13) con un sensore di pressione (33) e/o con una valvola normalmente chiusa (32), e sono aperte verso tale sensore (33) e/o valvola ( 32 ) .
11. 11. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti comprendente una pluralità di valvole di non ritorno pilotate (35) che collegano ciascuna una fonte di olio pressurizzato (36) con uno di detti primi cilindri (13) e sono aperte verso detti primi cilindri (13).
12. 12. Apparato di pressatura impiegante un dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni 1-11.
13. 13. Procedimento di pressatura operante con un dispositivo comprendente: un piano mobile verticalmente (10) per variare una profondità di uno stampo inferiore, così da regolare una quantità di materiale caricata in detto stampo inferiore; un basamento (129 per supportare uno sforzo di pressatura e detto piano mobile (10); una pluralità di primi cilindri idraulici (13) e di primi pistoni (14) che impegnano detto basamento (12) e detto piano mobile (10) per attuare una movimentazione verticale di detto piano mobile (10); detti primi cilindri (13) essendo collegati ciascuno ad una fonte di olio pressurizzato tramite una pluralità di valvole corrispondenti (35); detto procedimento comprendendo l'apertura ciclica di detta pluralità di valvole (35) quando detto piano mobile (10) si trova in contatto con detto basamento (12).
14. 14. Ogni nuova caratteristica o nuova combinazione di caratteristiche qui descritta o illustrata.