ITMI991586A1

ITMI991586A1 - VERTICAL PRESS FOR THE MOLDING OF DIE-CAST PARTS

Info

Publication number: ITMI991586A1
Application number: IT1999MI001586A
Authority: IT
Inventors: Marco Bressan; Carlo Scalfi
Original assignee: T C S Molding Systems S P A
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2001-01-16
Also published as: ITMI991586A0; WO2001005537A1; AU6273200A

Description

DESCRIZIONE PER BREVETTO DI INVENZIONE DESCRIPTION FOR INVENTION PATENT

Avente titolo: Entitled:

PRESSA VERTICALE PER LO STAMPAGGIO DI PEZZI PRESSOFUSI VERTICAL PRESS FOR THE MOLDING OF DIE-CAST PIECES

SFONDO DELL'INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION

La presente invenzione si riferisce alla presse verticali per la pressofusione di pezzi metallici, e più in particolare è diretta ad una pressa verticale per lo stampaggio delle gabbie in'alluminio direttamente nelle cave di un pacco di lamierini costituenti il rotore di un motore elettrico, o per altre simili applicazioni. The present invention refers to vertical presses for the die-casting of metal pieces, and more particularly it is directed to a vertical press for molding aluminum cages directly in the slots of a pack of laminations constituting the rotor of an electric motor, or for other similar applications.

In particolare l'invenzione è diretta ad una pressa verticale per lo stampaggio di pezzi metallici pressofusi,, del tipo definito nella rivendicazione principale, comprendente un telaio di supporto per una prima e rispettivamente per una seconda tavola rotante, tra loro affiancate e parzialmente sovrapposte, atte a supportare una pluralità di matrici di stampo inferiore, ed una pluralità di bicchieri di iniezione; le tavole sono comandate per ruotare a passi e per muovere le matrici inferiori ed ì bicchieri di iniezione attraverso corrispondenti postazioni di lavoro e posizionandoli in sequenza in una condizione allineata ad una matrice di stampo superiore, in corrispondenza di una postazione di iniezione del metallo fuso nelle cavità di uno stampo definito tra la matrice di stampo superiore e ciascuna matrice di stampo inferiore nella condizione allineata. STATÒ DELL'ARTE In particular, the invention is directed to a vertical press for molding metal die-cast parts, of the type defined in the main claim, comprising a support frame for a first and respectively for a second rotary table, side by side and partially overlapping, adapted to support a plurality of lower mold dies, and a plurality of injection cups; the tables are driven to rotate in steps and to move the lower dies and injection cups through corresponding work stations and positioning them in sequence in a condition aligned with an upper die die, in correspondence with an injection station of the molten metal in the a mold cavity defined between the upper mold die and each lower mold die in the aligned condition. STATE OF THE ART

Presse di tipo verticale per lo stampaggio di pezzi metallici pressofusi, sono ampiamente note e da mólto tempo impiegate in molteplici settori di applicazione. Vertical presses for molding metal die-cast parts are widely known and have been used for a long time in many fields of application.

Presse di questo tipo possono presentare un unico bicchiere di iniezione fisso, inclinabile, o mobile su una slitta tra una posizione di riempimento con una quantità dosata del metallo fuso, ed una posizione di iniezione dove il metallo fuso viene trasferito ed iniettato sotto pressione all'interno di uno stampo; presse di questo genere sono mostrate, ad esempio, in US 4.088.178 . Presses of this type can have a single fixed, tiltable or movable injection cup on a slide between a filling position with a metered quantity of the molten metal, and an injection position where the molten metal is transferred and injected under pressure to the inside of a mold; presses of this kind are shown, for example, in US 4,088,178.

Sono state altresì proposte presse verticali a tavola rotante, a più postazioni di lavoro, in cui la tavola viene fatta ruotare a passi per portare ciascuno stampo, rispettivamente ciascun bicchiere di iniezione, in una posizione di iniezione del metallo fuso; esempi di presse a tavola rotante sono descritti in US 3.866.666 ed US 5.660.223. Vertical presses with rotating table have also been proposed, with several work stations, in which the table is rotated in steps to bring each mold, respectively each injection cup, into a position for injecting the molten metal; examples of rotary table presses are described in US 3,866,666 and US 5,660,223.

In particolare nel brevetto US 3.866.666 viene proposta una pressa con un'unica tavola rotante, per lo stampaggio di rotori per motori elettrici, in cui un pacco di lamierini, nelle cui cave deve essere iniettato il metallo fuso atto a formare una gabbia costituente l'avvolgimento elettrico del rotore, viene caricato tra una matrice di stampo superiore direttamente fissata alla tavola rotante, ed una rispettiva matrice di stampo inferiore supportata dalla stessa tavola in modo mobile verticalmente. La chiusura a tenuta delle matrici contro il pacco di lamierini, è ottenuta esercitando una forte spinta mediante un primo cilindro inferiore in una postazione fissa di iniezione, mentre il trasferimento del metallo fuso dal bicchiere di iniezione alla cavità di uno stampo definito tra ciascuna matrice superiore e la corrispondente matrice inferiore, è ottenuto mediante un secondo cilindro assialmente allineato al precedente, collegato ad un punzone scorrevole all'interno dello stesso bicchiere di iniezione. In particular, in US patent 3,866,666 a press with a single rotating table is proposed, for the molding of rotors for electric motors, in which a pack of laminations, in whose slots the molten metal suitable to form a constituent cage must be injected the electric winding of the rotor is loaded between an upper mold matrix directly fixed to the rotating table, and a respective lower mold matrix supported by the same table in a vertically movable way. The sealing of the dies against the stack of laminations is obtained by exerting a strong thrust by means of a first lower cylinder in a fixed injection station, while the transfer of the molten metal from the injection cup to the cavity of a mold defined between each upper die and the corresponding lower die, is obtained by means of a second cylinder axially aligned to the previous one, connected to a punch sliding inside the same injection cup.

Presse di questo genere presentano alcuni limiti ed inconvenienti dovuti sia alla difficoltà nel conseguire una completa automazione del ciclo di lavoro, sia per la durata dello stesso ciclo di lavoro, ritenuta ancora eccessiva, in quanto le fasi di riempimento del bicchiere, e quella di iniezione o di trasferimento del metallo fuso nello stampo, avvengono in istanti successivi in una stessa postazione fissa di lavoro; inoltre, il fatto di supportare sia la parte mobile che quella fissa dello stampo mediante la tavola rotante, comporta che le spinte di chiusura dello stampo si scaricano direttamente sulla tavola e sul suo asse di rotazione compromettendone, col tempo, il loro buon funzionamento. Presses of this kind have some limitations and drawbacks due both to the difficulty in achieving complete automation of the work cycle, and to the duration of the work cycle itself, which is still considered excessive, since the cup filling and injection phases or transfer of the molten metal into the mold, take place in successive instants in the same fixed work station; moreover, the fact of supporting both the mobile and the fixed part of the mold by means of the rotating table means that the closing thrusts of the mold are discharged directly on the table and on its rotation axis, compromising, over time, their good functioning.

Diversamente, in US 5.660.223 che costituisce lo stato della tecnica più prossimo alla presente invenzione, viene mostrata una pressa per lo stampaggio dei rotori di motori elettrici, in cui un'unica tavola rotante supporta posizioni diametralmente opposte, due bicchieri di iniezione ed una rispettiva matrice di stampo inferiore che possono essere ciclicamente posizionati in una postazione di riempimento con una carica di metallo fuso, rispettivamente in una postazione di iniezione del metallo fuso all'interno di uno stampo definito da ciascuna matrice inferiore e da una matrice superiore tra le quali viene serrato un pacco di lamierini di un rotore da stampare; in corrispondenza di ciascuna delle due postazioni di lavoro, quella di riempimento col metallo fuso e quella di trasferimento del metallo nello stampo, il punzone di ciascun bicchiere si impegna, in modo rilasciabile, con un rispettivo cilindro idraulico di comando . Otherwise, in US 5,660,223 which constitutes the state of the art closest to the present invention, a press for molding the rotors of electric motors is shown, in which a single rotary table supports diametrically opposite positions, two injection cups and one respective lower mold die which can be cyclically positioned in a filling station with a molten metal charge, respectively in a molten metal injection station inside a mold defined by each lower die and an upper die among which a pack of laminations of a rotor to be printed is clamped; at each of the two work stations, the one for filling with molten metal and the one for transferring the metal into the mold, the punch of each cup releasably engages with a respective hydraulic control cylinder.

Benché questo brevetto si prefigga lo scopo di ridurre il ciclo di lavoro della pressa, alleggerendone la massa trascinata dalla tavola rotante, tuttavia anche questo brevetto non risolve adeguatamente il problema dell'automazione della pressa in quanto le varie operazioni di caricamento del pacco di lamierini, di trasferimento del metallo fuso nello stampo, di scarico del rotore stampato e di rimozione della materozza, avvengono in un'unica postazione di lavoro, allungando inutilmente i tempi del ciclo produttivo. Inoltre, anche in questo tipo di pressa tutte le spinte di chiusura dello stampo si scaricano nuovamente sulla tavola rotante e sul suo asse di rotazione, generando elevati momenti flettenti che con l'uso prolungato possono causare delle deformazioni . Although this patent has the purpose of reducing the working cycle of the press, lightening the mass dragged by the rotating table, however, this patent also does not adequately solve the problem of the automation of the press as the various loading operations of the pack of laminations, transfer of the molten metal into the mold, unloading of the molded rotor and removal of the sprue, take place in a single workstation, unnecessarily lengthening the times of the production cycle. Furthermore, also in this type of press all the closing thrusts of the mold are discharged again on the rotary table and on its rotation axis, generating high bending moments which with prolonged use can cause deformations.

SCOPI DELL'INVENZIONE AIMS OF THE INVENTION

Scopo principale dell'invenzione è di fornire una pressa verticale a tavola rotante, in cui le forze di chiusura dello stampo sono scaricate direttamente e interamente sulla struttura della pressa. The main object of the invention is to provide a vertical press with a rotating table, in which the closing forces of the mold are discharged directly and entirely on the structure of the press.

Altro scopo della presente invenzione è di fornire una pressa verticale del genere citato per lo stampaggio di pezzi metallici pressofusi, più in particolare per la pressofusione delle gabbie in rotori per motori elettrici, tale da consentire un maggior grado di automazione. Another object of the present invention is to provide a vertical press of the aforementioned type for the molding of metal die-cast parts, more particularly for the die-casting of rotor cages for electric motors, such as to allow a greater degree of automation.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di fornire una pressa verticale del tipo sopra precisato, in cui le varie fasi del ciclo operativo della pressa vengono eseguite contemporaneamente in più stazioni di lavoro separate, consentendo in questo modo una sostanziale riduzione del ciclo di lavoro. A further object of the present invention is to provide a vertical press of the type specified above, in which the various phases of the operating cycle of the press are performed simultaneously in several separate work stations, thus allowing a substantial reduction in the work cycle.

BREVE DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Quanto sopra è conseguibile mediante una pressa verticale per lo stampaggio di pezzi metallici pressofusi in uno stampo, del tipo comprendente: The above can be achieved by means of a vertical press for molding metal die-cast parts in a mold, of the type comprising:

- un telaio di supporto per una prima tavola rotante superiore, rispettivamente una seconda tavola rotante inferiore, parzialmente sovrapposte tra loro; - a support frame for a first upper rotary table, respectively a second lower rotary table, partially overlapping each other;

- un gruppo mobile di supporto per una matrice o parte di stampo superiore, in corrispondenza di una postazione di iniezione del metallo fuso nello stampo, in cui: - a mobile support group for an upper die or part of the mold, in correspondence with an injection station of the molten metal in the mold, in which:

- la tavola rotante superiore comprende una pluralità di matrici di stampo inferiori, posizionabili in sequenza in una condizione sottostante allineata alla matrice di stampo superiore; - the upper rotary table comprises a plurality of lower mold dies, which can be positioned in sequence in an underlying condition aligned with the upper die die;

- la tavola rotante inferiore comprende a sua volta una pluralità di bicchieri di iniezione aventi assi sostanzialmente verticali, posizionabili" in sequenza in una condizione allineata sottostante alla matrice inferiore in detta postazione di iniezione, ed un punzone scorrevole in ciascun bicchiere di iniezione; - the lower rotary table in turn comprises a plurality of injection cups having substantially vertical axes, which can be positioned in sequence in an aligned condition underlying the lower die in said injection station, and a punch sliding in each injection cup;

- primi mezzi di comando per muovere a passi sia la tavola superiore, che la tavola inferiore per posizionare in sequenza ciascuna matrice inferiore, rispettivamente ciascun bicchiere di iniezione nella condizione allineata con la matrice di stampo superiore; - first control means for moving in steps both the upper table and the lower table to position in sequence each lower die, respectively each injection cup in the condition aligned with the upper die die;

- ciascun bicchiere con il relativo punzone di iniezione essendo altresì supportato mobile verticalmente tra una posizione abbassata in cui il bicchiere è distanziato dalla tavola superiore, ed una posizione sollevata in cui il bicchiere di iniezione risulta a contatto con una matrice inferiore, nella postazione di iniezione; essendo altresì previsti: - each cup with the relative injection punch being also supported vertically movable between a lowered position in which the cup is spaced from the upper table, and a raised position in which the injection cup is in contact with a lower die, in the injection station ; being also provided for:

- secondi mezzi di comando selettivamente azionabili ed agganciabili, in modo disimpegnabile, in detta postazione di iniezione per chiudere a tenuta lo stampo, rispettivamente per iniettare il metallo fuso; - second control means which can be selectively operated and engaged, in a releasable manner, in said injection station to seal the mold, respectively, to inject the molten metal;

- ed in cui ciascuna matrice di stampo inferiore è supportata flottante dalla seconda tavola rotante per un breve movimento verticale, verso la matrice di stampo superiore . - and in which each lower mold die is supported floating by the second rotary table for a short vertical movement, towards the upper die die.

Secondo una forma di realizzazione preferenziale, la tavola rotante superiore è dotata di quattro matrici, angolarmente distanziate di 90°, in corrispondenza delle quali vengono eseguite contemporaneamente le operazioni di carico di un pacco di lamierini di un rotore, di chiusura dello stampo e di iniezione del metallo fuso, nonché le operazioni di rimozione del rotore stampato dopo lo stacco della materozza, oltre alle operazioni di pulizia e/o di lubrificazione delle matrici inferiori. According to a preferential embodiment, the upper rotary table is equipped with four dies, angularly spaced by 90 °, in correspondence with which the operations of loading a pack of laminations of a rotor, closing the mold and injection are performed simultaneously. of the molten metal, as well as the removal of the molded rotor after detaching the sprue, as well as the cleaning and / or lubrication of the lower dies.

Corrispondentemente, la tavola inferiore è prevista di quattro bicchieri di iniezione che si protendono al di sotto della stessa tavola rotante, in corrispondenti posizioni angolarmente distanziate di 90°; anche con la tavola inferiore si effettua un'esecuzione contemporanea delle operazioni di riempimento di un bicchiere con una quantità dosata di metallo fuso, in una prima postazione operativa; le operazioni di accostamento del bicchiere ad una matrice inferiore, di chiusura dello stampo e di iniezione del metallo fuso nella postazione successiva, dove il bicchiere ed il punzone di iniezione si agganciano automaticamente, in modo disimpegnabile, a rispettivi cilindri di comando; a cui segue un'operazione di estrazione e di scarico della materozza nella postazione immediatamente successiva dove il bicchiere si aggancia di nuovo automaticamente in modo disimpegnabile con un organo di ritegno fisso mentre il punzone di iniezione si aggancia in modo disimpegnabile con un cilindro di comando sottostante la stessa tavola di supporto dei bicchieri; ed una operazione di pulizia e di lubrificazione dello stesso bicchiere in una quarta postazione finale. Correspondingly, the lower table is provided with four injection cups which extend below the same rotary table, in corresponding angularly spaced positions of 90 °; also with the lower table, a simultaneous execution of the filling operations of a cup with a metered quantity of molten metal is carried out in a first operating station; the operations of approaching the cup to a lower die, closing the mold and injecting the molten metal in the next station, where the cup and the injection punch automatically engage, in a disengaging way, to respective control cylinders; followed by an extraction and unloading operation of the sprue in the immediately following position where the cup automatically engages again in a releasable way with a fixed retaining member while the injection punch engages in a releasable way with an underlying control cylinder the same support table as the glasses; and a cleaning and lubrication operation of the same cup in a fourth final station.

Caratteristica fondamentale della presente invenzione, oltre alle due tavole rotanti di supporto delle matrici di stampo inferiore, rispettivamente dei bicchieri di iniezione, è il supporto flottante di ciascuna matrice inferiore da parte della tavola superiore, in modo da consentire un breve movimento verticale sufficiente a compensare i giochi di chiusura delio stampo, scaricando in questo modo tutte le forze direttamente sulla struttura fissa della pressa senza gravare sulle tavole rotanti e sui rispettivi alberi di rotazione. A fundamental characteristic of the present invention, in addition to the two rotary tables supporting the lower mold dies, respectively of the injection cups, is the floating support of each lower die by the upper table, so as to allow a short vertical movement sufficient to compensate the closing play of the mold, thus discharging all the forces directly on the fixed structure of the press without burdening the rotary tables and the respective rotation shafts.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Queste ed ulteriori caratteristiche di una pressa verticale secondo la presente invenzione, nonché una sua forma di realizzazione preferenziale, risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue, con riferimento ai disegni allegati, in cui: These and further characteristics of a vertical press according to the present invention, as well as a preferential embodiment thereof, will become clearer from the following description, with reference to the attached drawings, in which:

Fig. 1 è una vista frontale parzialmente sezionata della pressa; Fig. 1 is a partially sectioned front view of the press;

Fig. 2 è una vista in pianta secondo la linea 2-2 di fig. 1; Fig. 2 is a plan view along the line 2-2 of fig. 1;

Fig. 3 è un particolare ingrandito dì figura 1; Fig. 3 is an enlarged detail of figure 1;

Fig. 4 è un particolare ingrandito della tavola rotante superiore, atto a mostrare il supporto flottante di una matrice; Fig. 4 is an enlarged detail of the upper rotary table, adapted to show the floating support of a die;

Fig. 5 mostra in dettaglio il sistema di aggancio di un bicchiere di iniezione ad un rispettivo cilindro di comando, secondo la sezione 5-5 di figura 3; Fig. 5 shows in detail the coupling system of an injection cup to a respective control cylinder, according to section 5-5 of Fig. 3;

Fig. 6 mostra un ulteriore particolare ingrandito della pressa di figura 1. Fig. 6 shows a further enlarged detail of the press of figure 1.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Come mostrato nelle viste di figure 1 e 2, la pressa sostanzialmente comprende un telaio 10 di supporto per una prima tavola rotante 11, rispettivamente per una seconda tavola rotante 12 in posizione sottostante e parzialmente sovrapposta alla tavola rotante 11. Ciascuna tavola 11 e 12 è comandata per ruotare a passi mediante un'unità di comando motorizzata 13, rispettivamente 14, che provvede a sostenere la tavola rotante stessa. As shown in the views of Figures 1 and 2, the press substantially comprises a support frame 10 for a first rotary table 11, respectively for a second rotary table 12 in a position below and partially superimposed on the rotary table 11. Each table 11 and 12 is driven to rotate in steps by means of a motorized control unit 13, respectively 14, which supports the rotary table itself.

La struttura 10 della pressa si prolunga verso l'alto, oltre alle tavole rotanti 11 e 12, mediante colonne 15 ed una traversa 16 per il sostegno di una unità 17 di sollevamento e di abbassamento di una parte di stampo superiore, in cui deve essere iniettata una quantità dosata di un metallo fuso, ad esempio alluminio per la realizzazione della gabbia di un rotore per motori elettrici, come più avanti spiegato. The structure 10 of the press extends upwards, in addition to the rotary tables 11 and 12, by means of columns 15 and a crosspiece 16 for supporting a unit 17 for lifting and lowering an upper mold part, in which it must be injected a metered quantity of a molten metal, for example aluminum for the realization of the cage of a rotor for electric motors, as explained further on.

Le tavole rotanti 11 e 12 possono presentare una qualsiasi forma desiderata; preferibilmente, come mostrato in figura 2, presentano una forma a croce di malta, con quattro bracci uguali, diametralmente opposti per supportare un corrispondente numero di matrici di stampo inferiore 18, rispettivamente di bicchieri di iniezione 26. The rotary tables 11 and 12 can have any desired shape; preferably, as shown in Figure 2, they have a mortar cross shape, with four equal arms, diametrically opposite to support a corresponding number of lower mold matrices 18, respectively of injection cups 26.

In particolare, la tavola rotante superiore 11 è conformata per supportare quattro matrici di stampo inferiore 18, angolarmente distanziate di 90°, che possono essere portate sequenzialmente nelle varie postazioni di lavoro Al, A2, A3 ed A4 nelle quali vengono svolte contemporaneamente le seguenti operazioni: In particular, the upper rotary table 11 is shaped to support four lower mold dies 18, angularly spaced by 90 °, which can be sequentially brought to the various workstations A1, A2, A3 and A4 in which the following operations are carried out simultaneously :

Al - carico sulla matrice 18 di un pacco di lamierini P, prelevandolo da un convogliatore 20 mediante un braccio rotante 21; At - loading onto the die 18 of a pack of laminations P, taking it from a conveyor 20 by means of a rotating arm 21;

A2 - in questa posizione, un pacco di lamierini P precedentemente caricato viene racchiuso in una bussola di contenimento 22, figura 1, portata dall'unità di sollevamento superiore 17 unitamente ad una matrice di stampo superiore 23, figura 1, che con la bussola 22 ed una matrice inferiore 18 posizionata sottostante, definisce nel complesso uno stampo di iniezione del metallo fuso; A2 - in this position, a previously loaded pack of laminations P is enclosed in a containment bush 22, figure 1, carried by the upper lifting unit 17 together with an upper mold matrix 23, figure 1, which with the bush 22 and a lower die 18 positioned below, defines as a whole an injection mold for the molten metal;

A3 in questa postazione i rotori stampati R vengono prelevati da un braccio rotante 24 per essere depositati su un convogliatore 25 sul lato della pressa opposto a quello del convogliatore 20 di alimentazione dei pacchi di lamierini P; A3 in this station the molded rotors R are picked up by a rotating arm 24 to be deposited on a conveyor 25 on the side of the press opposite to that of the conveyor 20 for feeding the packs of laminations P;

A4 - in questa postazione viene eseguita una fase finale di pulizìa e di lubrificazione delle matrici inferiori 18, dopo lo scarico dei rotori stampati R. A4 - in this station a final phase of cleaning and lubrication of the lower matrices 18 is carried out, after the unloading of the molded rotors R.

Corrispondentemente, la tavola rotante inferiore 12, in posizione sottostante alla precedente, supporta quattro bicchieri di iniezione 26 angolarmente distanziati di 90°, che possono essere mossi in sequenza nelle quattro postazioni Bl, B2, B3 e B4, di cui la postazione B2 coincide con la postazione A2 della tavola rotante 11, come mostrato. Correspondingly, the lower rotary table 12, in a position below the previous one, supports four injection cups 26 angularly spaced by 90 °, which can be moved in sequence in the four stations Bl, B2, B3 and B4, of which station B2 coincides with station A2 of the rotary table 11, as shown.

Contemporaneamente alle operazioni svolta sulla tavola superiore 11, sulla tavola 12 vengono eseguite le seguenti operazioni: Simultaneously with the operations carried out on the upper table 11, the following operations are carried out on the table 12:

Bl - in questa postazione si effettua l'alimentazione nel bicchiere 26 di una quantità dosata di metallo fuso, prelevandolo da un forno fusorio, non mostrato, posto accanto alla pressa; B1 - in this station a metered quantity of molten metal is fed into the cup 26, taking it from a melting furnace, not shown, placed next to the press;

B2 - in questa postazione, sfruttando la rotazione della stessa tavola 12, avviene dapprima l'aggancio di ciascun bicchiere 26 e del punzone 36 con i rispettivi cilindri idraulici di comando 35, 40 supportati dalla struttura 10 della macchina, in asse con l'unità 17 di sollevamento della matrice di stampo superiore 23; in B2 avviene altresì il sollevamento del bicchiere 26 contro una matrice inferiore 18 in posizione sovrastante, ed il trasferimento del metallo fuso all'interno dello stampo, iniettandolo attraverso rispettivi canali nella matrice di stampo inferiore; infine, trascorso un tempo dì raffreddamento prefissato, si effettua l'abbassamento del bicchiere 26 con il relativo punzone, che in questo modo provvede al distacco della materozza 27 formata dal materiale metallico solidificato che rimane nei canali di iniezione della matrice inferiore 18; B2 - in this station, by exploiting the rotation of the table 12 itself, the coupling of each cup 26 and of the punch 36 with the respective hydraulic control cylinders 35, 40 supported by the structure 10 of the machine, in axis with the unit 17 for lifting the upper mold matrix 23; in B2 there is also the lifting of the cup 26 against a lower die 18 in an overlying position, and the transfer of the molten metal inside the mold, injecting it through respective channels into the lower die die; finally, after a predetermined cooling time has elapsed, the cup 26 is lowered with the relative punch, which in this way detaches the sprue 27 formed by the solidified metal material which remains in the injection channels of the lower die 18;

B3 - si effettua l'espulsione della materozza 27 dal bicchiere di iniezione 26 e lo scarico su uno scivolo 28 mediante un organo laterale di spinta 29 azionato da un proprio cilindro idraulico o pneumatico 29', mostrato in figura 6; B3 - the sprue 27 is expelled from the injection cup 26 and discharged onto a slide 28 by means of a lateral thrust member 29 operated by its own hydraulic or pneumatic cylinder 29 ', shown in figure 6;

B4 - in quest'ultima postazione si effettuano le operazioni di pulizia e di lubrificazione di ciascun bicchiere di iniezione 26, prima di farlo ritornare nella postazione di riempimento B1. B4 - in the latter station, the cleaning and lubrication operations of each injection cup 26 are carried out, before returning it to the filling station B1.

Come precedentemente riferito, ciascun bicchiere di iniezione 26, nella postazione di iniezione del metallo fuso, è mobile tra una posizione abbassata, mostrata nelle figure 1 e 3 in cui il bicchiere risulta distanziato dalla tavola 11 sovrastante, ed una posizione sollevata in cui lo stesso bicchiere 26 risulta spinto contro una matrice 18 della tavola rotante 11, posta in posizione sovrastante. As previously reported, each injection cup 26, in the molten metal injection station, is movable between a lowered position, shown in Figures 1 and 3 in which the cup is spaced from the table 11 above, and a raised position in which it is the cup 26 is pushed against a matrix 18 of the rotating table 11, placed in an overlying position.

A tale proposito, ciascun bicchiere 26 risulta guidato nel suo movimento verticale, da un cannotto di guida 30 che si protende verso il basso dalla tavola rotante 12. In this regard, each cup 26 is guided in its vertical movement by a guide tube 30 which extends downwards from the rotary table 12.

Ciascun bicchiere 26 si prolunga inoltre verso il basso con un manicotto 31 terminante alla sua estremità inferiore con una flangia 32 di forma sostanzialmente quadra, atta ad impegnarsi durante la rotazione della tavola 12, con un organo di aggancio formato da due staffe 33 portate all'estremità superiore di una bussola di sostegno 34 collegata al cilindro idraulico di comando 35. Each socket 26 also extends downwards with a sleeve 31 terminating at its lower end with a substantially square flange 32, suitable for engaging during the rotation of the table 12, with a coupling member formed by two brackets 33 carried to the upper end of a support bush 34 connected to the hydraulic control cylinder 35.

Internamente a ciascun bicchiere di iniezione 26 scorre un punzone 36 il cui stelo 36' termina con una testa allargata 37 che a sua volta si impegna, durante la rotazione della tavola 12, con un organo di aggancio 38 portato all'estremità superiore dello stelo 39 del secondo cilindro idraulico di comando 40 posto coassialmente al cilindro 35, internamente alla bussola di sostegno 34. Inside each injection cup 26 slides a punch 36 whose stem 36 'ends with an enlarged head 37 which in turn engages, during the rotation of the table 12, with a hooking member 38 carried at the upper end of the stem 39 of the second hydraulic control cylinder 40 located coaxially with the cylinder 35, inside the supporting bush 34.

Risulta dunque evidente che durante la rotazione della tavola 12, ciascun bicchiere di iniezione 26 ed il rispettivo punzone 36, quando giungono in corrispondenza della postazione di iniezione B2, si impegnano automaticamente agli organi di aggancio 33 e 38 dei rispettivi cilindri di comando 35 e 40 per consentire il sollevamento in sequenza della bussola 26 contro una matrice di stampo 18 sovrastante, rispettivamente il sollevamento del punzone 36 che provvede ad iniettare il metallo fuso all'interno dello stampo. It is therefore evident that during the rotation of the table 12, each injection cup 26 and the respective punch 36, when they reach the injection station B2, automatically engage with the coupling members 33 and 38 of the respective control cylinders 35 and 40 to allow the sequential lifting of the bush 26 against an overlying mold matrix 18, respectively the lifting of the punch 36 which injects the molten metal into the mold.

Analogamente a quanto avviene nella postazione di iniezione B2, anche nella postazione B3 di scarico della materozza, come mostrato in figura 6, ciascun bicchiere 26 si impegna con un organo fisso di aggancio 41 formato da due ganasce del tutto simili alle ganasce 33 di fig. Similarly to what happens in the injection station B2, also in the sprue unloading station B3, as shown in figure 6, each cup 26 engages with a fixed coupling member 41 formed by two jaws completely similar to the jaws 33 of fig.

5, mentre la testa 37 all'estremità inferiore dello stelo 36' del punzone di iniezione 36, si impegna con un organo di aggancio 42 portato alla estremità dello stelo di un pistone idraulico di comando 43 sostenuto dalla struttura 10 della pressa. 5, while the head 37 at the lower end of the rod 36 'of the injection punch 36 engages with a hooking member 42 carried to the end of the rod of a hydraulic control piston 43 supported by the structure 10 of the press.

Come precedentemente riferito, in questa postazione B3 si effettua l'espulsione dal bicchiere 26 della materozza 27 che viene poi spinta lateralmente verso lo scivolo 28, dall'organo di spinta 29 azionato dal rispettivo cilindro idraulico 29'. As previously reported, in this station B3 the sprue 27 is expelled from the cup 26 which is then pushed laterally towards the chute 28, by the thrust member 29 actuated by the respective hydraulic cylinder 29 '.

Ritornando alla figura 1, si nota che l'unità 17 di sollevamento e di abbassamento della matrice di stampo superiore 23 e della bussola 22, comprende un organo scorrevole 45, di supporto della bussola 22; l'organo scorrevole 45 è mobile verticalmente lungo aste di guida 46, superiormente alla traversa 16, ed a sua volta è collegato a due cilindri idraulici di comando 47, mediante due staffe laterali 48 per essere mosso tra una posizione totalmente sollevata, in cui la bussola 22 libera il rotore stampato per consentire la rotazione della tavola 11, ed una posizione totalmente abbassata con la bussola 22 contro una matrice di stampo 18 sottostante, in cui racchiude un pacco di lamierini 50, come mostrato nel particolare ingrandito di figura 3. L'organo scorrevole 45 di supporto della parte di stampo superiore, può essere bloccato nella posizione abbassata, prima della definitiva chiusura dello stampo, mediante dispositivi di blocco laterali, non mostrati, in modo di per sé noto. Returning to Figure 1, it can be seen that the unit 17 for lifting and lowering the upper mold matrix 23 and the bush 22, comprises a sliding member 45, supporting the bush 22; the sliding member 45 is vertically movable along guide rods 46, above the crosspiece 16, and in turn is connected to two hydraulic control cylinders 47, by means of two lateral brackets 48 to be moved between a totally raised position, in which the bush 22 frees the molded rotor to allow rotation of the table 11, and a totally lowered position with the bush 22 against an underlying mold matrix 18, in which it encloses a pack of laminations 50, as shown in the enlarged detail of figure 3. L The sliding member 45 for supporting the upper mold part can be locked in the lowered position, before the final closure of the mold, by means of lateral locking devices, not shown, in a per se known manner.

L'organo scorrevole 45 dell'unità di sollevamento 17, a sua volta porta un cilindro idraulico 51 che comanda il posizionamento della matrice di stampo superiore 23 all'interno della bussola 22, regolandola in funzione dell'altezza del pacco di lamierini 50 del rotore da stampare. The sliding member 45 of the lifting unit 17, in turn carries a hydraulic cylinder 51 which controls the positioning of the upper mold matrix 23 inside the bush 22, adjusting it according to the height of the stack of laminations 50 of the rotor to print.

Con riferimento infine alla figura 4 si descriverà un'ulteriore caratteristica della pressa verticale secondo l'invenzione. Finally, with reference to Figure 4, a further characteristic of the vertical press according to the invention will be described.

Come precedentemente riferito, uno degli scopi dell'invenzione è di liberare completamente le tavole rotanti 11 e 12 da qualsiasi sollecitazione causata dalle forze di chiusura dello stampo, durante la fase dì iniezione del metallo fuso. As previously reported, one of the objects of the invention is to completely free the rotary tables 11 and 12 from any stress caused by the closing forces of the mold, during the injection phase of the molten metal.

Relativamente alla tavola 12 di supporto dei bicchieri di iniezione, ciò è ottenuto sostenendo gli stessi bicchieri 26 in modo assialmente scorrevole rispetto alla tavola 12 stessa. With regard to the table 12 for supporting the injection cups, this is obtained by supporting the same cups 26 in an axially sliding manner with respect to the table 12 itself.

Relativamente alla tavola 11 di supporto delle matrici di stampo inferiore 18, tale scopo è ottenuto supportando le matrici 18 in modo liberamente flottante, consentendo loro un breve spostamento verticale sotto la spinta del bicchiere di iniezione-26, verso la sovrastante bussola 22 di alloggiamento del pacco di lamierini, e verso la matrice di stampo superiore 23. With regard to the table 11 for supporting the lower mold dies 18, this purpose is achieved by supporting the dies 18 in a freely floating manner, allowing them a brief vertical movement under the thrust of the injection cup 26, towards the overlying bush 22 for housing the pack of laminations, and towards the upper mold matrix 23.

Come mostrato nel particolare ingrandito di figura 4, ciascuna matrice inferiore 18 presenta una flangia anulare 52 che appoggia contro uno spallamento circolare 53 di un foro di alloggiamento, ricavato nella stessa tavola rotante 11. La flangia anulare 52 presenta un'altezza inferiore a quella dello spallamento 53 in modo da formare un piccolo gioco assiale 54 verso un anello 55 superiormente alla tavola 11, che trattiene in posizione la matrice di stampo 18 consentendo lo spostamento voluto. As shown in the enlarged detail of Figure 4, each lower die 18 has an annular flange 52 which rests against a circular shoulder 53 of a housing hole, obtained in the same rotary table 11. The annular flange 52 has a lower height than that of the shoulder 53 so as to form a small axial play 54 towards a ring 55 above the table 11, which holds the mold matrix 18 in position allowing the desired displacement.

Il gioco assiale 54 esistente tra la flangia anulare 52 e l'anello superiore 55 deve risultare pari o di poco superiore alla somma dei giochi esistenti nell'unità 17 di sollevamento e di abbassamento della matrice superiore e della bussola 22 di contenimento del pacco di lamierini, in modo da evitare un contatto tra la flangia 52 di ciascuna matrice inferiore 18, e il rispettivo anello di fissaggio superiore 55. The axial play 54 existing between the annular flange 52 and the upper ring 55 must be equal to or slightly greater than the sum of the play existing in the unit 17 for lifting and lowering the upper die and the bush 22 for containing the pack of laminations , so as to avoid contact between the flange 52 of each lower die 18, and the respective upper fixing ring 55.

In questo modo, tutte le forze esercitate dai cilindri 35 e 40 contro la matrice di stampo inferiore 18, al momento della chiusura e dell'iniezione del metallo fuso nello stampo, si scaricano completamente sulla struttura 10, 16 della pressa -attraverso la matrice 18 e la parte di stampo superiore, nonché attraverso l'unità di sollevamento 17, liberando completamente le due tavole rotanti 11 e 12. In this way, all the forces exerted by the cylinders 35 and 40 against the lower mold die 18, at the moment of closing and injecting the molten metal into the mold, are completely discharged on the structure 10, 16 of the press - through the die 18 and the upper mold part, as well as through the lifting unit 17, completely freeing the two rotary tables 11 and 12.

Il ciclo di funzionamento della pressa descritta risulta essere brevemente il seguente: partendo dalle condizioni di figura 2, le due tavole rotanti 11 e 12 vengono comandate a ruotare in due direzioni opposte o nella stessa direzione, in modo da portare sequenzialmente le varie matrici inferiore 18 dalla posizione Al alla posizione A2, e di seguito fino alla posizione A4, nonché i vari bicchierini di iniezione 26 della tavola rotante 12, dalla posizione Bl alla posizione B2 e di seguito fino alla posizione B4. The operating cycle of the described press is briefly as follows: starting from the conditions of figure 2, the two rotary tables 11 and 12 are commanded to rotate in two opposite directions or in the same direction, so as to sequentially bring the various lower dies 18 from position A1 to position A2, and subsequently to position A4, as well as the various injection cups 26 of the rotary table 12, from position Bl to position B2 and subsequently to position B4.

Poiché le varie fasi del ciclo di lavoro della pressa sono state suddivise in più postazioni di lavoro, esse possono essere eseguite contemporaneamente, concorrendo ad una sostanziale riduzione del tempo ciclo complessivo . Since the various phases of the press work cycle have been divided into several work stations, they can be performed simultaneously, contributing to a substantial reduction in the overall cycle time.

Più precisamente, mentre sulla tavola 11 si esegue una fase di carico di un pacco di lamierini P mediante il braccio 21 nella posizione Al, contemporaneamente sulla stessa tavola avviene la fase di iniezione del metallo fuso in uno stampo nella posizione A2, la fase di scarico di un rotore R o più in generale di un pezzo stampato nella posizione A3, eseguita mediante il braccio 24 che preleva il rotore R per depositarlo sul nastro trasportatore 25, ed infine una fase finale di pulizia e di lubrificazione della matrice 18 nella posizione A4. More precisely, while on the table 11 a loading phase of a pack of laminations P is carried out by means of the arm 21 in the position A1, at the same time on the same table takes place the phase of injection of the molten metal into a mold in the position A2, the unloading phase of a rotor R or more generally of a molded piece in position A3, carried out by means of the arm 24 which picks up the rotor R to deposit it on the conveyor belt 25, and finally a final step of cleaning and lubricating the matrix 18 in position A4.

Similmente, sulla tavola 12 avvengono contemporaneamente le seguenti fasi: la carica di una quantità dosata di metallo fuso in un bicchiere 26 nella posizione Bl; il sollevamento di un bicchiere 26, la chiusura dello stampo e la successiva iniezione del metallo fuso precedentemente caricato, nella posizione B2; il consolidamento del metallo iniettato nello stampo e lo stacco della materozza sempre nella posizione B2; l'espulsione del bicchiere 26 e lo scarico della stessa materozza sullo scivolo 28 nella posizione B3; infine la pulizia e la lubrificazione del bicchiere nella posizione B4. Similarly, the following steps take place simultaneously on the table 12: charging a metered quantity of molten metal into a beaker 26 in the position B1; lifting a cup 26, closing the mold and subsequent injection of the previously loaded molten metal, in position B2; the consolidation of the metal injected into the mold and the detachment of the sprue always in the B2 position; the expulsion of the cup 26 and the discharge of the same sprue onto the chute 28 in position B3; finally, cleaning and lubricating the cup in position B4.

All'arresto ed all'avvio di ogni passo di rotazione della tavola 12, per quanto precedentemente riferito, si ha l'aggancio ed il disimpegno automatico dei cilindri di comando 35, 40 e 49 con i bicchieri 26 ed i punzoni 36 nelle posizioni B2 e B3. Più precisamente nella posizione B2 che corrisponde alla posizione A2 delle matrici di stampo inferiore, si ha l'aggancio automatico di ciascun bicchiere 26 e del relativo punzone di iniezione 36, con gli organi di aggancio 33 e 38 dei cilindri di comando 35 e 40. Similmente, in corrispondenza della posizione B3 si avrà l'impegno del bicchiere 26 con l'organo fisso di aggancio 40 e l'impegno della testa 37 all'estremità inferiore dello stelo 36' del punzone di iniezione 36, con l'organo di aggancio 41 del cilindro di comando 43 che provvede all'espulsione della materozza 27. At the stop and start of each rotation step of the table 12, as previously reported, the control cylinders 35, 40 and 49 are automatically engaged and disengaged with the cups 26 and the punches 36 in the B2 positions and B3. More precisely, in the position B2 which corresponds to the position A2 of the lower mold dies, there is the automatic coupling of each cup 26 and of the relative injection punch 36, with the coupling members 33 and 38 of the control cylinders 35 and 40. Similarly, in correspondence with the position B3 there will be the engagement of the cup 26 with the fixed coupling member 40 and the engagement of the head 37 at the lower end of the stem 36 'of the injection punch 36, with the coupling member 41 of the control cylinder 43 which expels the sprue 27.

Una volta completato un ciclo, ciascuna matrice di stampo inferiore 18 e ciascun bicchiere di iniezione 26 vengono nuovamente a trovarsi nella posizione Al, rispettivamente B1 per dare inizio ad un nuovo ciclo di lavoro. Once a cycle has been completed, each lower mold matrix 18 and each injection cup 26 are again in position A1, respectively B1 to start a new work cycle.

Da quanto detto e mostrato nei disegni allegati si sarà dunque compreso che si è fornita una pressa verticale per lo stampaggio di pezzi metallici ed in particolare per lo stampaggio delle gabbie di cortocircuito in rotori per motori elettrici, mediante la quale si rende possibile il conseguimento degli scopi inizialmente indicati. From what has been said and shown in the attached drawings it will therefore be understood that a vertical press has been provided for the molding of metal pieces and in particular for the molding of the short-circuit cages in rotors for electric motors, by means of which it is possible to achieve the purposes initially indicated.

Si intende comunque che quanto è stato detto e mostrato con riferimento ai disegni allegati è stato dato a puro titolo esemplificativo di una pressa verticale secondo l'invenzione, e che altre modifiche o varianti possono essere apportate senza con ciò allontanarsi da quanto rivendicato. However, it is understood that what has been said and shown with reference to the attached drawings has been given purely by way of example of a vertical press according to the invention, and that other modifications or variations can be made without thereby departing from what is claimed.

Claims

CLAIMS 1. Vertical press for molding metal die-cast parts in a mold, of the type comprising: - a support frame for a first upper rotary table, respectively a second lower rotary table, partially overlapping each other; - a mobile support group for an upper die or part of the mold, in correspondence with an injection station of the molten metal in the mold, in which: - the upper rotary table comprises a plurality of lower mold dies, which can be positioned in sequence in an underlying condition aligned with the upper die die; - the lower rotary table in turn comprises a plurality of injection cups having substantially vertical axes, which can be positioned in sequence in an aligned condition underlying the lower die in said injection station, and a punch sliding in each injection cup; - first control means for moving in steps both the upper table and the lower table to position in sequence each lower die, respectively each injection cup in the condition aligned with the upper die die; - each cup with the relative injection punch being also supported vertically movable between a lowered position in which the cup is spaced from the upper table, and a raised position in which the injection cup is in contact with a lower die, in the injection station ; being also provided for: - second control means which can be selectively operated and engaged, in a releasable manner, in said injection station to seal the mold, respectively, to inject the molten metal; - and in which each lower mold die is supported floating by the second rotary table for a short vertical movement, towards the upper die die.

2. Vertical press according to claim 1, wherein the second table is rotated in steps to sequentially move each injection cup between a molten metal loading station, a molten metal injection station into a mold, a casting station removal and discharge of the sprue that remains in the injection cup, and a station for cleaning the cup itself, characterized by the fact that each cup and its punch releasably engage with a respective control cylinder, at said station of molten metal injection.

3. Vertical press according to claim 2, further characterized in that each injection cup and its punch engage with a fixed coupling member, respectively with an ejection cylinder at the sprue removal and discharge station.

4. Vertical press according to claim 1, characterized in that the movable support assembly of the upper mold part comprises a vertically sliding support member for a rotor containment sleeve supported in a vertically movable manner above the rotary tables, and hydraulic control cylinders for raising and lowering said sliding member supporting the rotor containment sleeve and the upper mold die, with respect to an underlying lower mold die, by the fact of comprising means for locking the member sliding support of the upper mold part in the lowered condition, and by the fact that it comprises a further control cylinder arranged coaxially to the rotor containment sleeve, for positioning the upper die inside the sleeve itself.

5. Vertical press according to claim 1, wherein said first control means are operated to cause the two tables to rotate in steps / in mutually opposite directions.

6. Vertical press according to claim 1, characterized in that said first control means are operated to cause the two tables to rotate in steps, in the same direction.

7. Vertical press according to claim 1, characterized in that said second control means of the bush and of the injection punch, at said position for injecting the molten metal into the mold, comprise a first control cylinder provided with a cup coupling, respectively, comprise a second control cylinder provided with a member for coupling the punch, coaxially to the first cylinder and movably supported with the same coupling member for the cup.

8. Vertical press according to claim 7, characterized in that said coupling members are shaped for an automatic engagement and disengagement with each cup and the injection punch, following the rotations of the support table of the injection cups themselves.