ITMO20120257A1 - Macchina piegatrice - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

L'invenzione riguarda una macchina piegatrice generalmente utilizzabile per piegare prodotti semilavorati in forma di barre, verghe, tubi, tondini, piastre secondo forme di piegatura concave o convesse per realizzare manufatti piegati.

Stato della Tecnica

Sono note macchine piegatrici che sono utilizzate per piegare prodotti semilavorati di base, realizzati in forma di barre, verghe, tubi, tondini, piastre, per ottenere manufatti sagomati secondo disegni di piegatura prestabiliti.

In particolare, una macchina piegatrice comprende tipicamente un basamento che forma superiormente un piano di lavoro sul quale à ̈ predisposto un alloggiamento per alloggiare un gruppo di spinta, generalmente costituito da un cilindro fluidodinamico, che à ̈ saldamente ancorato al basamento in modo tale che il proprio stelo sia parallelo al piano di lavoro.

Lo stelo del cilindro à ̈ dotato, alla estremità distale, di un attacco per poter montare una matrice sagomata che serve per realizzare il profilo esterno del manufatto da piegare.

Tipicamente, le matrici sono numerose e ciascuna ha una propria impronta di formatura, normalmente concava ed aperta anteriormente, cioà ̈ dalla parte opposta al cilindro.

Sul basamento à ̈ anche montato un supporto al quale à ̈ fissabile la base di un punzone verticale che si eleva dal piano di lavoro per una altezza prestabilita e che ha la superficie esterna convessa e sagomata in modo tale da formare il profilo interno del manufatto piegato.

Il supporto verticale sostiene il punzone verticale in una posizione allineata perpendicolarmente all'asse dello stelo del cilindro, in modo tale che, quando quest'ultimo viene azionato, la matrice si dirige verso il punzone fino ad abbracciarlo parzialmente oppure completamente .

Per ottenere un manufatto piegato, il semilavorato di origine viene posto nella zona libera definita tra la matrice ed il punzone verticale, prima che venga azionato il cilindro.

Quando questo avviene, il cilindro esercita per mezzo dello stelo e della matrice una forte spinta sul semilavorato da piegare in direzione trasversale al punzone.

Questo costringe il semilavorato a piegarsi progressivamente intorno al punzone verticale, assumendo contemporaneamente all'esterno della piegatura il profilo interno di formatura della matrice ed all'interno della piegatura il profilo esterno del punzone.

Tipicamente, questo stato della tecnica ha un inconveniente .

Accade infatti che la spinta esercitata dal cilindro sul semilavorato e, di conseguenza, sul punzone in senso trasversale all'asse longitudinale di quest'ultimo, causi una flessione del punzone deviandone l'asse longitudinale rispetto alla verticale.

Questa deviazione si ripercuote a partire dalla base del punzone fino alla parte superiore di quest'ultimo.

L'angolo di deviazione dell'asse rispetto alla verticale, seppure di ampiezza limitata, causa una piegatura deformata in cui le superfici del semilavorato che, con la piegatura, si dovrebbero affacciare parallele una all'altra, danno invece origine a due superfici divergenti, che rendono la piegatura dei semilavorati irregolare lungo la intera altezza di questi ultimi e che li rende difettosi o comunque non conformi al risultato desiderato .

Questo problema si verifica con ampiezza proporzionale agli spessori dei semilavorati da piegare poiché à ̈ evidente che lo sforzo prodotto dal cilindro à ̈ maggiore per piegare semilavorati molto spessi.

Di conseguenza, si ha un elevato numero di manufatti scartati che non possono essere utilizzati per gli scopi per cui sono prodotti e che creano un sensibile incremento dei costi generali, sia per la inutilità dei manufatti difettosi, sia per il loro trasporto allo smaltimento oppure ad un impianto di recupero delle materie prime con cui sono realizzati.

Inoltre, le macchine piegatrici note, per evitare questo problema, sono realizzate con dimensioni e materiali adatti per piegare categorie di prodotti semilavorati suddivisi secondo determinati spessori.

Pertanto, per poter piegare prodotti semilavorati che hanno una gamma di spessori molto differenti tra loro à ̈ spesso necessario acquistare due o più macchine piegatrici .

Presentazione dell'invenzione

Scopo dell'invenzione à ̈ quello di superare gli inconvenienti della tecnica nota.

Un altro scopo dell'invenzione à ̈ realizzare una macchina piegatrice che permetta di evitare flessioni dei punzoni di formatura.

Un altro scopo dell'invenzione à ̈ realizzare una macchina piegatrice che permetta di ottenere manufatti piegati in modo corretto, senza che si producano apprezzabili scarti.

Un ulteriore scopo dell'invenzione à ̈ realizzare una macchina piegatrice che permetta di piegare prodotti semilavorati che hanno spessori variabili in una ampia gamma senza dover acquistare più di una macchina piegatrice .

Secondo un aspetto dell'invenzione à ̈ prevista una macchina piegatrice, in accordo con le caratteristiche della rivendicazione 1.

L'invenzione permette di ottenere i seguenti vantaggi:

realizzare manufatti piegati in modo corretto, senza difetti di piegatura, con interni molto ridotti scatolati minimo mm. 30x30 ed altezza mm 200;

- evitare la flessione del punzone di formatura delle concavità dei manufatti piegati, indipendentemente dallo sforzo di piegatura necessario;

- piegare prodotti semilavorati di base che hanno una ampia gamma di spessori, senza dover avere a disposizione più di una macchina piegatrice.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di una macchina piegatrice, illustrata a titolo di esempio non limitativo nelle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 Ã ̈ una vista in prospettiva di una macchina piegatrice secondo l'invenzione, in una configurazione pronta per piegare un semilavorato, non illustrato per permettere di vedere meglio la condizione di piegatura; la FIG. 2 Ã ̈ una vista in prospettiva della macchina piegatrice di Figura 1, in una condizione di riposo;

la FIG. 3 Ã ̈ una vista in scala fortemente ingrandita di una zona di accoppiamento tra un piolo di prolungamento di un punzone ed un braccio di controventatura;

la FIG. 4 Ã ̈ una vista in scala fortemente ingrandita della parte superiore di un punzone della macchina piegatrice;

la FIG. 5 Ã ̈ una vista in scala fortemente ingrandita della sezione longitudinale del punzone di Figura 4, presa secondo un piano di traccia V-V;

la FIG. 6 Ã ̈ una vista schematica interrotta ed in scala ingrandita di una zona inferiore del punzone di Figura 4 .

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito .

Con riferimento alle figure citate, con 1 Ã ̈ indicata nel complesso una macchina piegatrice per piegare prodotti semilavorati di base ed ottenere manufatti piegati.

La macchina piegatrice 1 comprende un telaio 2 di base che forma, nella zona superiore, un piano di lavoro 3 sul quale à ̈ montato un alloggiamento 4 per alloggiare gruppo di spinta 5.

Quest'ultimo comprende normalmente un cilindro fluidodinamico (non visibile nelle Figure) che ha lo stelo che à ̈ mobile parallelamente al piano di lavoro 3 e che porta alla estremità distale una matrice 6 intercambiabile che ha una sagoma di formatura 7 rivolta verso un punzone 8, anche questo intercambiabile, che à ̈ fissato al telaio 2 con mezzi di fissaggio che saranno descritti più avanti, in modo da protendersi verticalmente dal piano di lavoro 3.

Ogni punzone 8 ha un asse longitudinale "A" ed à ̈ dotato, sulla superficie esterna rivolta verso la matrice 6, di un contro-profilo 9 che à ̈ predisposto per accoppiarsi con il profilo di una corrispondente sagoma di formatura 7 e, alla estremità superiore, ha un piolo 10 di prolungamento.

Al telaio 2, preferibilmente all'alloggiamento 4 di quest'ultimo, Ã ̈ fissato con mezzi di fissaggio, ad esempio con una staffa 12 e bulloni 13 di fissaggio, un braccio 11 che si protende verso il punzone 8.

Il braccio 11 à ̈ normalmente, ma non necessariamente, suddiviso in due sezioni consecutive, una prossimale Ila ed una distale llb, delle quali, quella prossimale Ila à ̈ fissa mentre quella distale llb à ̈ incernierata alla estremità libera della sezione prossimale Ila, in un punto di cerniera 14, in modo da poter ruotare rispetto a questa per portarsi da una posizione di riposo in cui à ̈ ruotata sopra a quest'ultima, ad una posizione di collegamento con il piolo 10 di prolungamento del punzone 8, in cui à ̈ disposta in sostanziale prolungamento della sezione distale Ila.

Per potersi collegare con il piolo 10, la seconda sezione llb à ̈ dotata di almeno un foro passante 15 all'interno del quale à ̈ destinato ad essere ricevuto il piolo 10 di prolungamento, quando il braccio 11 à ̈ posizionato nella configurazione di collegamento.

Per evitare che la spinta prodotta dal cilindro su un semilavorato da piegare, trasmettendosi al punzone 8 attraverso quest'ultimo possa disaccoppiare il foro 15 dal piolo di prolungamento 10 quando la macchina piegatrice 1 Ã ̈ in fase attiva di piegatura, sulla superficie esterna del piolo 10 di prolungamento sono ricavate due superfici contrapposte 10a e 10b che sono leggermente inclinate rispetto alla linea verticale , indicata schematicamente con le linee tratteggiate "LV" nella Figura 5.

Come si nota in questa Figura 5, gli angoli di inclinazione "α" sono di modesta entità, tuttavia sufficienti a formare una conicità divergente verso l'alto, cioà ̈ in una direzione che si oppone allo sfilamento spontaneo del foro 15 dal piolo 10 di prolungamento, che aumenta la componente della forza di ritenzione tra il piolo 10 di prolungamento e la superficie interna del foro 15.

Inoltre, la sezione distale llb à ̈ anche dotata, alla estremità libera, di un elemento a vite 16 che à ̈ in una corrispondente foro filettato 17 che à ̈ ricavato longitudinalmente in testa alla sezione distale 11b (si veda la Figura 5) e che si collega trasversalmente con il foro 15.

L'elemento a vite 16 à ̈ aw itabile oppure svitabile dall'esterno per mezzo di una maniglia 18 che à ̈ coassialmente fissata ad esso.

In dettaglio, l'elemento a vite 16 Ã ̈ mantenuto in configurazione di non interferenza con il foro 15 quando la sezione distale llb deve essere rimossa dal, oppure collegata con, il piolo 10, mentre quando il piolo 10 Ã ̈ completamente accolto nel foro 15 nella configurazione di collegamento tra il braccio 11 ed il punzone 8, l'avvitamento dell'elemento filettato 16 viene eseguito fino a quando esso viene a contatto con una delle superfici inclinate e contrapposte del piolo 10, in questo caso la superficie 10a.

Questo permette, nella configurazione di collegamento del braccio 11 al piolo 10, di evitarne lo sfilamento accidentale dal foro 15 durante la fase di piegatura .

Quando l'avvitamento dell'elemento filettato 16 à ̈ completato, la posizione rispetto al foro 17 à ̈ mantenuta fissa con un dado di contrasto 19 che à ̈ interposto tra la maniglia 18 e la estremità libera della sezione distale 11b.

Ogni punzone 8 à ̈ fissato al telaio 2 della macchina piegatrice con la propria estremità di base 8a, in modo rimuovibile per mezzo di un gruppo eccentrico 20 azionabile in rotazione in modo automatico oppure manovrandolo dall'esterno.

Per il fissaggio, ogni punzone 8 à ̈ inseribile in una sede cava 2a ricavata nel telaio 2 ed ha, in corrispondenza della zona di base 8a, una scanalatura perimetrale 21 che à ̈ destinata ad accoppiarsi con una corrispondente superficie esterna di un eccentrico 22 che à ̈ parte del gruppo eccentrico 20 che à ̈ posizionato in prossimità del fondo della sede cava 2a.

Il funzionamento della macchina piegatrice secondo l'invenzione à ̈ il seguente: un punzone 8 selezionato per ottenere una piegatura desiderata viene montato sul telaio 2 della macchina piegatrice 1, infilandolo nella sede cava 2a e bloccandolo all'interno di questa con il gruppo eccentrico 20 che con l'eccentrico 22, impegna la scanalatura perimetrale 21.

Analogamente, una matrice 6 selezionata che ha un profilo di formatura 7 accoppiabile con quello del punzone 8 selezionato, viene montata in modo noto alla persona esperta sulla estremità libera dello stelo del cilindro che forma il gruppo di spinta 5.

Durante queste manovre di montaggio, la sezione distale llb del braccio 11 Ã ̈ ruotata verso la sezione prossimale Ila e, quando il montaggio del punzone 8 e della matrice 6 Ã ̈ completato, tra questi viene disposto un prodotto semilavorato da piegare appoggiandolo sul piano di lavoro 3.

Prima di attivare il gruppo di spinta 5, la sezione distale llb del braccio 11 viene ruotata intorno alla cerniera 14 in direzione opposta alla precedente, fino a disporsi in posizione allineata di prolungamento della sezione prossimale Ila.

In questa configurazione, l'elemento filettato 16 à ̈ ritratto rispetto al foro 15 nel quale, pertanto, si impegna sul piolo 10 di prolungamento del punzone 8: in questo modo, la estremità superiore del punzone 8 à ̈ collegata con l'alloggiamento 4 e, attraverso questo, al telaio 2 della macchina piegatrice 1 che, pertanto, collabora a resistere alla spinta trasversale che il gruppo di spinta 5 esercita sul punzone 8 durante la fase di piegatura.

Per evitare che il piolo 10 possa sfilarsi accidentalmente dal foro 15, l'elemento filettato 16 viene regolato per mezzo della maniglia 18, cioà ̈ fino a quando va a contatto con la superficie inclinata 10a e, quindi, fissato in questa condizione avvitando il dado di contrasto 19.

Si à ̈ in pratica constatato come l'invenzione raggiunga gli scopi prefissati.

L'invenzione come concepita à ̈ suscettibile di modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo.

Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili con altri elementi tecnicamente equivalenti.

Nella attuazione pratica, i materiali impiegati nonché le forme e le dimensioni potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (10)

1. R IV E N D I CA Z I O N I 1. Una macchina piegatrice (1) per piegare prodotti semilavorati comprendente: - Un telaio (2) di base che forma un piano di lavoro (3); - Un gruppo di spinta (5) fissato su detto piano di lavoro (3) e dotato di mezzi di spinta in direzione parallela a detto piano di lavoro (3); - Una matrice (6, 7) fissata in modo intercambiabile a detto gruppo di spinta (3); - Un punzone (8, 9) fissato in modo intercambiabile su detto piano di lavoro (3) con mezzi di fissaggio (2a, 20, 21, 22) e che ha una estremità di base (8a), una opposta estremità distale ed un asse longitudinale (A) perpendicolare a detto piano di lavoro (3); caratterizzata dal fatto che detta estremità distale di detto punzone (8, 9) comprende mezzi di prolungamento distale (10) e dal fatto che detto telaio di base (2) comprende mezzi di giunzione (11) collegabili in modo temporaneo a detti mezzi di prolungamento distale (10).
2. 2. Una macchina piegatrice secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di prolungamento distale comprendono un piolo (10) di prolungamento in rilievo da detta estremità distale di detto punzone (8, 9).
3. 3. Una macchina piegatrice secondo la rivendicazione 2, in cui detto piolo (10) comprende mezzi di ritenzione (10a, 10b) di detti mezzi di giunzione (11) in una configurazione di collegamento.
4. 4. Una macchina piegatrice secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di giunzione comprendono un braccio di giunzione (11) che ha una estremità fissata a detto telaio di base ed una opposta estremità fissabile in modo rimuovibile a detti mezzi di prolungamento distale (10).
5. 5.<'>Una macchina piegatrice secondo le rivendicazioni 2 e 4, in cui detto braccio (11) comprende una prima sezione (11a) che à ̈ fissata in un punto di fissaggio (12) di detto telaio di base (2) ed una seconda sezione (11b) di prolungamento di detta prima sezione (11a) che à ̈ mobile tra una posizione di collegamento a detto piolo di prolungamento (10) ed una posizione ritirata da detto piolo di prolungamento (10).
6. 6. Una macchina piegatrice secondo la rivendicazione 5, in cui detta seconda sezione (11b) in detta posizione di collegamento à ̈ allineata a detta prima sezione (Ila) ed à ̈ incernierata ad una estremità di detta prima sezione (Ila) opposta a detto punto di fissaggio (12).
7. 7. Una macchina piegatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta seconda sezione (11b) comprende almeno un foro (15) di accoppiamento in cui à ̈ destinato ad essere accolto detto piolo di prolungamento (10) in detta configurazione di collegamento.
8. 8. Una macchina piegatrice secondo le rivendicazioni 2, 3, 7, in cui detti mezzi di ritenzione comprendono almeno una superficie (10a, 10b) piana ed inclinata rispetto alla verticale (LV) che à ̈ ricavate longitudinalmente sulla superficie esterna di detto piolo di prolungamento (10), in modo tale da formare su detta superficie esterna una conicità divergente in direzione opposta rispetto a detto piano di lavoro (3), detta almeno una superficie (10a, 10b) essendo destinata ad impedire il disaccoppiamento tra detto piolo di prolungamento (10) e detto foro di accoppiamento (15).
9. 9. Una macchina piegatrice secondo la rivendicazione 1, in cui tra detta estremità di base (8a) di detto punzone (8, 9) e detto telaio di base (2) sono previsti mezzi di fissaggio rimuovibile (2, 20, 21, 22) di detto punzone (8, 9) a detto telaio di base (2).
10. 10. Una macchina piegatrice secondo la rivendicazione 9, in cui detti mezzi di fissaggio rimuovibile comprendono: - una sede cava (2a) ricavata in detto telaio di base (2) nella quale à ̈ destinata ad essere ricevuta detta estremità di base (8a) di un punzone (8, 9); una scanalatura perimetrale (21) ricavata in detta estremità di base (8a) di detto punzone (8, 9); e un gruppo eccentrico (22) alternativamente impegnabile/disimpegnabile a comando in detta scanalatura perimetrale (21).