ITMS980008A1 - Pressa multifunzione configurabile a sicurezza intrinseca con carrello mobile a stativo orientabile e leva multifulcrabile - Google Patents

Description

Descrizione dell’ invenzione industriale avente per titolo:

«Pressa multifunzione configurabile a sicurezza intrinseca con carrello mobile a stativo orientabile e leva multifulcrabile»

Si descrìve l’invenzione industriale avente per titolo «Pressa multifunzione configurabile a sicurezza intrìnseca con carrello mobile a stativo orientabile e leva multifulcrabile» utilizzabile in tutti quei campi nei quali si abbia necessità di assemblare manufatti costituiti da laminati plastici o metallici serrati per mezzo di viti ed inserti filettati e di eseguire varie lavorazioni meccaniche connesse o conseguenti a questa attività.

La carpenterìa metallica o plastica utilizzante laminati di piccolo spessore, i qual vadano a costituire assemblati che debbano frequentemente essere smontati e rimontati, richiede Γ utilizzo di elementi filettati riportati, in quanto non risulterebbe possibile filettare in maniera duratura ed affidabile il laminato stesso dato il suo piccolo spessore.

Tali elementi riportati sono comunemente denominati «inserti» e cosi saranno denominati qui di seguito. Gli inserti filettati vengono assicurati ai laminati per deformazione plastica a freddo del laminato ottenuta premendo l’inserto contro il laminato con forza sufficiente a raggiungere pressioni locali nei punti di contatto superiori al limite elastico del laminato stesso. Le macchine necessarie per ottenere tali forze sono denominate genericamente «presse da inserti».

Dato il particolare tipo di lavoro, le presse devono avere caratteristiche geometriche specifiche, in quanto devono essere in grado di raggiungere e forzare gli inserti in posizioni anche difficili, come ad esempio in prossimità di pieghe del laminato.

Esistono quindi sul mercato macchine specializzate i cui elementi attivi sono essenzialmente costituiti da uno stativo inferiore sul quale vengono appoggiati gli inserti sui quali viene posizionato da parte di un operatore manuale il laminato che viene pressato contro l’inserto ad opera di un punzone che scende dall’alto esercitando forze che a seconda degli inserti e dei materiali del laminato, possono variare da 500 kg a 7000 kg. In altri casi si opera in senso contrario, ponendo l’inserto al di sopra del laminato che poggia direttamente sullo stativo inferiore. In ogni caso anche dove esista un caricatore automatico di inserti, il laminato deve comunque essere piazzato e sostenuto manualmente da un operatore. Va considerato che nella maggioranza dei casi anche l’inserto viene posizionato manualmente sotto il punzone.

La maggioranza delle macchine adibite a questo compito disponibili sul mercato presentano una luce tra stativo e punzone molto elevata, dell’ordine di svariati centimetri, onde facilitare il posizionamento dell’inserto e del laminato prima dell’azione di pressatura. Tale luce é però in genere sufficiente per consentire linserimento accidentale di un arto o di parti del corpo tra il punzone e lo stativo, con conseguenze facilmente immaginabili. Nonostante la luce suddetta sia sufficiente per l’accadimento di un possibile incidente, in genere non é sufficiente per consentire una buona visibilità del punto di lavoro, rendendo difficoltose le operazioni di posizionamento inserti e laminato.

Inoltre le macchine comunemente in commercio dispongono di punzoni che sviluppano l’azione di spinta unicamente sul proprio asse. Tali punzoni, nel caso di stativi rotanti, sono disposti in modo da raggiungere lo stativo sempre con la medesima orientazione rispetto ai piani di simmetria delia macchina, rendendo con ciò difficoltoso il raggiungimento di punti di inserzione in prossimità del vertice di un triedro.

Va evidenziato che le presse tradizionali sono strettamente monofunzionalii, cioè sono destinate al solo piantaggio degli inserti e non prevedono la possibilità di funzioni diverse, quali la tranciatura, l’imbutitura, la formatura, la chiodatura e la ribaditura.

Oggetto della presente invenzione é una pressa multifunzione configurable a sicurezza intrinseca con carrello mobile a stativo orientabile e leva multifulcrabile per il montaggio di inserti a bloccaggio per deformazione plastica a freddo che presenta i seguenti vantaggi:

Sicurezza intrinseca

• Punzone a corona circolare

• Facilità di caricamento

• Multiunzionalità

• Configurabilità

• Ottimizzazione parametri di lavoro

Sicurezza intrinseca: si ottiene riducendo la luce tra punzone e stativo, precludendo ogni possibilità di incidente per l’impossibilità fisica di interporre parti del corpo tra stativo e punzone. L’accessibilità al punto di lavoro si mantiene elevata tramite l’adozione di un carrello mobile per lo stativo che consente il disassamento tra punzone e stativo, eliminando qualsiasi possibilità di incidente ed assicurando una ampia zona libera per il lavoro dell’operatore.

Punzone a corona circolare: La particolare costruzione del punzone e dello stativo offre la possibilità di raggiungere facilmente posizioni di inserimento altrimenti non attuabili. Infatti é possibile orientare a 360° lo stativo onde raggiungere la posizione dell’inserto piu favorevole al posizionamento del laminato che può avere forme anche complesse. Il punzone a corona circolare raggiunge sempre e comunque l’inserto, qualunque sia l’orientazione dello stativo.

Facilità caricamento: la estraibilità del carrello mobile consente, oltre la già citata sicurezza intrinseca, anche la possibilità di caricamento di inserti lunghi in zona libera e sufficientemente lontana dalle parti di macchina tale da favorire la libertà di movimento dell’operatore e la visibilità totale del punto di lavoro da parte dell’operatore stesso.

Multifunzionalità: la sostituibilità del punzone di pressatura con punzoni di tranciatura e/o imbutitura e formatura, consente di utilizzare la pressa sia per le operazioni di piantaggio inserti che per la effettuazione di una serie di altre lavorazioni meccaniche a questa collegate o conseguenti. Le lavorazioni previste comprendono le tranciature circolari e di forma, le imbutiture, le formature, le chiodature e le ribaditure tutte attuabili previa la semplice sostituzione del punzone e dello stativo con una opportuna coppia di questi elementi appositamente progettati per le specifiche funzioni.

Configurabilità: la sostituibilità del carrello mobile e del relativo supporto consente alla pressa di assumere una vasta gamma di configurazioni diverse, ciascuna adatta ad una diversa classe di problematiche di piantaggio inserti o di lavorazione meccanica, sempre mantenendo le caratteristiche di sicurezza intrinseca.

Ottimizzazione dei parametri: è resa attuabile dalla possibilità di infulcrare

diversi la leva di spinta del punzone, consentendo di ottenere il migliore rapporto tra spinta massima esercitata dal punzone contro lo stativo, velocità di discesa del punzone e consumo di aria compressa ( o di altro fluido azionante).

l carrello mobile di cui é dotata la macchina qui descritta costituisce imo degli elementi centrali del concetto inventivo utilizzato e fornisce il mezzo attraverso il quale si raggiungono la maggior parte dei vantaggi esposti rispetto ai tipi noti. Si può infatti mantenere una piccolissima luce libera tra punzone e stativo, appena sufficiente per il passaggio del laminato quando il carrello é inserito in posizione di lavoro, mentre si ottiene un ampio campo libero per l’operatore quando il carrello é estratto. Da ciò deriva la sicurezza intrinseca della pressa che risulta inoltre allineata alle norme di sicurezza I UNI-EN-294.

u Inoltre lo stativo orientabile a 360° ed il punzone a corona circolare consentono la ricerca del migliore posizionamento sia per l’ergonomia dell’operatore, sia per aggi] le difficolta imposte da laminati conformati in forme complesse. È « * Oli Altro elemento fondamentale del concetto inventivo è la multifunzionalità della macchina ottenuta tramite la possibilità di installare punzoni e stativi destinati ad usi diversi quali il piantaggio di inserti filettati, la tranciatura sia circolare che di forma, l’imbutitura, la formatura, la chiodatura e la ribaditura. 9 è

Va inoltre considerata la possibilità di sostituire il supporto del carrello mobile in modo da ottenere configurazioni geometriche della parte attiva della macchina tali da risolvere efficacemente le difficoltà che normalmente si incontrano nelle attività di lavoro cui la macchina è dedicata.

Il quadro del concetto inventivo viene completato dalla possibilità di infulcrare in punti diversi la leva di spinta del punzone, ottenendo così la possibilità di ottimizzare i parametri di lavorazione della macchina, tramite i quali si determina il regolare funzionamento della stessa. Tali parametri comprendono la forza massima esercitata dal punzone contro lo stativo, la velocità di discesa del punzone ed il consumo di aria compressa od altro fluido azionante.

La pressa é formata da una struttura metallica costituita da due facce piane A (vedi fig.

1) unite da una serie di elementi distanziatori B. Nella parte superiore di tale struttura é imperniata la leva C che presenta la possibilità di avere più punti di infulcramento (D1, D2, ...) a diversi rapporti di forza, onde ottenere la migliore modulazione delle forze necessarie per il piantaggio di inserti di dimensioni diverse. La corsa della leva C é limitata, nel caso di fulcro in D2, dalla corsa utile del pistone P, mentre nel caso di fulcro in Dj interviene l’arresto F contro il quale viene a riscontro la leva C. Queste limitazioni comportano una corsa massima del punzone G comunque non superiore alle misure massime previste dalle normative di sicurezza in vigore, escludendo cosi Γ invenzione in oggetto dall’elenco delle macchine di cui all’allegato IV della Direttiva Macchine (89/392 CEE).

La leva C agisce sul punzone G che, guidato dalla boccola H va a riscontro sullo stativo I, pressando opportunamente l’inserto ed il laminato tra essi posizionato, o effettuando l’azione di tranciatura, imbutitura, formatura, chiodatura o ribaditura a seconda della funzione determinata dalla coppia punzone - stativo selezionata.

Lo stativo I é collocato sul carrello mobile L che può muoversi tra le due posizioni estreme raffigurate in fig. 2. Lo stativo I è orientabile a 360° rispetto al piano principale di simmetrìa della macchina come rappresentato in fìg. 3. Lo stativo riporta una o più cave dove vengono caricati gli inserti da piantare nei laminati. Lo stativo è fissato sul carrello mobile tramite spinatura ed è sostituibile con una serie di stativi recanti cave di dimensione e forme appropriate alle dimensioni degli inserti ed alle funzioni che si intendono effettuare. Le cave sono dimensionate in modo tale che da esse sporga solo la parte dell'nserto destinata ad essere piantata nel laminato. Il carrello mobile L (qui raffigurato in una delle sue diverse possibili esecuzioni) scorre su una guida sorretta dal supporto M. Il supporto M è anch’esso sostituibile, tramite lo smontaggio delle viti N, con altri supporti di diversa conformazione, per adattarsi a diverse condizioni di lavoro.

Si da ora un breve accenno al funzionamento ed alla operatività della macchina.

Per iniziare una lavorazione occorre innanzitutto configurare la macchina montando supporto per il carrello mobile ed il carrello stesso nella forma più opportuna, tra quelle disponibili, ad adattarsi alle forme dei materiali su cui si deve operare. Una volta installato l’adatto supporto ed il relativo carrello, è necessario selezionare punzoni e stativi per le funzioni richieste.

Si può quindi installare un punzone da tranciatura con il relativo stativo, che in questo caso assume la funzione di contromatrice, oppure installare opportuni punzoni da imbutitura, da formatura, da piantaggio inserti, da chiodatura o ribaditura.

A macchina configurata ed attrezzata, si provvede alla regolazione ed all’ottimizzazione dei parametri di lavoro. Ciò si concretizza nella regolazione della pressione di alimentazione dell’arìa compressa ( o di altro fluido azionante) e nella selezione del punto di infulcramento della leva di spinta dei punzone, onde ottenere l’insieme più opportuno di spinta sul punzone, velocità di discesa ed economia dei consumi del fluido azionante. A valle di ciò è possibile procedere all’effettivo utilizzo della macchina per la funzione selezionata.

Si descrìve ora una tipica sequenza di operazioni, supponendo che la funzione selezionata sia quella di piantaggio inserti, considerata come funzione principale della macchina qui descritta. L’operatore si predispone al lavoro, verificando la correttezza dell’installazione del punzone e dello stativo, della posizione del fulcro della leva, dei valori di pressione di alimentazione del fluido azionante e disponendosi in posizione corretta di fronte alla macchina.

Estrae quindi il carrello mobile e carica lo stativo con l’inserto prescelto. Pone quindi il laminato in posizione, centrando il foro in cui deve essere piantato l’inserto con il codolo dell’inserto stesso, che sporge dallo stativo. Mantenendo il laminato in posizione corretta, spinge il carrello mobile in posizione operativa, aiutato dall’aggancio fornito dall’inserto che risulta per una parte inserito nello stativo e per una parte inserito nel laminato. Portato il carrello in posizione di lavoro, si aziona la macchina che effettua l’azione di compressione. Risalito il punzone, l’operatore estrae nuovamente il carrello e disimpegna il laminato dallo stativo, che è quindi pronto alla ricarica per un nuovo ciclo.

Il trovato cosi concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo, inoltre tutti i dettagli sono sostituibili con altri tecnicamente equivalenti.

Claims (6)

1. Rivendicazioni 1. Pressa con carrello mobile per il montaggio di inserti filettati a bloccaggio per deformazione plastica a freddo Il carrello mobile consente l’estrazione dello stativo al di fuori del campo d’azione del punzone, consentendo così all’ operatore di agire in zona libera e ben visibile per un più facile caricamento dell’inserto e posizionamento del laminato, mantenendo una assoluta sicurezza in quanto tale zona è al di fuori del campo d’azione del punzone che non può nuocere all’operatore anche in caso di discesa accidentale. Il carrello mobile è sostituibile all’interno di una serie di carrelli di forme e dimensioni diverse in modo da rispondere efficacemente alle varie esigenze poste dalle funzioni cui la macchina è dedicata.
2. 2. Pressa secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzata dalla sicurezza intrinseca del carrello mobile in ogni configurazione Il carrello mobile consente di mantenere la luce libera tra punzone e stativo a valori minimi strettamente necessari per il passaggio dello spessore del laminato, impedendo cosi l’eventualità accidentale di interposizione di arti o parti del corpo dell’operatore tra stativo e punzone durante le operazioni di lavoro. Questa caratteristica viene mantenuta per tutta la serie di carrelli sostituibili sulla macchina e per tutti i supporti carrello in ogni configurazione di macchina.
3. 3. Pressa secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzata da punzone a corona circolare e stativo orientabile Il punzone a corona circolare è in grado di compiere l’azione di spinta in qualunque punto della sua corona, consentendo così di orientare lo stativo che porta l’inserto da piantare nella direzione più opportuna per evitare interferenze del laminato, che può avere fogge anche molto complesse, con il corpo della pressa. Inoltre le cave dello stativo orientabile hanno dimensioni tali per cui da esse sporge solo la parte dell’inserto destinata ad esserepiantata nel laminato.
4. 4. Pressa secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzata da fulcro multiplo per ottimizzare velocità, forze e consumi La possibilità di infulcrare in punti diversi la leva di spinta del punzone consente di ottimizzare la velocità di discesa del punzone, la forza esercitata sull’inserto da piantare ed il consumo di aria compressa ( o di altro fluido azionante), in funzione delle specifiche esigenze dell’attività che si esercita, a seconda dei materiali utilizzati e delle dimensioni degli inserti.
5. 5. Pressa secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzata da mulifunzionalità ottenuta tramite la sostituibilità di punzoni e stativi La possibilità di sostituire punzoni e stativi con fogge ed utilizzi diversi consente di attrezzare la macchina in modo da svolgere attività diverse, quali il piantaggio di inserti, la tranciatura sia circolare che di forma, l’imbutitura, la formatura, la chiodatura e la ribaditura.
6. 6. Pressa secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzata da configurabìlità della parte attiva della macchina otenuta tramite sostituibilità del supporto del carrello mobile Il supporto del carrello mobile è costituito da un pezzo smontabile e sostituibile con altri di conformazioni diverse, onde poter far assumere alla pressa la configurazione più adatta alle specifiche esigenze della particolare funzione ed attività, tra le varie possibili ed enunciate all’interno di questo documento, che si intende di volta in volta attuare.