ITRE950063A1 - Pressa per la formatura di oggetti con materiale ceramico in polvere - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

di Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: "PRESSA PER LA FORMATURA DI OGGETTI CON MATERIALE CERAMICO IN PÓL-VERE"

Il presente trovato riguarda le presse per la formatura di oggetti ceramici in polvere.

Le presse convenzionali comprendono una traversa mobile che porta il punzone superiore dello stampo e un basamento che porta il punzone inferiore. Il movimento della traversa mobile (e del relativo punzone) prevede una corsa a vuoto per recuperare la distanza a cui viene sollevato il punzone superiore per permettere il passaggio del cassetto di caricamento dello stampo; a questa corsa a vuoto segue una prima corsa di lavoro in cui si compie la compressione del materiale.

La compressione del materiale viene completata da una ulteriore o seconda corsa di lavoro che segue un leggero sollevamento della traversa della pressa dopo la prima corsa di lavoro.

Sono anche note alcune presse in cui la fase finale della compressione, anziché mediante la seconda corsa di lavorIo, viene attuata sottoponendo la traversa superiore ad urti ripetuti al termine della prima corsa di lavoro. Questo metódo presenta il vantaggio rispetto alla pressatura convenzionale (statica) che a parità di valori di spinta massima si ottiene una compattazione maggiore (densità più elevata) del materiale.

Tuttavia, tali presse presentano lo svantaggio che gli effètti prodotti dagli urti non possono essere praticamente tenuti sotto valido controllo in quanto intervengono fattori secondari (quali resistenze per attrito, gioco delle parti in lovimento, ecc.) che modificano i valori in gioco. Ne deriva che il risultato di tali azioni sul prodotto non è esattaménte costante, nè è possibile regolare in modo sufficientemente esatto tali azioni.

Scopo del presente trovato è di superare detti inconvenienjti mediante una pressa ed il relativo procedimento di pressata che, pur prevedendo la fase finale della pressatura con azioni impulsive, sia in grado di gestire in modo perfettamente controllabile tali azioni con la conseguenza che i risultati che si ottengono sono costanti e possono essere cambiati in modo controllato.

Detto scopo viene raggiunto grazie al fatto che la pressa comprende:

- primi mezzi atti ad effettuare la corsa a vuoto ed eventualmente la prima corsa di lavoro della traversa mobile per portare il relativo punzone a chiudere il materiale ceramico entro lo stampo ed eventualmente ad effettuare La prima fase della pressatura;

- secondi mezzi a cilindro-pistone il cui azionamento è indipendente dai primi mezzi, il cui pistone è unito alla traversa mobile della pressa, ed aventi una corsa non maggiore della corsa di lavoro necessaria ad effettuare o a compietare la pressatura del materiale;

- mezzi atti ad alimentare la camera di mandata dei secondi mezzi a cilindro-pistone mediante liquido operativo avente portata tanto elevata da generare impulsi di pressione il cui valore massimo è tale da produrre il movimento della relativa traversa con corse pulsanti di compressione elel materiale .

La prima fase della pressatura può essere omessa, nel qual caso tutta la pressatura è demandata all'azione pulsante della traversa. In genere tuttavia la pressa effettua la corsa a vuoto della traversa mobile mediante i primi mezzi,la quale corsa è tale da portare il punzone a chiudere il materiale entro lo stampo con una spinta più o meno elevata, che dà luogo ad una prima fase di compressione, detta anchedi compattazione "statica" del materiale.

Successivamente, il materiale viene pressato mediante uno o più impulsi di pressione che vengono forniti alla camera di mandata dei secondi mezzi, questi impulsi hanno una intensità tale da produrre nel punzone corrispondenti corse di pressatura {ovviamente di lunghezza relativamente molto limitata).

Secondo il trovato è indifferente che gli impulsi vengano dati alla traversa mobile superiore della pressa, o ad una eventuale traversa inferiore portante il punzone inferiore e dotata di un sufficiente grado di mobilità.

Secondo il trovato il cilindro-pistone che agisce in mòdo pulsante deve avere una corsa massima il più ridotta possibile, dello stesso ordine di grandezza della corsa di lavoro. Ciò ha lo scopo di ridurre al massimo la massa di liquido operativo utilizzato nei secondi mezzi, al fine di rendere ininfluente la pur modesta comprimibilità del liquido di azionamento, il che consente di mantenere perfettamente sotto controllo i fenomeni impulsivi che vengono prodotti, come appunto si vuole.

In particolare è possibile prestabilire e riprodurre nel funzionamento valori caratteristici del fenomeno impulsivo che variano in funzione delle caratteristiche fisico-chimiche delmateriale da comprimere, per ottimizzare il risultato.

Il vantaggio maggiore conseguito è che, a parità di valore massimo di spinta utilizzata (e quindi a parità di mezzi necessari per ottenere tali valori) si ottiene una densità molto maggiore nel prodotto pressato rispetto alla pressatura convenzionale.

Il trovato viene esposto in dettaglio nel seguito con riferimento alle cinque figure delle allegate tavole disegni, che mostrano in modo schematico altrettante diverse forme di a ttuazione del trovato.

in tutte le figure è illustrata schematicamente una pressa, la quale comprende una traversa superiore fissa 1, una traversa mobile 2 che porta il punzone superiore 4 e un basamento 3 che porta il punzone inferiore 5; i due punzoni 4 e 5 sono mobili tra loro e operano la pressatura lavorando in combinazione con una matrice 6.

come è usuale, la traversa mobile 2 deve effettuare una corsa di risalita in quanto il punzone superiore 4 deve venire pprtato in una posizione superiore 44 a distanza tale dalla matrice 6 da permettere il passaggio del cassetto o altri mezzi di carico/ scarico dello stampo (non illustrati); la cojrsa che occorre per portare il punzone superiore 4 da detta posizione superiore massima sino a chiudere la cavità della matrice 6 è la cosiddetta "corsa a vuoto".

La corsa di lavoro è invece la corsa che effettua il punzone comprimendo il materiale.

La corsa a vuoto viene effettuata mediante primi mezzi 10 i quali portano il punzone superiore 4 a chiudere il materiale entro la matrice 6; in tale chiusura i mezzi 10 possono arrìvare ad esercitare sul materiale una spinta statica anche di valore elevato, effettuando pertanto una parte della corsa di lavoro.

I secondi mezzi, indicati con 20, sono mezzi a cilindro 21-pistone 22 il cui azionamento è indipendente dai primi mezzi 10; il pistone 22 è unito (FIG. 3) alla traversa superiore 2 ed è mobile con una corsa non maggiore della corsa di lavpro per la pressatura del materiale.

In alternativa, vedi FIGG. 1 e 2, il pistone 22 è unito ad una traversa inferiore 7 che porta i punzoni inferiori 5. La camera 23 di mandata dei secondi mezzi 20 viene alimentaIta da appositi mezzi (non illustrati) mediante liquido operativo che affluisce con portate istantanee molto elevate, in guisa da generare una spinta pressoché istantanea, avente natura di impulso, il cui valore massimo viene raggiunto in tempi brevissimi (millisecondi). L'operazione viene ripetuta più volte in guisa da generare un effetto pulsante di compressione del materiale. Il valore massimo della pressione del liquido è dello stesso ordine di grandezza del valore di pressione necessarlo per effettuare la pressatura in modo convenzionale. Nella forma realizzativa illustrata in FIG. 1, i primi mezzi 10 comprendono un mezzo a cilindro 11-pistone 12 atto a fòrnire una spinta di grandezza sostanzialmente uguale o maggiore della spinta massima con cui agiscono i secondi mezzi 20. I secondi mezzi 20 hanno il proprio cilindro 21 unito al basamento 3 e il proprio pistone 22 unito alla traversa mobile inferiore 7 della pressa, cui è fissato il punzone 5 dello stampo.

Nel funzionamento, dopo aver caricato il materiale ceramico in polvere entro la matrice 6, viene dapprima effettuata la corsa a vuoto della traversa mobile 2 tramite il cilindropistone 11-12, il quale porta il punzone superiore 4 a chiudere il materiale entro la matrice 6, che è chiusa inferiórmente dal punzone inferiore 5. In questa fase, il punzone inferiore 5 è fermo e il pistone 22 è in appoggio sul fondo della camera 23 e quindi appoggia sul basamento 3. Vantaggiosamente, in questa fase, il punzone superiore 4 viene premuto, tramite il cilindro-pistone 11-12, sul materiale per effettuare anche la prima fase di pressatura statica dello stesso materiale.

Successivamente, il cilindro-pistone 21-22 viene posto in azione inviando nella propria camera di mandata 23 liquido operativo con le modalità sopra descritte, mentre il punzone superiore 4 è tenuto fermo in quante la propria camera di mandata 13 viene mantenuta in pressione.

La corsa che effettua il pistone 22 è relativamente piccola poiché è non maggiore della corsa di lavoro per compattare il materiale; nel caso che venga effettuata una prima compattazione statica da parte del cilindro-pistone 11-12, tale corsa può essere ridotta fino ad essere dell'ordine di decimi di millimetro.

Pertanto la quantità di liquido necessaria a muovere il panzone inferiore 5 è relativamente molto piccola e di conieguenza saranno praticamente ininfluenti gli effetti, non desiderati, dovuti alla elasticità del liquido, per quanto modesta.

Al termine di ogni impulso la camera 13 può essere messa a scarico per un certo periodo di tempo se le caratteristiche tecnologiche del materiale lo richiedono.

Ciò consente un perfetto controllo del ciclo di compressione del materiale.

Nelle forme realizzative illustrate in FIG. 2 e FIG. 3 i primi mezzi comprendono due martinetti idraulici 100 agenti sotto pressione relativamente bassa, i quali provvedono ad effettuare la corsa a vuoto della traversa superiore 2 senza tuttavia effettuare la prima fase di pressatura, o pressatura statica. Alla fine di questa corsa, la posizione della traversa 2 viene bloccata da appositi mezzi di riscontro 15 che ne impediscono il movimento verso l'alto. I mezzi 15 comprendono un corpo superiore 151 ed un corpo inferiore 152 , opportunamente sagomati in modo da potersi compenetrare reciprocamente e quindi poter scorrere verticalmente l'uno rispetto all'altro; effettuata la corsa a vuoto, i due corpi 151 e 152 che compongono i mezzi 15 vengono ruotati un poco l'uno rispetto all'altro in modo che le proprie basi combacicino tra loro e quindi sia impedito lo scorrimento reciproco. Nella soluzione illustrata in FIG. 2 i secondi mezzi 20 cihe generano l'azione pulsante sono disposti come nella soluzione di FIG. 1, mentre nella soluzione illustrata in FIG. 3 essi sono fissati agli steli dei martinetti 100.

La FIG. 4 mostra una soluzione simile alla soluzione di FIG.

1, nella quale i secondi mezzi 20, anziché fissati al basamento 3 ed agenti sulla traversa mobile inferiore 7, sono fissati al pistone 12 dei primi mezzi 10, mentre mancaila traversa inferiore mobile 7.

La FIG. 5 mostra una soluzione in tutto simile a quella della FIG. 4, nella quale invece del gruppo cilindro-pistone 11-12 è previsto un vitone 16 immaschiato in una madrevite solidale alla traversa superiore fissa 1 della pressa. L'azionamento del vitone 16 avviene in modo usuale ben noto ai tecnici del settore .

La soluzione di FIG. 5 presenta gli stessi vantaggi delle soluzioni di FIG. 2 e FIG. 3, consistenti nel perfetto bloccaggio meccanico della traversa mobile 2 contro gli urti della azione impulsiva esercitata dai secondi mezzi 20.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pressa per la formatura di oggetti con materiale ceramico in polvere comprendente un basamento portante uno stampo ceramico, una traversa superiore fissa, una traversa superiore mobile portante i punzoni superiori di detto stampo, primi mezzi di azionamento per il sollevamento e l'abbassamento di detta traversa superiore mobile, caratterizzata dal fatto che tra detti primi mezzi di azionamento e detta traversa mobile sono interposti secondi mezzi di azionamento, indipendenti dai primi, e costituiti da un gruppo cilindro-pistone avente una corsa non maggiore della corsa necessaria alla pressatura del materiale nello stampo; essendo previsti mezzi atti ad alimentare almeno una volta, dopo il completo abbassamento della traversa superiore mobile, detti secondi mezzi di azionamento mediante liquido di azionamento avente portata tale che il raggiungimento della pressione massima avviene in un tempo preferibilmente inferiore a venti millisecondi.
2. 2. Pressa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata fatto che i primi mezzi di azionamento comprendono almeno un gruppo cilindro-pistone ad azionamento oleodinamico.
3. 3. Pressa secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la pressione del liquido che alimenta i secondi mezzi di azionamento è uguale alla pressione del liquido che aziona i primi mezzi di azionamento.
4. 4. Pressa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che la spinta esercitata da detti secondi mezzi di azionamento non è superiore alla spìnta esercitata dai primi mezzi di azionamento.
5. 5. Pressa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che i primi mezzi di azionamento comprendono un vitone immaschiato in una madrevite solidale alla traversa superiore fissa della pressa.
6. 6. Pressa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal comprendere mezzi meccanici di bloccaggio della risalita della traversa superiore mobile.
7. 7. Pressa secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal compenetrantisi, con possibilità di reciproca rotazione)in guisa da disporsi l'uno contro l'altro quando sono completamente sfilati uno dall'altro.
8. 8. Pressa per la formatura di oggetti con materiale ceramico in polvere comprendente un basamento, una traversa superiore fissa, una traversa superiore mobile portante i punzóni superiori di uno stampo sostenuto dal basamento, una traversa inferiore mobile portante i punzoni inferiori di detto stàmpo, primi mezzi di azionamento per il sollevamento e l'abbassamento di detta traversa superiore mobile, caratterizzata per il fatto che tra detto basamento e detta traversa inferiore mobile sono interposti secondi mezzi di azionamento, indipendenti dai primi, e costituiti da un gruppo cilindropistone avente una corsa non maggiore della corsa necessaria alla pressatura del materiale nello stampo; essendo previsti mezzi atti ad alimentare almeno una volta, dopo il completo abbassamento della traversa superiore mobile, detti secondi mezzi di azionamento mediante liquido di azionamento avente portata tale che il raggiungimento della pressione massima avviene in un tempo preferibilmente inferiore a 20 millisecondi .
9. 9. Pressa secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che i primi mezzi di azionamento sono mezzi a cilindropistone ad azionamento oleodinamico.
10. 10. Pressa secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che la pressione del liquido che alimenta i secondi mezzi di azionamento è uguale alla pressione del liquido che aziona i primi mezzi di azionamento.
11. 11. Pressa secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che la spinta esercitata da detti secondi mezzi di azionamento non è superiore alla spinta esercitata dai primi mezzi di azionamento.
12. 12. Pressa secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che i primi mezzi di azionamento comprendono un vitone immaschiato in una madrevite solidale alla traversa superióre fissa della pressa.
13. 13. Pressa secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal comprendere mezzi meccanici di bloccaggio della risalita dalla traversa superiore mobile.
14. 14. Pressa secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di bloccaggio comprendono due corpi compenetrantisi, con possibilità di reciproca rotazione in guisa da disporsi l’uno contro l'altro quando sono compleramente sfilati uno dall'altro.