ITTO20010665A1 - Procedimento per la produzione di un cerchio per la ruota di un veicolo. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Procedimento per la produzione di un cerchio per la ruota di un veicolo"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la produzione di un cerchio per la ruota di un veicolo, come definito nel preambolo della rivendicazione 1.

I cerchi per le ruote dei veicoli sono tradizionalmente ottenuti a partire da semilavorati cilindrici. Fino a poco tempo fa, i cerchi venivano realizzati di spessore costante sagomando, mediante operazioni di rullatura multiple con svasatura dei loro bordi, semilavorati tubolari cilindrici in lamiera d'acciaio.

Negli ultimi anni sono state proposte alcune soluzioni per fabbricare cerchi di ruote aventi uno spessore non uniforme al fine di ridurre il peso del cerchio e, di conseguenza, ì consumi di carburante. Secondo tali soluzioni note, mediante un cosiddetto processo di. fluoformatura si produce un cerchio con aree di spessore ridotto nelle zone che, in condizioni di esercizio sono sottoposte a tensioni inferiori. Vedere, ad esempio, US-A-4 962 587.

Nella domanda di brevetto internazionale WO-A-96/25257 si descrive un procedimento per la produzione di un cerchio per la ruota di un veicolo mediante fluoformatura. Come mostrato nella figura 1, un semilavorato tubolare o virola 10 di spessore uniforme s1, avente una parete cilindrica 11 di una prima lunghezza assiale predeterminata L1, viene dapprima calibrato facendolo espandere in modo controllato sino a portarne il diametro interno D1 a raggiungere un valore predeterminato che permette di calzare forzatamente il semilavorato con una certa interferenza radiale sul mandrino di una macchina di fluoformatura. Il mandrino viene quindi fatto ruotare, e, per effetto dell'attrito all'interfaccia con il mandrino, il semilavorato viene trascinato in rotazione solidalmente al mandrino. Uno o più rulli formatori, controllati in modo mobile in un piano assiale, agiscono lungo la superficie esterna del semilavorato e vengono spinti nelle direzioni assiale e radiale, per deformare il semilavorato. Si ottiene così un semilavorato IO' (figura 2) avente una lunghezza assiale L2 maggiore della lunghezza assiale di partenza ed una o più zone assottigliate ed assialmente allungate 12. Il semilavorato 10' viene quindi svasato alle sue estremità assiali 10a, 10b e sottoposto infine ad una serie di operazioni di formatura a rulli, ottenendo un cerchio 10" con il profilo desiderato, come illustrato nella figura 3 dei disegni allegati.

Altri esempi di procedimenti del tipo sopra menzionato sono noti da WO-A-95/11768 e da JP-A-2000288669.

I procedimenti del tipo sopra descritto comportano un primo inconveniente per il fatto che richiedono un'operazione di calibratura preliminare per allargare il diametro interno del semilavorato in modo tale da permetterne l'inserimento forzato sul mandrino, onde evitare che durante la rotazione del mandrino il semilavorato possa ruotare relativamente al proprio supporto rotante e compromettere così la qualità della lavorazione.

Un altro limite di tale tecnica nota è relativo al fatto che essa non si presta alla produzione di piccole serie di cerchi, in quanto ogni cerchio di diametro dato richiede un mandrino di diametro corrispondente.

È scopo della presente invenzione proporre un procedimento perfezionato in grado di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota sopra discussa. In particolare si desidera realizzare un procedimento più flessibile, adatto a produrre, con una stessa apparecchiatura di lavorazione, cerchi aventi dimensioni qualsiasi. Si desidera inoltre realizzare un procedimento più economico che consenta di eliminare la tradizionale e costosa operazione di calibratura o espansione preliminare del semilavorato da sottoporre a fluoformatura.

Questi ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, sono raggiunti, secondo l'invenzione, da un procedimento come definito nelle annesse rivendicazioni.

Verrà ora descritta una forma di attuazione preferita ma non limitativa di un procedimento secondo l'invenzione, facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista parziale in sezione assiale di un semilavorato tubolare di partenza di spessore uniforme;

la figura 2 è una vista schematica in sezione assiale parziale di un semilavorato ottenuto a partire dal semilavorato della figura 1 tramite un procedimento di fluoformatura;

la figura 3 è una vista in sezione assiale parziale di un cerchio ottenuto dal semilavorato della figura 2; e

la figura 4 è una vista schematica in sezione assiale, in scala ridotta, che illustra una fase del procedimento secondo l'invenzione.

Facendo ora riferimento alla figura 1, con 10 è indicato un semilavorato tubolare o virola di spessore uniforme s1 con una parete cilindrica di lunghezza assiale predeterminata .

Per ottenere, a partire dal semilavorato della figura 1, un cerchio 10" come illustrato nella figura 3, viene utilizzato un processo comprendente anche delle fasi di per sé note. Di conseguenza, nel seguito della presente descrizione, verranno descritte in modo particolareggiato solo le fasi e le caratteristiche di specifico rilievo ed interesse ai fini dell'attuazione della presente invenzione. Per l'esecuzione delle fasi non illustrate in dettaglio sì può quindi far riferimento ad un qualsiasi processo di tipo noto, ad esempio come descritto in WO-A-96/25257 , WO-A-95/11768, JP-A-2000288669, US-A-4962587, che vengono qui incorporati mediante citazione.

Il semilavorato tubolare 10 è ottenuto a partire da un nastro di lamiera di larghezza L1 e di spessore uniforme s1, che viene tagliato nella lunghezza desiderata in funzione del diametro del cer-chio da realizzare; il tratto di nastro tagliato viene quindi incurvato, le sue estremità vengono saldate di testa, e la zona della saldatura viene poi sottoposta ad altre operazioni (raschiatura, rifollatura, tranciatura delle bave, coniatura degli spigoli della zona saldata) che non vengono qui descritte in quanto note.

Con riferimento alla figura 4, il semilavorato tubolare 10 viene caricato in una macchina di fluoformatura nella quale il semilavorato viene deformato per pressione da un rullo formatore 20.

Secondo la presente invenzione, il semilavorato tubolare 10 viene infilato su un cilindro di contrasto interno indicato schematicamente con 21 ed avente preferibilmente una lunghezza assiale L3 maggiore della lunghezza assiale iniziale del se-milavorato tubolare 10 e, ancora più preferibilmente, maggiore anche della lunghezza assiale finale L2 che il semilavorato deve raggiungere al termine dell'operazione di fluoformatura . Il cilindro di contrasto interno 21 ha un diametro esterno D2 sensibilmente inferiore rispetto al diametro interno D1 del semilavorato tubolare 10.

Un rullo motorizzato esterno 22 viene comandato in rotazione attorno ad un asse x22 parallelo all'asse x21 del cilindro di contrasto interno 21. Il rullo esterno 22 viene spinto a contatto con la superficie cilindrica esterna del semilavorato tubolare 10 così da serrare radialmente quest'ultimo contro il cilindro interno e trascinare in rotazione per attrito il semilavorato 10 e il cilindro interno 21. Quest'ultimo può essere folle o, in alternativa, comandato in rotazione in senso opposto al rullo motorizzato esterno 22.

Il rullo motorizzato esterno 22, oltre a provocare la rotazione del semilavorato 10, serve a trattenerlo assialmente in una posizione precisa evitando che, per effetto dell'azione esercitata dal rullo formatore 20, il semilavorato si possa spostare in modo incontrollato lungo il cilindro di contrasto interno 21.

Nella fase di lavorazione illustrata nella figura 4, il rullo pressore esterno 22 si impegna contro il semilavorato tubolare 10 in corrispondenza di un'estremità assiale di quest'ultimo. Si deve notare che il rullo 22 può avere una lunghezza as-siale maggiore di quella rappresentata nell'esempio della figura 4.

I movimenti del rullo formatore 20 sono con-trollati, in modo di per sé noto, in un piano assiale (nelle direzioni assiale e radiale). Le caratteristiche di realizzazione e di funzionamento del rullo formatore 20 non sono di per sé rilevanti ai fini della comprensione dell'invenzione e non verranno pertanto qui descritte in modo particolareggiato. Basterà qui ricordare il fatto che il rullo formatore viene mosso radialmente da e verso l'asse x21 del cilindro di contrasto interno 21 per assottigliare il semilavorato 10 e viene spostato assialmente, parallelamente all'asse x21, così da determinare l'estensione assiale della zona che viene assottigliata. Naturalmente, i suddetti movimenti radiale ed assiale del rullo formatore 20 possono essere combinati in vario modo al fine di formare, nel semilavorato in circolazione, tratti 13 a sezione variabile che raccordano i tratti 14 di maggiore spessore si e quelli 12 di minore spessore s2, come illustrato nella figura 2.

II rullo motorizzato esterno 22 può anche essere mobile in senso assiale per consentire al rullo formatore 20 o ad un altro rullo formatore aggiuntivo (non illustrato), equivalente al rullo formatore 20, di deformare la zona del semilavorato su cui si impegnava nella fase iniziale il rullo motorizzato 22. In alternativa, una volta effettuata la fluoformatura di una parte del semilavorato, questo può essere rimosso dal cilindro di contrasto interno e inserito nuovamente su di esso dopo averlo ruotato di 180° per lavorare la parte che in precedenza era occupata dal rullo motorizzato 22.

Al termine della fase di fluoformatura, il semilavorato tubolare 10' ha un'estensione assiale L2 maggiore di quella L1 della fase iniziale.

Una volta realizzati i vari tratti di spessori diversi in funzione delle esigenze di progetto, come illustrato ad esempio nella figura 2, il semilavorato 10' viene allontanato dalla macchina di fluoformatura e viene sottoposto ad altre operazioni, tipicamente la svasatura di una o entrambe le estremità assiali del semilavorato, e la formatura mediante rulli, per conferire al cerchio il profilo desiderato .

Come si potrà apprezzare, il procedimento secondo la presente invenzione permette di eliminare in modo conveniente la tradizionale fase di calibratura preliminare, necessaria per caricare effi-cacemente i semilavorati sulle macchine tradizionali di fluoformatura a mandrino.

Si potrà inoltre apprezzare che, avendo il cilindro di contrasto interno un diametro D2 notevolmente inferiore e indipendente dal diametro interno D1 del semilavorato, il procedimento della presente invenzione consente di fluoformare cerchi di diametro ed estensione assiale qualsiasi.

Infine, va osservato che le operazioni di carico e scarico del semilavorato sulla e dalla macchina di fluoformatura avvengono in modo semplificato attraverso un semplice movimento lineare.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione, così come identificato dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione di un cerchio per la ruota di un veicolo, comprendente le fasi di: a) formare dapprima un semilavorato tubolare (10) di spessore uniforme (s1 avente una parete cilindrica (11) di una prima lunghezza assiale predeterminata (L1 ; b) formare almeno un tratto (12) di spessore ridotto (s2) in detto semilavorato facendo ruotare il semilavorato attorno ad un asse di rotazione e portando a contatto con l'esterno del semilavorato rotante almeno un rullo formatore (20) mobile in modo controllato in un piano assiale, per ottenere un semilavorato avente una seconda lunghezza assiale (L2) maggiore di detta prima lunghezza assiale (L1 ed almeno un tratto assottigliato ed assialmente allungato (12); caratterizzato dal fatto che detta fase b) compren-de le fasi di: bl) predisporre un cilindro di contrasto interno (21) girevole intorno al proprio asse longitudinale (x21) ed avente diametro esterno (D2) sensibilmente minore del diametro interno (D1) del semilavorato tubolare (10); b2) disporre il semilavorato tubolare (10) sul ci-lindro di contrasto interno (21); b3) predisporre un rullo esterno (22) girevole attorno al proprio asse longitudinale (x22) parallelo all'asse (x21) del cilindro girevole interno (21); b4) esercitare una forza radiale per avvicinare tra loro il rullo esterno (22) e il cilindro interno (21) così da serrare radialmente tra questi il semilavorato tubolare (10); b5) comandare in rotazione almeno uno di detti rullo esterno (22) e cilindro interno (21) così da far ruotare il semilavorato tubolare (10) e l'altro di detti cilindro interno (21) e rullo esterno (22).
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase b5) comprende la fase di pressare l'uno contro l'altro il rullo esterno (22) ed il cilindro interno (21) così da trattenere assialmente la porzione del semilavorato (10) interposta tra il rullo esterno (22) e il cilindro interno (21).
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il cilindro interno (21) ha una lunghezza assiale (L3) maggiore di detta prima lunghezza assiale predeterminata (L1 del semilavorato tubolare (10).
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il cilindro interno (21) ha una lunghezza assiale (L3) maggiore di detta seconda lunghezza assiale (L2) del semilavorato tubo-lare (10).
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il rullo esterno (22) è un rullo pressore motorizzato che viene comandato in rotazione in detta fase b5).
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che anche il cilindro interno (21) è motorizzato e viene comandato in rotazione in detta fase b5) in senso opposto al senso di rotazione impartito al rullo esterno (22).
7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il cilindro interno (21) è folle e viene trascinato in rotazione, in detta fase b5), per effetto di detta forza radiale che serra il semilavorato tubolare (10) tra il rullo esterno (22) e il cilindro interno (21).
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in detta fase b5) il rullo esterno (22) si impegna contro una prima porzione di estremità assiale del semilavorato tubolare .
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, ca-ratterizzato dal fatto che detta fase b5) è seguita dalle fasi di: rimuovere il semilavorato (10) dal cilindro interno (21) , ruotare il semilavorato (10) di 180° in un piano assiale; e disporre nuovamente il semilavorato (10) sul cilindro interno (21) impegnando il rullo esterno (22) contro una seconda porzione di estremità assiale del semilavorato tubolare (10) opposta a detta prima porzione di estremità assiale.
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase b5) comprende la fase di spostare assialmente il rullo esterno (22) lungo la superficie esterna del semilavorato tubolare (10) .