ITTO930938A1 - Procedimento di rullatura per la realizzazione di pulegge, e attrezzo impiegato in tale procedimento - Google Patents

Description

DESCR IZ IONE

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento di rullatura per la realizzazione di pulegge dotate di una pluralit? di gole periferiche a V.

Secondo i procedimenti noti/ le pulegge del tipo suddetto vengono realizzate attraverso successive fasi di rullatura; pi? in particolare/ sulla superficie cilindrica esterna di un semilavorato ottenuta per. rullatura o imbutitura di un disco piano, vengono gradualmente prodotte deformazioni plastiche ad opera rulli provvisti di risalti anulari atti a definire per ricalcatura il profilo delle gole. Le varie fasi di rullatura sono realizzate da diverse teste operatrici, ciascuna delle quali ? dotata di un rispettivo rullo.

Questo procedimento presenta per? vari inconvenienti.

Infatti, l'impiego di un solo rullo per ciascuna fase di rullatura implica che il rullo stesso debba esercitare da solo, ed in un'unica zona di contatto di area ridotta, tutto il carico necessario per ottenere la deformazione desiderata. ci? produce un brusco scorrimento plastico del materiale dal centro verso le estremit? della zona di contatto, che si traduce in carichi molto elevati sui fianchi dei risalti del rullo. Si determina pertanto un'usura rapida e, in taluni casi, la rottura del rullo stesso. Inoltre eventuali piccoli disassamenti tra la retta di azione del rullo e l'asse del pezzo comportano componenti trasversali di carico indesiderate sul rullo stesso e sulla testa operatrice.

A quanto detto si aggiunge il fatto che le pulegge ottenute dall'applicazione dei procedimenti noti presentano spesso una insoddisfacente precisione dimensionale attribuibile alle irregolarit? del flusso di materiale durante la deformazione plastica.

Scopo della presente invenzione ? la definizione di un procedimento di rullatura per la realizzazione di pulegge provviste di gole periferiche, il quale sia privo degli inconvenienti connessi con i procedimenti noti e sopra specificati.

Il suddetto scopo ? raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa ? relativa ad un procedimento di rullatura per la realizzazione di una puleggia provvista di una pluralit? di gole periferiche, in cui un semilavorato circolare viene posto<' >in rotazione e sottoposto a successive fasi di deformazione plastica mediante rulli dotati di un profilo di lavoro, caratterizzato dal fatto che almeno una delle dette fasi ? realizzata mediante due detti rulli operanti contemporaneamente su una stessa porzione periferica del detto semilavorato destinata a presentare le dette gole.

Per una migliore comprensione della presente invenzione ne vengono descritte nel seguito due forme preferite di attuazione, a puro titolo di esempi non limitativi e con riferimento ai disegni allegati, nei quali :

- la figura 1 ? una sezione assiale di una puleggia ottenibile mediante un procedimento di rullatura secondo la presente invenzione;

- la figura 2 ? una vista schematica in elevazione laterale di una macchina di rullatura per l'esecuzione del procedimento secondo la presente invenzione, con parti asportate per chiarezza;

- la figura 3 ? una vista schematica in elevazione laterale di un attrezzo di rullatura operante su un semilavorato per l'esecuzione del procedimento secondo la presente invenzione;

- le figure 4a, 4b, 4c, 4d illustrano in sezione radiale i rulli impiegati in ciascuna fase di un primo procedimento di rullatura secondo la presente invenzione, ed il profilo della puleggia in corso di fabbricazione al termine della fase stessa;

- le figure 5a, 5b e 5c illustrano in sezione radiale i rulli impiegati in ciascuna fase di un secondo procedimento di rullatura secondo la presente invenzione, ed il profilo della puleggia in corso di fabbricazione al termine della fase stessa.

Con riferimento alla figura 1, ? indicata con 1 una puleggia ottenuta con il procedimento secondo la presente invenzione.

La puleggia 1 comprende una porzione centrale 2, a forma di disco piano e dotata di un foro passante 3 avente un asse di simmetria 4, e una porzione periferica 5 sostanzialmente cilindrica, sulla cui superficie esterna ? ricavata una pluralit? di gole 6 a V. In particolare, nell'esempio non limitativo qui descritto ed illustrato le gole 6 sono in numero di cinque.

Con riferimento alla figura 2, ? indicata nel suo complesso con 7 una macchina di rullatura per l'esecuzione del procedimento oggetto della presente invenzione .

La macchina 7 comprende essenzialmente un basamento 8, dalle cui opposte estremit? si originano una prima testata 9 ed una seconda testata 10.

La testata 9 supporta un mandrino 11 girevole

un asse 12 orizzontale e fisso in senso assiale, il quale ? angolarmente accoppiato a mezzi motori non illustrati attraverso mezzi di trasmissione di tipo convenzionale .

La testata 10 supporta un cilindro 13 idraulico, coassiale al mandrino 11, che presenta uno stelo 14 scorrevole assialmente; lo stelo 14 porta ad una propria estremit? affacciata al mandrino 11 un secondo mandrino 15, il quale ? assialmente mobile con lo stelo 14 ed ? montato angolarmente folle sullo stesso.

Sullo stelo 14 ? inoltre rigidamente fissata una slitta 16, la quale ? scorrevole assialmente lungo tre colonne 17 di guida parallele all'asse del cilindro 13 e supportate alle relative estremit? delle testate 9 e 10. Tali colonne 17, disposte una inferiormente al cilindro 13 e due al di sopra e da parti opposte dello stesso, costituiscono una guida dello stelo 14 ed assorbono i carichi radiali gravanti sullo stesso per effetto del peso proprio e delle lavorazioni, come sar? meglio chiarito nel seguito.

La testata 9 sopporta inoltre una pluralit? di teste operatrici 18, delle quali soltanto una ? illustrata, disposte a raggiera intorno al mandrino 11; tali teste 18 sono convenientemente in numero di quattro. Ciascuna testa operatrice 18 comprende un rispettivo carrello 19 mobile lungo una direzione radiale (rispetto all'asse 12) per effetto di mezzi attuatori non illustrati; su ciascun carrello 19 pu? essere montato un rispettivo attrezzo 20, del tipo illustrato in figura 3.

L'attrezzo 20 comprende essenzialmente una forcella 21 di supporto e due rulli 22 e 23, atti ad agire su un semilavorato, ovvero sulla puleggia 1 in corso di fabbricazione .

La forcella 21 presenta una porzione posteriore 24 di attacco rastremata, la quale ? atta ad essere incernierata al rispettivo carrello 19 intorno ad un asse 25 parallelo in uso all'asse 12 ed ? provvista allo scopo di un foro 26 di alloggiamento di un perno di incernieramento, non illustrato. La forcella 21 comprende inoltre una porzione 27 anteriore di supporto dei rulli 22,23, costituita da una coppia di pareti 28 parallele e spaziate tra loro che si protendono a sbalzo dalla porzione 24 e sopportano tra loro, in prossimit? di rispettivi spigoli di estremit?, rispettivi perni 29 dei rulli stessi. Pi? in particolare, i perni 29 presentano rispettivi assi 30 paralleli agli assi 25 e 12, e sono disposti simmetricamente da bande opposte rispetto ad un piano M di simmetria dell'attrezzo 20 contenente l'asse 25 e, in uso, la direzione di avanzamento R dell'attrezzo 20.

I rulli 22,23 sono montati in modo da sporgere parzialmente dalla sagoma frontale delle pareti 28, e possono cos? cooperare con un porzione periferica del semilavorato montato tra i mandrini 11,15 della macchina 7 di rullatura.

I rulli 22 e 23 presentano forma sostanzialmente cilindrica e sono dotati di rispettivi profili di lavoro 31 e 32, atti a generare un profilo 33 della superficie esterna della porzione periferica 5 della puleggia 1 analogo a quello illustrato.

Poich? il procedimento secondo la presente invenzione ? attuato in successive fasi, per la sua realizzazione sono complessivamente necessari sulla macchina 7 pi? attrezzi 20, i quali sono supportati da altrettante teste operatrici 18 della macchina 7 stessa. In particolare, secondo la presente invenzione sono necessari, per i motivi che verranno chiariti nel seguito, quattro attrezzi 20, comprendenti ciascuno due rulli 22,23, i cui rispettivi profili di lavoro 31,32 sono illustrati nelle figure 4a, 4b, 4c, 4d.

In uso, un semilavorato 1' a forma di disco piano (figura 3), destinato ad essere trasformato nella puleggia 1 mediante il procedimento secondo la presente invenzione, ? alimentato alla macchina 7 da un manipolatore (non rappresentato) e posizionato sul mandrino 11 in modo che il suo asse di simmetria venga a coincidere con l'asse 12; quindi il semilavorato viene serrato ad attrito tra i mandrini 11 e 15 dall'azione del cilindro 13 idraulico.

Il mandrino 11 ? posto in rotazione e, con l'avanzamento di uno dei carrelli 19 lungo una propria retta di azione 29, un attrezzo 20, diverso per ciascuna delle quattro successive fasi del presente procedimento, viene portato in contatto con la porzione periferica del semilavorato destinata a costituire la porzione periferica 5 della puleggia 1 finita.

Per ragioni legate all'equilibrio delle forze in gioco, quando l'attrezzo 20 porta i rulli 22 e 23 in contatto con il pezzo in lavorazione, la forcella 21 assume una posizione autocentrata, ovvero tale da disporre i rulli 22 e 23 in maniera simmetrica da bande opposte rispetto alla retta di azione R (figura 3).

Nella prima fase del procedimento, un primo attrezzo 20 supporta rulli 22 e 23 dotati di profili di lavoro 31 e 32 come quelli rappresentati in figura 4a. In particolare, il profilo 31 del rullo 22 ? rettilineo, mentre il profilo 32 del rullo 23 ? ondulato, essendo costituito da una pluralit? di lievi risalti 34 anulari affiancati e raccordati tra loro. L'azione contemporanea e sinergica dei rulli 22 e 23 ? tale da deformazione plasticamente una porzione periferica 51 del semilavorato (illustrata a tratteggio) per definire la porzione cilindrica 5 periferica della puleggia 1, e da generare gole 6 arrotondate e di profondit? ridotta, complementari ai risalti profilo di lavoro 32, intervallate da tratti 6' a profilo rettilineo.

Nelle successive seconda e terza fase vengono rispettivamente attivati un secondo e un terzo attrezzo 20, equipaggiati con rulli 22,23 il cui profilo 31,32 ? rispettivamente illustrato nelle figure 4b e 4c.

Ciascun rullo 22,23 presenta risalti 34 aventi passo assiale doppio rispetto al passo delle gole 6, sfalsati assialmente rispetto ai risalti del rullo operante contemporaneamente, e separati tra loro da tratti 35 a profilo rettilineo. I rulli 22,23 di ciascuna coppia lavorano pertanto gole alterne del semilavorato; inoltre, per una stessa coppia di rulli 22 e 23, ad un risalto 34 del profilo di lavoro 31 corrisponde in sezione radiale una porzione rettilinea del profilo di lavoro 32, e viceversa.

Nella quarta ed ultima fase (figura 4d) viene attivato un quarto attrezzo 20, i cui rulli 22,23 presentano profili di lavoro uguali tra loro e complementari al profilo della puleggia 1 finita.

I rulli 22,23 hanno, passando dalla seconda alla quarta fase (dalla figura 4b alla figura 4d), risalti 34 via via pi? pronunciati, cio? aventi maggiore altezza e profilo di testa meno arrotondato, cos? che sulla puleggia 1 si producono delle gole 6 via via pi? profonde e definite, passandosi in pratica nel corso della varie fasi da una operazione di sgrossatura delle gole 6 ad una operazione di finitura delle gole stesse.

In figura 5 sono illustrati i profili di lavoro 31,32 di rulli 22,23 impiegati in una seconda forma di attuazione del procedimento secondo la presente invenzione.

In particolare, questa forma di attuazione, bench? impiegabile anche a partire da un semilavorato a forma di disco piano, ? particolarmente adatta al caso in cui il semilavorato presenti forma a tazza grazie ad un'operazione preliminare di imbutitura, non illustrata, e sia quindi gi? provvisto di una parete cilindrica 5 su cui ricavare le gole 6.

In tale caso le fasi sono convenientemente tre, ed i profili di lavoro 31,32 dei rulli 22,23 impiegati nella prima, nella seconda e nella terza fase sono illustrati rispettivamente nelle figure 5a, 5b, 5c. Le coppie di rulli 22,23, nelle prime due fasi, hanno risalti 34 tra loro sfalsati in senso assiale, come descritto con riferimento alle figure 4b, 4c; nella prima fase, i rulli 22,23 hanno risalti 34 con altezza ridotta e profilo raccordato, nella seconda fase i risalti 34 sono pi? pronunciati. Nella terza fase vengono impiegati due rulli 22,23 uguali, aventi profilo di lavoro complementare a quello della puleggia finita.

Da un esame dei procedimenti descritti, realizzati secondo la presente invenzione, sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.

Innanzitutto, l'utilizzo sulla testa operatrice di coppie di rulli, anzich? di rulli singoli, fa s? che, a parit? di lavoro di deformazione prodotto, le sollecitazioni che si producono sui rulli durante la lavorazione sono inferiori.

Il fatto poi che i profili di lavoro dei rulli attivi nelle prime fasi di lavorazione, in cui si ha maggiore deformazione del materiale, siano diversi fra loro e disegnati in modo tale da ostacolare il meno possibile il flusso trasversale del materiale riduce drasticamente i carichi agenti sui fianchi dei denti, limitandone l'usura e riducendo fortemente i rischi di rottura.

L'assenza di sollecitazioni esasperate sul materiale, dovuta anche all'impiego di coppie di rulli aventi profili di lavoro via via pi? pronunciati nel corso delle varie fasi, garantisce un'ottima precisione dimensionale e finitura superficiale delle gole.

Infine, l'utilizzo di una forcella oscillante come supporto dei rulli garantisce una automatica equipartizione del carico di deformazione ed un autocentraggio dell'attrezzo sulla puleggia in lavorazione, con assorbimento di eventuali disassamenti tra la retta di azione della testa operatrice e l'asse di simmetria del pezzo, che nei processi tradizionali sono causa di pericolosi sforzi trasversali sugli attuatori della testa.

Risulta infine chiaro che al procedimento descritto possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione .

Va infatti tenuto presente che il numero di fasi attraverso le quali pu? essere realizzato il presente procedimento ? dipendente dal tipo di semilavorato di partenza, piano o imbutito, nonch? dal materiale di cui ? costituito, ed infine dal numero e dal profilo delle gole che si vogliono ottenere.

Infine, in alcuni casi pu? risultare conveniente impiegare coppie di rulli con profili di lavoro eguali tra loro, come nella fase finale di finitura, anche in fasi precedenti della lavorazione della puleggia.

Claims (6)

1. R IV E N D ICA Z ION I 1. Procedimento di rullatura per la realizzazione di una puleggia (1) provvista di almeno una gola (6) periferiche, in cui un semilavorato circolare viene posto in rotazione intorno ad un proprio asse e sottoposto a successive fasi di deformazione plastica mediante rulli (22,23) dotati di un profilo di lavoro (31,32), caratterizzato dal fatto che almeno una delle dette fasi ? realizzata mediante due detti rulli (22,23) operanti contemporaneamente su una stessa porzione periferica (5) del detto semilavorato destinata a presentare le dette gole (6).
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti rulli (22,23) sono montati su un supporto mobile oscillante (21) intorno ad un primo asse di incernieramento (25) parallelo al detto asse di rotazione (12) del detto semilavorato e a rispettivi assi (30) dei detti rulli (22,23).
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che in almeno una delle dette fasi di rullatura i detti rulli (22,23) operanti contemporaneamente hanno rispettivi detti profili di lavoro (31,32) differenti tra loro.
4. 4. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in almeno una delle dette fasi di rullatura i detti rulli (22,23) hanno rispettivi detti profili di lavoro (31,32) uguali tra loro.
5. 5. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una prima fase di sgrossatura delle dette gole (6) eseguita mediante un primo rullo (22 presentante un profilo di lavoro (31) sostanzialmente rettilineo ed un secondo rullo (23) presentante una pluralit? di risalti anulari arrotondati. '
6. 6. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una fase realizzata mediante una coppia di detti rulli (22,23) dotati di rispettive pluralit? di risalti (34) anulari, i risalti di detti rulli (22,23) essendo sfalsati tra loro in senso assiale. 6.- Procedimento secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che i detti risalti (34) dei detti rulli (22,23) sono separati da tratti a profilo rettilineo. 7.- Attrezzo (20) di rullatura atto ad essere installato su una testa operatrice (18) di una macchina (7 rullatrice per la realizzazione di pulegge (l) provviste di almeno una gola (6) periferica, caratterizzato dal fatto di comprendere un supporto (21) atto ad essere montato sulla detta testa operatrice ed una coppia di rulli (22,23) folli, portati dal detto supporto (21) ed aventi assi (30) paralleli tra loro. 8.- Attrezzo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che il detto supporto (21) ? oscillante intorno ad un asse parallelo agli assi dei detti rulli (22,23). 9.- Procedimento di rullatura per la realizzazione di una puleggia (1) provvista di almeno una gola (6) periferica, sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni annessi. 10.- Attrezzo (20) di rullatura atto ad essere installato su una testa operatrice (18) di una macchina (7) rullatrice per la realizzazione di pulegge (1) provviste di almeno una gola (6) periferica, sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni annessi.