ITTO950182A1 - Attrezzo per il piantaggio di inserti in fogli di lamiera - Google Patents

Abstract

Un attrezzo per il piantaggio di inserti in fogli di lamiera, comprende un punzone (1, 102) avente un asse longitudinale di simmetria (5, 105), una superficie di spinta (9, 109) atta ad applicare una forza di piantaggio agli inserti di fronte alla superficie di spinta (9, 109) dei punzone (1, 102). Il punzone (1, 102) presenta un foro passante estendentesi lungo il suo asse longitudinale (5, 105) e costituente il canale (6, 106) di alimentazione degli inserti che si estende attraverso detta superficie di spinta (9, 109).(Figura 1).

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: "Attrezzo per il piantaggio di inserti in fogli di lamiera”

La presente invenzione si riferisce alla fabbricazione di pezzi di lamiera, quali ad esempio involucri per apparecchiature elettroniche e simili, elementi d'arredo, ecc, e riguarda in particolare il piantaggio di inserti entro fori precedentemente ricavati nei fogli di lamiera.

Tali inserti possono assumere forme e dimensioni svariate a seconda della funzione che sono chiamati a svolgere. Gli inserti più comuni presentano un foro od un gambo, in genere filettato, che realizza un punto di ancoraggio per apparecchiature, componenti e simili.

Il piantaggio degli inserti in un foglio di lamiera viene in genere eseguito per mezzo di una pressa comprendente un punzone ed una matrice mutuamente cooperanti. L’ancoraggio degli inserti al foglio viene ottenuto inserendoli con forzamento nei rispettivi fori, in modo da ottenere una deformazione plastica della porzione del foglio di lamiera adiacente al foro entro cui viene introdotto l’inserto. Esistono presse munite di un dispositivo automatico, tale per cui l’inserto viene alimentato automaticamente di fronte ad una superficie di spinta del punzone a partire da un magazzino di inserti.

Più in particolare, l'invenzione riguarda un attrezzo per il piantaggio di inserti comprendente un punzone atto a cooperare con un sistema di alimentazione automatica che alimenta l'inserto di fronte alla superficie di spinta del punzone.

Un attrezzo di questo tipo è noto dal brevetto US-A-3 .465.410 , dove un braccio retrattile porta gli inserti sull'asse del punzone, il quale è provvisto di mezzi per trattenere l'inserto alla sua estremità. Quando l’inserto è trattenuto all'estremità del punzone, il braccio retrattile viene portato fuori dalla zona di azione del punzone prima di poter eseguire i1.piantaggio .

Un’altra esecuzione di presse per il piantaggio di inserti con alimentazione automatica è stata realizzata dalla società Haeger . In particolare, tale pressa, denominata HP6-C , è provvista di un punzone associato ad un premi-lamiera coassiale e scorrevole rispetto al punzone, dove il premi-lamiera è collegato ad un tubo attraverso il quale vengono alimentati gli inserti.

La prima soluzione proposta, adotta un sistema di alimentazione lento dovuto al fatto che il braccio retrattile occupa il campo di azione del punzone e deve essere retratto prima di poter azionare il punzone. Questa soluzione richiede inoltre un trasferimento dell'inserto dal braccio al punzone che può essere causa di malfunzionamento.

La seconda soluzione complica notevolmente la sostituzione dell 'utensile, specialmente quando tale sostituzione dovesse essere effettuata automaticamente e richiede che il sistema di alimentazione degli inserti sia disaccoppiato dal vecchio utensile ed accoppiato al nuovo utensile.

La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire un utensile per il piantaggio di inserti che possa essere accoppiato e disaccoppiato rapidamente ad un sistema di alimentazione automatica degli inserti e che possa lavorare in congiunzione con un dispositivo di alimentazione degli inserti che non ostacoli la zona di lavoro.

Secondo l'invenzione tale scopo viene raggiunto da un attrezzo avente le caratteristiche formanti oggetto della rivendicazione 1.

In particolare, la presente invenzione riguarda un attrezzo comprendente un punzone avente un corpo presentante un asse di simmetria ed avente un foro lungo detto asse che costituisce il canale di alimentazione degli inserti. Il canale di alimentazione degli inserti si estende attraverso una superficie del punzone che nell’impiego applica la forza di spinta all’inserto.

Un punzone cosi conformato è particolarmente adatto a cooperare con fonti di alimentazione di inserti di tipo diverso. Come risulterà evidente nel seguito della descrizione, l’attrezzo secondo l’invenzione si presta ad essere facilmente sostituito in modo automatico e non comporta ingombri nella zona di lavoro dovuti ai mezzi di alimentazione degli inserti poiché gli inserti provengono dall’estremità posteriore del punzone e compiono l’ultimo tratto della corsa di alimentazione che li porta di fronte alla superficie di spinta in un canale ricavato entro il punzone.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti nel corso della descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:

la fig.l una vista in sezione lungo l'asse longitudinale di un punzone secondo l’invenzione, le figg.2a-2c sono viste in sezione dell'attrezzo secondo l’invenzione durante le fasi di accostamento, centraggio del foro e di bloccaggio del foglio di lamiera,

le figg.3a-3c illustrano l’attrezzo di fig.l, durante le fasi di alimentazione, inserimento e piantaggio dell’inserto,

la fig.4 è una vista in sezione di un'esecuzione alternativa del punzone secondo l'invenzione, le figg.5a-5c sono viste in sezione delle fasi di accostamento, centraggio del foro e di bloccaggio della lamiera con l'attrezzo secondo la fig.4, le figg.6a e 6b illustrano le fasi di alimentazione e di introduzione dell'inserto e la fase di iniziale di avanzamento dell'elemento di spinta, con l'attrezzo secondo la fig.4, e

le -figg.7a-7c rappresentano diverse fasi di avanzamento dell'elemento di spinta del punzone, con l’attrezzo della fig.4.

Riferendosi inizialmente alla fig.l, con 1 è indicato un punzone munito di un corpo 2 che nell’esempio illustrato ha una forma tubolare, sostanzialmente cilindrica per motivi di praticità costruttiva. Il corpo 2 può assumere una forma qualsiasi, ad esempio poligonale, e presenta una forma generalmente allungata secondo un asse di simmetria 5.

Il corpo 2 presenta un foro passante 6 estendentesi lungo l’asse di simmetria 5 e costituente un canale di alimentazione degli inserti.

Il corpo 2 presenta una porzione terminale 7 costituente un codolo per la sua connessione ad un elemento 45 facente parte di una pressa per il piantaggio di inserti. L’elemento 45 è munito di mezzi per l’aggancio e lo sgancio rapido del codolo 7 che non vengono descritti in quanto esulano dall'ambito della presente invenzione. Nella configurazione di impiego il canale 6 del punzone 1 è allineato ad un canale 46, ricavato nell'elemento 45, in cui gli inserti vengono imboccati al canale 6 del punzone 1. Gli inserti provengono da caricatori automatici, non illustrati, capaci di portare in successione ed in modo guidato gli inserti all’imboccatura del punzone. L’elemento 45 della pressa è dotato di un movimento nella direzione dell’asse di simmetria 5 del punzone ed è collegato ad un attuatore (non illustrato) che genera la forza necessaria per il piantaggio degli inserti.

Il corpo 2 presenta una pluralità di lamelle 8 che si estendono parallelamente all'asse di simmetria 5. Le lamelle 8 vengono ricavate formando nel corpo 2 una serie di scanalature passanti 13, una sola delle quali è visibile nella fig.l. Ciascuna lamella 8 risulta collegata alla rimanente parte del corpo 2 mediante un vincolo cinematico del tipo ad incastro ed è suscettibile di inflettersi elasticamente sotto l’azione di una forza esterna e di ritornare nella posizione indeformata illustrata nella fig.l quando termina l'azione di detta forza esterna. Le superfici frontali 9 delle singole lamelle definiscono una superficie di spinta anulare che, come verrà spiegato meglio nel seguito, serve ad applicare la forza di piantaggio agli inserti. La superficie di spinta 9 del punzone è suscettibile di variare le proprie dimensioni (in particolare il proprio diametro interno) per effetto della deformazione elastica delle lamelle 8. La geometria del punzone è tale per cui il canale di alimentazione 6 si estende attraverso la superficie di spinta 9.

Sull’estremità distale delle lamelle 8 è presente una testa 10 che da un lato definisce la superficie di spinta 9 del punzone 2 e che dal lato opposto presenta una battuta di arresto 11.

Sulla superficie esterna delle lamelle 8 è montato scorrevole un elemento premi-lamiera 3 che è spinto contro la suddetta battuta di arresto 11 da una molla elicoidale in compressione 4 che reagisce contro uno spallamento anulare 12 del corpo 2. L’elemento premi-lamiera presenta una cavità interna 14 con un tratto intermedio di forma tronco-conica ed un tratto terminale con diametro inferiore a quello della testa 10 delle lamelle 8 in condizioni indeformate. Pertanto, uno scorrimento relativo dell'elemento premi-lamiera 3 rispetto al corpo 2 del punzone 1 nel verso indicato dalla freccia A nella fig.

1 determina un’interferenza fra la superficie interna 14 dell’elemento premi-lamiera e la testa 10 delle alette 8. Lo scorrimento assiale dell'elemento premi-lamiera nel verso A provoca quindi una deformazione delle alette che fa chiudere la superficie di spinta 9.

Nella parete dell'elemento premi-lamiera 3 sono realizzate delle finestre 15 attraverso le quali si protendono delle molle a lamina 16 ancorate all'elemento 17, le quali hanno la funzione di guidare e/o di trattenere l'inserto di fronte alla superficie di spinta 9.

Le figg.2a-2c e 3a-3c illustrano differenti fasi dell'operazione di piantaggio di un inserto. In queste figure è indicato con 30 un foglio di lamiera avente un foro 31 atto a ricevere un inserto. Con 20 è indicata una matrice avente una spina di centraggio 21 scorrevole entro un foro 22 e spinta elasticamente verso l'esterno da una molla elicoidale in compressione 23.

Nella fig.2a è rappresentata una fase di posizionamento del foglio rispetto all'insieme punzone 1- matrice 20. A differenza di quanto avviene in presse di tipo convenzionale il foglio di lamiera 30 è sospeso in un piano verticale mentre il punzone e la matrice sono allineati lungo una direzione orizzontale. L'asse del foro 31 del foglio di lamiera 30 è allineato all'asse 5 del punzone; anche la spina di centraggio 21 è allineata lungo questo asse.

Nella fig.2b il punzone 1 viene avvicinato al foglio di lamiera 30 fino a portare l'elemento premi-lamiera 3 .a contatto con la superficie del foglio. La fig.2c illustra la fase che completa la presa del foglio fra il punzone e la matrice. In quest'ultima fase anche la matrice 20 viene portata a contatto con il foglio 30 e la spina di centraggio 21 viene introdotta nel foro 31. A questo punto, il foglio è serrato fra l'estremità distale della matrice 20 e l’estremità distale del premi-lamiera 3.

La fig.3a illustra la fase in cui un’asta spingitrice 50 -azionata da un attuatore non illustrato portato dalla pressa- fa avanzare un inserto 40 all’interno del canale 6 del punzone 2 fino a portarlo di fronte alla superficie di spinta 9. Nella posizione della fig.3a l'inserto 40 è trattenuto fra l’asta spingitrice 50 e la spina di centraggio 21 ed è guidato lateralmente dalle molle a lamina 16 del premi-lamiera 3. Nella fig.3b l'asta spingitrice 50 continua la propria corsa ed inserisce una porzione di gambo dell’inserto 40 nel foro 31. Nello stesso tempo inizia l’avanzamento del punzone 2 verso la matrice. Durante tale avanzamento, la testa delle lamelle 10, spinta dalla porzione tronco-conica 14 del premi-lamiera 3 si sposta verso l’asse di simmetria 5 deformando le lamelle 8. La superficie di spinta 9 viene quindi a formare un piano per l’appoggio della testa 42 dell’inserto 40. L'ulteriore avanzamento del punzone 1 genera una forza di piantaggio che viene trasmessa all’inserto 40 tramite le lamelle 8 e la superficie di spinta 9. Questa forza di piantaggio provoca una deformazione plastica della zona del foglio situata nelle immediate vicinanze del foro 31.

Nella fig.3c è rappresentato l'attrezzo nella configurazione di piantaggio avvenuto.A questo punto, il punzone 1 può essere ricondotto nella posizione di partenza e la molla 4 riporta il premi-lamiera 3 all’estremità distale del punzone 2. Quando il premi-lamiera avrà raggiunto la sua posizione di partenza, le lamelle 8 saranno libere di riportarsi nella loro posizione originale, ristabilendo la dimensione originale del canale 6 che consente il passaggio di un nuovo inserto.

Nella fig.4 è illustrata una forma di realizzazione alternativa del punzone secondo l’invenzione. Riferendosi a questa figura, il punzone 100 comprende, come nella forma di attuazione descritta in precedenza, un premi-lamiera 103 cooperante con una molla 104, e presenta un canale di alimentazione degli inserti 106.Tale esecuzione si differenzia dalla precedente per il fatto che il corpo 102 del punzone 100 è costituito da due organi: un organo tubolare 122.sul quale sono ricavate le lamelle 108 in modo pressoché analogo alla soluzione precedente ed un organo epintore 123 montato scorrevole in modo coassiale sulla superficie esterna dell’organo tubolare 122.

Le lamelle flessibili 108 sono realizzate in modo analogo a quanto descritto in precedenza, cioè mediante intagli 113 ricavati nella parete dell’elemento 122. All’estremità distale di tali lamelle 108 è presente una testa 110 presentante una superficie di spinta 109 e superfici di battuta 117 e 118, suscettibili di essere introdotte in una cavità anulare 111 del premi-lamiera 103.

Secondo un'altra caratteristica, la testa 110 delle lamelle 108 presenta una superficie inclinata 119 suscettibile di cooperare con l’estremità distale 126 dell’elemento spintore 123 in modo tale da provocare una flessione delle lamelle verso l’asse dell'attrezzo 105. L’entità della flessione delle lamelle 108 è tale da disimpegnare la testa 110 delle lamelle 108 dalla cavità anulare 111 del premilamiera 103. Durante l'avanzamento dell’organo spintore 123, la sua estremità distale 126 entra in contatto con la superficie di battuta 118, in modo tale da trasmettere la forza di spinta alla superficie di spinta 109.

La molla 104 è collocata fra un elemento di battuta del premi-lamiera 103 ed uno spallamento anulare 112 realizzato sull’elemento spintore 123, il quale presenta una scanalatura oblunga 124 nella quale sono impegnate delle spine 125 solidali al premi-lamiera 103. Analogamente all'esecuzione precedente, il premi-lamiera 103 è provvisto di finestre 115, all'interno delle quali si protendono delle molle a lamina 116 aventi la funzione di guidare e di trattenere gli inserti in una determinata posizione .

Nelle figg.5a-5c. 6a, 6b e 7a-7c è rappresentata la sequenza di funzionamento della seconda forma di attuazione del punzone secondo l’invenzione. Nelle figg.5a-5c un foglio di lamiera 130 avente un foro 131 viene serrato fra il punzone 100 ed una matrice 120 avente una spina di centraggio 121 inserita nel foro 131 del foglio.

Nella fase successiva, rappresentata nella fig.

6a, un'asta spingitrice 150 spinge un inserto 140 all’interno del foro 131, provocando l'arretramento della spina di centraggio 121. A questo punto, come è illustrato nella fig.6b, viene fatto avanzare l'organo spintore 123 la cui estremità distale 126, cooperando con la superficie inclinata 119 della testa 110, provoca la flessione delle lamelle 108 e la chiusura della superficie di spinta 109. Un ulteriore avanzamento dell'organo di spinta 123 porta la superficie inclinata 119 a contatto con una superfieie di spallamento della testa 118 (fig.6b). A questo punto, l'organo tubolare 122 3arà trascinato dall'organo di spinta 123 verso la testa 142 dell’inserto 140.

La fig.7c illustra la configurazione dell’attrezzo al termine del piantaggio. Al termine dell'operazione di piantaggio l'organo spintore 123 viene ritratto. Nello stesso tempo, un attuatore non illustrato spinge l’organo tubolare 122 verso l'estremità distale dell’organo spintore 123. In questo modo, la testa 110 delle lamelle 108 torna ad occupare la sua posizione originale all’interno della cavità 111 del premi-lamiera 103 e l’attrezzo è pronto per un nuovo ciclo.

La seconda forma di esecuzione del punzone risulta essere particolarmente vantaggiosa per il fatto che si evita una sollecitazione di compressione in direzione assiale sulle lamelle 108.

La descrizione effettuata con riferimento ai disegni annessi rappresenta un'esecuzione preferita dell’invenzione che non limita la portata delle rivendicazioni .

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Attrezzo per il piantaggio di inserti in fogli di lamiera, comprendente un punzone (1, 102} avente un asse longitudinale di simmetria (5, 105), una superficie di spinta (9, 109} atta ad applicare una forza di piantaggio agli inserti, ed un canale per condurre gli inserti di fronte alla superficie di spinta (9, 109) del punzone (1, 102), caratterizzato dal fatto che il punzone (1, 102) presenta un foro passante estendentesi lungo il suo asse longitudinale (5, 105) e costituente il canale (6, 106) di alimentazione degli inserti e dal fatto che detto canale (6, 106) si estende attraverso detta superficie di spinta {9, 109).
2. 2. Attrezzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il punzone (2, 102) comprende un corpo (2, 122) solidale ad elementi flessibili (8, 108) che si estendono lungo l’asse di simmetria (5, 105).
3. 3. Attrezzo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che gli elementi flessibili sono delle lamelle (8, 108) che si estendono da detto corpo (2, 122) verso l'estremità distale del punzone {1, 102).
4. 4. Attrezzo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette lamelle (8, 108) è provvista alla sua estremità distale di una testa (10, 110) avente una superficie di spinta (9, 109) .
5. 5. Attrezzo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che comprende un premi-lamiera (3, 103) coassiale ed accoppiato in modo scorrevole alla superficie esterna di detto corpo (2, 122), e dal fatto che comprende mezzi elastici (4, 104) per spingere il premi-lamiera (3, 103) all’estremità distale del corpo (2, 122) in modo tale per cui il premi-lamiera (3, 103) costituisce il prolungamento del corpo (2, 122).
6. 6. Attrezzo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il premi-lamiera (3) ha una parete interna atta a cooperare con l’estremità distale delle lamelle (8), in modo tale per cui uno scorrimento assiale del premi-lamiera (3) rispetto al punzone (2) provoca una flessione delle lamelle (8) verso l'asse di simmetria (5) del punzone (2).
7. 7. Attrezzo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta parete interna del premi-lamiera (3) converge verso l'asse di simmetria (5) del punzone (2) nel verso che va dall'estremità prossimale verso l’estremità distale del punzone.
8. 8. Attrezzo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il punzone (102) comprende un organo di spinta (123) coassiale a detto corpo (122), accoppiato in modo scorrevole alla superficie esterna di detto corpo (122) e che le lamelle (108) presentano una superficie esterna atta a cooperare con detto organo di spinta (123) in modo tale per cui uno scorrimento di detto organo (123) rispetto a detto corpo (122) provoca una flessione delle lamelle (108) verso l'asse di simmetria (105) del punzone (102).
9. 9. Attrezzo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la testa (10) di ogni lamella (8) presenta un elemento di battuta (11) atto a cooperare con l'elemento di battuta (18) del premi-lamiera (3) per impedire lo sfilamento di detto premilamiera (3) dal punzone (2).
10. 10. Attrezzo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che la testa (110) di ogni lamella (108) presenta una porzione avente due superfici di battuta (117, 118) inserite in una cavità (111) del premi-lamiera (103) in modo da impedire lo scorrimento assiale del premi-lamiera (103) rispetto al punzone (102).
11. 11. Attrezzo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che la flessione delle lamelle (108) provocata dall'organo di spinta (123) verso l’asse di simmetria (105) del punzone (102) dislmpegna dette porzioni della testa (110) dalla cavità (111) del premi-lamiera (103).
12. 12. Attrezzo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che l'estremità distale dell’organo di spinta (123) presenta una superficie aperta (126) che, durante la fase di piantaggio, viene in contatto con l'elemento di battuta (118), in modo tale da trasmettere la forza di spinta dall'elemento di spinta (123) alla testa (110).
13. 13. Attrezzo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il premi-lamiera (103) comprende degli elementi di guida per gli inserti.
14. 14. Attrezzo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che tali elementi di guida sono delle molle a lamina (16, 116) che, attraverso delle aperture (15, 115) lungo le pareti del premi-lamiera (3, 103), convergono verso l'asse di simmetria (5, 105) dei-punzone (2, 102), in modo da guidare l'inserto lungo detto asse (5, 105).
15. 15. Attrezzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'alimentazione degli inserti attraverso il punzone (1, 102) è realizzata mediante un alimentatore (50, 150) avente la forma di uno stelo che spinge l'inserto attraverso il canale ( 6 , 106) del punzone (1, 102).