ITTO970241A1

ITTO970241A1 - Controllo dell'altezza stampo chiuso di una pressa mediante pressione idraulica.

Info

Publication number: ITTO970241A1
Application number: IT97TO000241A
Authority: IT
Inventors: Craig W Brewer; Edward Daniel
Original assignee: Minster Machine Co
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1998-09-21
Also published as: US5682813A; GB2311478A; IT1291942B1; GB9706102D0; CA2196937A1; GB2311478B; CA2196937C; TW386057B; BR9701408A; DE19706656C2; DE19706656A1; US5761971A; JPH106096A

Description

DESCRIZIONE

SFONDO DELL'INVENZIONE

1. Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce a presse meccaniche e, più particolarmente, alla regolazione dell'altezza stampo chiuso mentre la pressa è in funzione.

2. Descrizione della tecnica relativa

Le presse meccaniche, per esempio le presse per stampaggio e le presse per imbutitura, comprendono un telaio dotato di una corona ed un bancale ed una slitta sopportata all'interno del telaio con possibilità di movimento di avvicinamento ed allontanamento dal bancale. La slitta è comandata da un albero a gomito avente un braccio di collegamento collegato alla slitta.

Tali presse meccaniche sono largamente impiegate per operazioni di stampaggio ed imbutitura e cambiano sostanzialmente di dimensione e tonnellaggio disponibile a seconda dell'uso previsto.

Nelle presse convenzionali di questo tipo, la slitta è generalmente collegata all'albero a gomiti per mezzo di un'asta di collegamento di lunghezza regolabile oppure è collegata ad un altro elemento, come una vite di collegamento, regolabile nella sua relazione rispetto alla slitta in modo che l'apertura dell'altezza stampo chiuso tra la slitta ed il bancale possa venire regolata per inserire varie serie di stampi. Alternativamente, la posizione della parte di bancale o supporto stampo della pressa può venire regolata rispetto alla slitta in modo da regolare l'altezza stampo chiuso tra di loro, come descritto nel brevetto U.S. n.

3.858.432. Indipendentemente dal modo di regolazione dell'altezza stampo chiuso, la slitta viene generalmente guidata sulle colonne del telaio della pressa disposte tra la corona ed il bancale in modo che le parti dello stampo rimangono in accurato registro mentre la slitta compie il movimento alternativo.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce al miglioramento dei suddetti meccanismi di regolazione nell'altezza stampo chiuso di una pressa meccanica in cui si desidera aumentare la precisione del controllo dell'altezza stampo chiuso.

La <">presente invenzione provvede un sistema di controllo dell'altezza stampo chiuso che comprende un mezzo di pressurizzazione in comunicazione con una. camera posta sulla slitta,della pressa per pressurizzare selettivamente la camera ad una pressione predeterminata con, per esempio, olio idraulico. <" >Il mezzo di pressurizzazione provoca l'allungamento o la contrazione del bullone di sostegno o dell'asta della slitta,<‘ >controllando così l'altezza stampo chiuso.

L'invenzione, in una sua forma, comprende una pressa meccanica comprendente un telaio ed un bancale collegati tra di loro con una slitta collegata con il telaio in modo che possa compiere un movimento alternativo rispetto al. bancale. La slitta ed il bancale definiscono una altezza stampo chiuso della pressa quando la slitta si trova al suo punto morto inferiore. Un meccanismo di'comando è collegato al telaio per azionare la slitta e comprende un pistone ed un'asta di comando. Si utilizza un sistema di controllo dell'altezza stampo chiuso avente una camera posta tra il pistone è l'asta. Il sistema di controllo dell'altezza <'>stampo chiuso comprende inoltre un mezzo di -pressurizzazione in comunicazione con la camera per pressurizzare selettivamente la camera ad una pressione predeterminata. Il mezzo di pressurizzazione provoca l'espansione o la contrazione dell'asta in modo da controllare l'altezza stampo chiuso.

L'invenzione, in un'altra sua forma, comprende un sistema di controllo dell'altezza stampo chiuso di una pressa avente un pistone di comando ed un'asta collegata al pistone di comando ad una estremità, con l'altra estremità dotata di una flangia. Un manicotto circonda l'asta ed impegna la flangia formando uno spazio chiuso con il pistone di comando. Un mezzo di pressurizzazione è collegato al pistone di comando per pressurizzare in modo variabile lo spazio chiuso cambiando così la lunghezza dell'asta con la variazione di pressione all'interno dello spazio chiuso.

L'invenzione, in un'altra sua forma ancora, comprende un metodo per il cambiamento dell'altezza stampo chiuso su una pressa, il metodo comprendente le fasi di provvedere un pistone di comando collegato ad un'asta, provvedere un manicotto adiacente detta asta in cui il manicotto è a contatto con il pistone di comando e con l'asta. Il manicotto ed il pistone di comando formano tra di loro una camera.

L'ultima fase del metodo consiste nel pressurizzare

la camera "per allungare l'asta cambiando così

l'altezza stampo chiuso della pressa.

Un vantaggio del meccanismo dell'altezza stampo chiuso secondo la presente "invenzione è che

1'olio idraulico racchiuso entro la camera pressurizzata contribuisce a ridurre là penetrazione del

punzone ottenendo un gruppo di stampo,per pressa

dinamicamente più rigido, ed aumentando corrispondentemente la durata dello stampo. Controllando con

maggiore precisione l'altezza stampo chiuso, si riducono gli urti accidentali tra gli stampi.

Un ulteriore vantaggio della presente invenzione è che il pre-carico dell'asta permette sia

l'allungamento che la contrazione per il controllo

dell'altezza stampo chiuso della -pressa.

Un _ulteriore vantaggio della presente invenzione è che'non vi sono parti in movimento rispetto

ai meccanismi precedenti per cambiare dinamicamente

l'altezza stampo chiuso. La pressione idraulica

viene utilizzata per espandere o contrarre un'asta

collegata ad un meccanismo di altezza stampo chiuso

standard, creando un sistema di controllo più affidabile a costo minore. ;

Un altro vantaggio della presente invenzione è che, utilizzando la pressione idraulica, si possono controllare accuratamente cambiamenti molto ridotti dell'altezza stampo chiuso.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Le caratteristiche summenzionate ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione, ed il modo di ottenerli, diventeranno più evidenti e l'invenzione verrà meglio compresa facendo riferimento alla descrizione seguente di realizzazioni dell'invenzione, fatta con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una proiezione di una pressa meccanica che comprende il sistema di regolazione dell'altezza stampo chiuso della presente invenzione;

la figura 2 è una sezione parziale ingrandita di una forma dell'invenzione; e

la figura 3 è una sezione parziale ingrandita di un'altra forma di realizzazione.

Numeri di riferimento corrispondenti indicano parti corrispondenti in tutti i disegni. Le esemplificazioni riportate illustrano una realizzazione preferita dell'invenzione, in una sua forma, e tali esemplificazioni non devono in alcun modo venire considerate come limitative dello scopo dell'invenzione .

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Facendo ora riferimento alla figura 1, la pressa meccanica 10 comprende una parte di corona 12, una parte di bancale 14 al quale è fissato un gruppo portastampo 16 e montanti 18 che collegano la parte di corona 12 con la parte di bancale 14. I montanti 18 sono collegati oppure integrali con il lato sottostante della corona 12 ed il lato superiore del bancale 14. Tiranti (non illustrati) si estendono tra la corona 12, i montanti 18 ed il bancale 14 e sono collegati a ciascuna estremità con dadi di bloccaggio (non illustrati). Elementi di gamba 22 sono formati come prolungamento del bancale 14 e sono generalmente montati sul pavimento 24 dell'edificio attraverso tamponi ammortizzatori 26.

Un meccanismo di comando, come un motore di azionamento della pressa 28, è collegato alla corona 12 della pressa e collegato mediante un meccanismo di innesto/freno (non illustrato) ad un albero a gomiti (pure non illustrato) al quale sono attaccate le aste di collegamento 32. Una slitta 20 (figure 2 e 3) è collegata operativamente a pistoni scorrevoli 34 attraverso le aste di collegamento 32. Durante il funzionamento, il motore di comando 28 fa ruotare l'albero a gomito che aziona le aste di collegamento 32 collegate eccentricamente provocando un movimento alternativo rettilineo della slitta 20 in avvicinamento ed allontanamento dal bancale 14.

La figura 2 illustra il meccanismo idraulico 30 di altezza stampo chiuso, che è una realizzazione della presente invenzione.

Un pistone della slitta 34 è collegato all'asta di collegamento 32. Un'asta 36 è collegata al pistone della slitta 34 per impegno della filettatura esterna 38 dell'asta 36 con la filettatura interna 40-del pistone della slitta 34. L'asta di collegamento 36 comprende una prima estremità 42 ed una seconda estremità 44, la seconda estremità 44 essendo disposta in una camera 45 all'interno della slitta 20.

Come si vede nella figura 2, un manicotto 46 è montato e-trattenuto attorno all'asta 36. Un elemento a perno 48 viene impiegato per impedire la rotazione relativa tra il manicotto 46 ed il pistone della slitta 34 (figura 2).

Inoltre, tenute 50 e 52 sono poste rispettivamente all'interfaccia tra il manicotto 46 e l'asta 36,.e tra il manicotto 46 ed il pistone della slitta 34. Lo spazio in questa interfaccia forma una camera di stiramento 54 che è in comunicazione di fluido, attraverso una tubazione idraulica 56, con una fonte 58 di pressione idràulica. La fonte di pressione idraulica 58 viene impiegata per pressurizzare la camera 54.

Come fonte di pressione idraulica si possono impiegare molti tipi di controllo della pressurizzazione idraulica, come pompe idrauliche, collettori e valvole.idrauliche. Applicando o scaricando la pressione idraulica nella camera di stiratura 54, la distanza tra la seconda estremità 44 dell'asta 36 ed il-pistone 'della slitta aumenta o diminuisce per l'allungamento o l'accorciaménto dell'asta 36.

La lunghezza dell'asta 36 viene variata per azione del bordo di fondo 64 del manicotto 46 che impegna una superficie 66 dell'asta 36. Più specificamente, quando si introduce pressione idraulica nella camera di stiratura 54, (cioè lo-spazio tra una superficie di fondo 60 del pistone della slitta 34 ed una parte superiore ^62 del manicotto 46) il manicòtto 36 spinge la; seconda estremità 44 dell'asta allontanandola dalla prima estremità 42-, per cui l'asta 36 viene stirata. Al contrario, quando si riduce la pressione dopo ohe tale pres-. sione è stata precedentemente applicata, l'asta 36 si ritira alla lunghezza che<' >aveva prima dell'applicazione di tale, pressione.

Nella pressa 10 è pure incluso un meccanismo grossolano 70 di regolazione dell'altezza stampo chiuso. Il manicotto 46 è collegato ad una vite di regolazione 72 per mezzo di una chiavetta antirotazione 74. Un albero di regolazione della vita impegna la filettatura esterna lungo una flangia esterna 80 del dado di regolazione 76. L'intero gruppo del dado di regolazione è coperto dal coperchio del dado 82 che viene collegato .alla slitta 20 con elementi di fissaggio quali viti-metalliche 84. Questo garantisce che l'intero meccanismo 70 di regolazione dell'altezza stampo chiuso può venire sigillato per impedire l'entrata<'>: di <' >frammenti e l'uscita di fluido idraulico.<' >Occasionalmente può essere desiderabile pressurizzare questo gruppo 70 di vite di regolazione posto sotto il coperchio 82 in modo -da ridurre le esigenze di coppia richieste per la regolazione grossolana dell'altezza stampo chiuso.. Il meccanismo di regolazione 70 dell'altezza stampo chiuso funziona<" >in modo convenzionale.

Nella realizzazione della figura 3, il manicotto 46 è suddiviso in una parte superiore 94 ed una parte inferiore 96 disposte in modo simile attorno all'asta di collegamento 36<'>. All'interfaccia tra la parte superiore 94 e la parte di fondo 96 viene creata una camera di trazione 97 simile alla precedente camera di trazione 54. La parte superiore 94 e la parte inferiore 96 del manicotto sono collegate e trattenute mediante l'asta di collegamento 36. I perni 98 e 100 impediscono la rotazione relativa tra l'elemento a vite 90, la parte superiore 94 del manicotto e la parte inferiore 96 del manicotto. Tenute 102 tra l'asta 36, la parte superiore del manicotto 94 e la parte inferiore del manicotto 96 mantengono la tenuta per la camera di trazione interna 97. Una tenuta anulare 104 è disposta tra la parte superiore 94 del manicotto e la parte inferiore 96 del manicotto per chiudere a tenuta la parte radialmente esterna della camera di trazione 97. Se necessario, la camera di trazione 97 può essere dotata di uno sfiato 106 per permettere il rilascio di aria intrappolata. Analogamente, come illustrato, una fonte di pressione idraulica 58 è collegata, attraverso una tubazione 56, alla camera di trazione 97 disposta tra le parti di manicotto 94 e 96.

Durante l'operazione di pressatura un controllore, operatore o altro meccanismo può causare un cambiamento della pressione predeterminata trasmessa dalla fonte di pressione idraulica 58 attraverso la tubazione 56 in una particolare camera di trazione 54, 97. La pressione all'interno della camera 54, 97 provoca l'espansione o la contrazione dell'asta 96 per effetto della pressione applicata. Questa espansione o contrazione dell'asta 36 collegata ad ambedue i pistoni della s-litta 34 e dalla vite di regolazione 72 provocherà quindi un cambiamento nella posizione della slitta 20 e nell'altezza stampo chiuso effettiva della pressa.

Le pressioni utilizzate nella camera di trazione 54, 97 sono approssimativamente tra 2000 e 5000 libbre per pollice , sebbene queste misurazioni dipendano dalle dimensioni fisiche della pressa. Una pressione di circa 3000 libbre per pollice<2 >sarà normalmente sufficiente per la maggior parte degli usi della pressa.

Cambiando la pressione applicata alla camera di trazione 54, 97, è possibile controllare l'altezza stampo chiuso della pressa per compensare le variazioni di dimensione della pressa dovute alla temperatura ed all'inerzia incontrate durante l'operazione di pressatura.

È inoltre possibile preallungare l'asta 36 in modo che, durante l'operazione di pressatura, se la temperatura e l'inerzia tendono ad allungare la corsa della slitta 20, riducendo la pressione preapplicata nella camera di trazione 54, 97, si può permettere la contrazione dell'asta 36 in modo da mantenere costante l'altezza stampo chiuso della pressa, indipendentemente dalla temperatura e dalle forze d'inerzia.

Mentre la presente invenzione è stata descritta come avente un progetto preferito, la presente invenzione può venire ulteriormente modificata restando nello spirito e nello scopo di questa descrizione. La presente domanda intende quindi coprire qualsiasi variazione, uso o adattamento dell'invenzione secondo i suoi principi generali. Inoltre, la presente invenzione intende coprire le variazioni rispetto alla presente descrizione che rientrano nella pratica nota o abituale nella tecnica alla quale la presente invenzione appartiene e che rientrano nei limiti delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Pressa meccanica comprendente: un telaio; un bancale collegato a detto telaio; una slitta collegata a detto telaio in modo da poter compiere un movimento alternativo rispetto a detto bancale, detta slitta e detto bancale definendo una altezza stampo chiuso di detta pressa quando detta slitta si trova_al punto morto inferiore; un meccanismo di comando attaccato a detto telaio per azionare detta slitta con movimento alternativo, detto meccanismo di comando comprendendo un pistone di azionamento ed un'asta di collegamento; e un sistema di controllo dell'altezza stampo chiuso avente una camera posta tra detto pistone e detta asta di collegamento, detto sistema di controllo dell'altezza stampo chiuso comprendendo inoltre un mezzo di pressurizzazione in comunicazione con detta camera per pressurizzare selettivamente detta camera ad una pressione predeterminata, detto mezzo di pressurizzazione provocando l'espansione o la contrazione di detta asta di collegamento, in modo da controllare l'altezza stampo chiuso.
2. Pressa secondo la rivendicazione 1, in cui detto mezzo di pressurizzazione pressurizza detta camera tra 2000 e 5000 libbre per pollice<2>.
3. Pressa secondo la rivendicazione 1, in cui detto mezzo di pressurizzazione pressurizza detta camera a circa 3000 libbre per pollice<2>.
4. Pressa secondo la rivendicazione 1, in cui detto mezzo di pressurizzazione comprende una pompa idraulica.
5. Pressa secondo la rivendicazione 4, in cui detta pompa idraulica varia la pressione applicata a detta camera.
6. Pressa secondo la rivendicazione 1, in cui detta espansione e contrazione di detta asta di collegamento si verifica in una direzione assiale di detta asta di collegamento.
7. Sistema di controllo dell'altezza stampo chiuso di una pressa, comprendente: un pistone di comando; un'asta di collegamento collegata a detto pistone di comando ad una estremità ed avente all'altra estremità una flangia; un manicotto che circonda detta asta ed impegna detta flangia, detto manicotto formando uno spazio chiuso con detto pistone di comando; e un mezzo di pressurizzazione collegato a detto pistone di comando per pressurizzare in modo variabile detto spazio chiuso per cui la lunghezza di detta asta viene cambiata variando la pressione con detto spazio chiuso.
8. Pressa secondo la rivendicazione 7, in cui detto mezzo di pressurizzazione pressurizza detto spazio chiuso ad una pressione tra 2000 e 5000 libbre per pollice<2>.
9. Pressa secondo la rivendicazione 7, in cui detto mezzo di pressurizzazione pressurizza detto spazio chiuso ad una pressione di circa 3000 libbre per pollice<2>.
10. Metodo per cambiare l'altezza stampo chiuso di una pressa, il metodo comprendente le fasi di: provvedere un pistone di comando collegato ad un'asta di collegamento; provvedere un manicotto adiacente detta asta di collegamento, detto manicotto a contatto con detto pistone di comando e detta asta di collegamento; detto manicotto e detto pistone di comando formando tra di loro una camera; e pressurizzare detta camera per allungare detta asta di comando, cambiando così l'altezza stampo chiuso della pressa.
11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui detta fase di pressurizzazione comprende la variazione della pressione in detta camera per controllare l'altezza stampo chiuso della pressa.
12. Metodo secondo la rivendicazione 11, com-prendente inoltre la fase di azionare detta pressa e quindi variare la pressione in detta camera durante il funzionamento della pressa per controllare l'altezza stampo chiuso della pressa.
13. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui detta fase di pressurizzazione pressurizza detta camera tra 2000 e 5000 libbre per pollice<2>'