ITTV20010091A1 - Dispositivo integratore per rilevare e recuperare la deformazione delle spalle in una macchina presso piegatrice - Google Patents

Description

Brevetto per invenzione industriale

Titolo:

DISPOSITIVO INTEGRATORE PER RILEVARE E RECUPERARE LA DEFORMAZIONE DELLE SPALLE, IN UNA MACCHINA PRESSO PIEGATRICE

Il presente, trovato ha per oggetto un dispositivo integratore per nevare, recuperare e compensare la deformazione delle spalle, in una macchina presso piegatrice.

L'innovazione, trova particolare se pur non esclusiva applicazione nel settore delle macchine utensili.

PREMESSA

Le macchine presso piegatrici, come noto, trovano largo impiego neH'industria metalmeccanica, ed in particolare nella lavorazione dei fogli di lamiera, per ottenere, ad esempio, dei profili longitudinali diversamente sagomati, talvolta con la possibilità di essere ripresi e ciascuno nuovamente sottoposto ad un ciclo di presso piegatura.

Operativamente, un ciclo di presso piegatura consiste nella discesa verticale di un utensile, sino ad insistere sul sottostante foglio di lamiera appoggiato sulla matrice, nell'eseguire la piegatura, e quindi al termine, nel proseguire con la risalita, sino ad una posizione originaria. Per compiere le menzionate fasi, la macchina si compone di due parti, rispettivamente una prima, dinamica, generalmente interessante la parte superiore, ed una parte sostanzialmente statica, costituente la parte inferiore della macchina posta sulla perpendicolare della parte dinamica. Per quanto attiene la prima parte, dinamica, nell'esecuzione di un ciclo di presso piegatura, è previsto un utensile, costituito da un punzone diversamente sagomato, anche del tipo intercambiabile, il quale, supportato da un pestone o traversa superiore, compie esclusivamente un movimento, su asse verticale, di va e vieni. Il detto movimento, è assicurato da almeno due cilindri oleodinamici, d'estremità, che determinano la discesa, l'eventuale sosta e la risalila del pestone il quale supporta longitudinalmente l'utensile. Ogni gruppo cilindro, in una tradizionale. pressa piegatrice, viene unito e reso solidale al telaio o corpo statico della macchina, e, nel caso di specie, ad un corrispondente fianco o spaila laterale del telaio della pressa.

Queste caratteristiche, danno origine durante la fase di pressata, ad una moltitudine di forze, piuttosto elevate, che si distribuiscono in più direzioni note ad interessare le varie parti della macchina, deformandole temporaneamente. Ancora, soprattutto alcune di queste, finiscono per modificare la conformazione di ciascuna spalla anche in maniera non uniforme. Ne consegue, che durante la fase d’esecuzione d’un ciclo di presso piegatura, si verifica una deformazione diffusa, la quale incide in maniera negativa sul risultato qualitativo della lavorazione richiesta.

Dei test, condotti al banco di prova, hanno evidenziato che questa caratteristica deformazione temporanea di ciascuna spalla, ha una sua logica progressione quanto più il punzone insiste sulla lamiera, ed è sempre proporzionale allo spessore della lamiera e al tipo di materiale.

Va da sé pertanto, che si rende necessario disporre di un sistema di controllo il quale permetta di rilevare la flessione delle spalle, al fine di intervenire a monte della lavorazione. Poi, si tratterà di predisporre correttamente la presso piegatrice, affinché questa esegua un ciclo di lavorazione che consenta di ottenere con precisione l’angolo di piega predeterminato.

STATO DELL’ARTE.

Attualmente, sono note due tecniche di risoluzione dei problema, le quali tuttavia no paiono affatto soddisfacenti.

In un caso, vedi per esempio la TAVOLA I, la movimentazione del pestone G o cappello porta punzone, delle presse piegatrici sincromzzate e data da due cilindri idraulici, posizionati ai lati dei primo e solidali alle spalle R, i quali assumono il nome dei due assi Y1 e Y2. Questi assi, Y1 e Y2, sono controllati lateralmente da righe ottiche H ove scorre una carrellino lettore I. Il carrellino lettore I è fulcrato, attraverso un’asta L, all’estremità superiore di una spalla di recupero flessioni o falsa spalla D, sovrapposta alla spalla R, la quale, nella sola parte intenore è resa solidale alla traversa F, al bancale M ed alla matrice N (fig. 1.1).

Considerato il fatto che la falsa spalla D è solidale alla traversa F, al bancale M ed alla matrice N, il punzone O dovrebbe, sia in una condizione sotto pressione che a vuoto, mantenere un punto di riferimento in corrispondenza del punto morto inferiore 0 (v. fig. 1.2). Intuibilmente, ciò si dovrebbe verificare perché la falsa spalla D non è vincolata alla spalla R.

Un secondo sistema, non illustrato, ma altrettanto comune, è costituito dalla soluzione suggerita originariamente dalla società Beyler. Esso si riferisce ad una scheda elettronica la quale consta d’un data base, cooperante con l’unita logica della macchina, ove sono immagazzinati una miriade di dati relativi alle deformazioni note, incluse quindi la deformazione delle spalle, in funzione di tutta una serie di parametri come: estensione della carpenteria, estensione delle righe ottiche, cambiamenti sulla viscosità dell'olio, scompensi elettrici, scompensi sul controllo delle valvole. Questi dati, sono stati in precedenza acquisiti in base ad una serie di prove e successivamente trasferiti nel data base. L’elaborazione e la comparazione di questi, da parte di un 'unità logica con altri valori, consente la definizione, in un ciclo di lavorazione dciia lamiera, dei valori teorici attribuibili presuntivamente alla deformazione localizzata delle spalle che quindi verrà recuperata convenientemente.

INCONVENIENTI

Per quanto riguarda la prima delle due soluzioni menzionate, l’impiego della tradizionale riga ottica non pare essere affatto sufficiente per consentire, con precisione, il recupero della flessione della falsa spalla e conseguentemente ottenere l’angolo predeterminato. Infatti (v. fig. 1.3) pur raggiungendo la quota programmata del carrellino I sulla riga ottica H, sotto pressione non viene mantenuto il punto 0 come accade invece nella condizione a vuoto (v. fig. 1.2). Questa differenza è dovuta in parte allo schiacciamento di alcuni particolari della macchina, come per esempio nella parte inferiore, la traversa F, il bancale M e la matrice N, i quali, alterando il dato riferibile all’altezza B, vanno a variare il valore della quota Δ. Allo stesso modo, nella parte superiore della macchina, si crea lo stesso schiacciamento tra punzone O e pestone G che vanno a variare la quota A. Ulteriormente, con la deformazione della spalla R si riscontra uno spostamento C della parte superiore della falsa spalla D e quindi del punto di fulcraggio dell’estremità inferiore della leva L del carrellino I, che in questa ipotesi avanza. In fase di lavoro, concorre all’accentuazione del fenomeno lo spostamento della falsa spalla D opposto a quello della spalla R, come indicato dalle lettere P e Q. Da ultimo, si rileva che il dato C è proporzionale al braccio E che c’è tra il punto di ancoraggio della leva L al carrellino I.

La conseguenza, pertanto, è che il raggiungimento del punto di riferimento 0 della macchina a vuoto Δ è diverso di quando il sistema è sotto pressione Δ1, per la totale difformità dei punti A, B e C.

In merito alla soluzione suggerita da Beyler, si osserva come anche nella proposta precedente, la pratica impossibilità di condurre ad un corretto recupero della flessione delle spaile così da eseguire con precisione l angolo di piega predeterminato. Ciò è sostanzialmente legato al fatto che i valori dei punti A, B e C, sono presunti e non corrispondono a quelli effettivamente rilevabili, ovvero reali, ricavabili dalla singola misurazione dei fenomeni durante l’esecuzione del ciclo di presso piegatura d’una lamiera.

Di qui la necessità per le imprese di individuare dei sistemi alternativi e maggiormente efficaci che non quelli descritti in precedenza.

Uno scopo della presente proposta è anche quello di ovviare ai succitati inconvenienti.

BREVE DESCRIZIONE DEL TROVATO

Questo ed altri scopi vengono raggiunti con la presente innovazione secondo le caratteristiche di cui alle annesse rivendicazioni, risolvendo i problemi esposti, mediante un dispositivo integratore per rilevare e recuperare la deformazione delle spalle, in una macchina presso piegatrice, comprendente una riga ottica unita al pestone ed un carrellino di lettura, richiamato elasticamente, sollecitato dalla falsa spalla; detto dispositivo previsto al di sopra della falsa spalla, essendo costituito da un’asta perpendicolare al pestone, la quale è da un lato fulcrata alla spalla della macchina, mentre l’estremità opposta, oscillante ed orientata verso il detto pestone, è sollecitata dal braccio unito al carrello di lettura della riga ottica, ed ancora in cui, detta asta prevede un mezzo di scorrimento in corrispondenza d’un piano di riscontro sottostante che è parte della falsa spalla.

VANTAGGI

Il notevole apporto creativo, riscontrato nella proposta ora descritta, determina un immediato progresso tecnico, sì da conseguire diversi vantaggi.

Innanzitutto, il sistema offre la possibilità, all’ utilizzatore, di trovare l’angolo voluto in maniera rapida, con delle operazioni estremamente semplici ed intuibili. Più in particolare, dapprima, esso esegue delle prove su un piccolo pezzo per poi portarlo su un pezzo definitivo, anche sulla lunghezza totale della macchina o posizionato diversamente lungo la linea di piega (destra, centro e sinistra). Tutto ciò, indipendentemente dalla forza di piegatura, che, come noto, varia a seconda del pezzo da piegare.

In secondo luogo, questo sistema ha il pregio di correggere in modo automatico le differenti flessioni rilevabili da una spalla all’altra, causate dalla variazione dello spessore del materiale con cui sono ricavate le spalle, dalla diversità dei materiali, nonché dalle continue variazioni della temperatura dell’ambiente ove la detta macchina è resa operativa.

Tra le peculiarità del presente trovato, si segnala anche il fatto che, sotto l’aspetto esecutivo, avendosi due lamiere della stessa lunghezza ma con sezione di piegatura diverse, il risultato fra i due pezzi viene mantenuto costante.

Un ulteriore aspetto vantaggioso, riguarda la non particolare complicazione del dispositivo; ne consegue la pressoché assenza d manutenzione con dei costi, relativamente alla costruzione ed all’installazione piuttosto contenuti. La particolarità del dispositivo, inoltre, permette la sua installazione anche su macchine già esistenti, favorendo rincremento qualitativo e, complessivamente, delle lavorazioni in essere.

Questi vantaggi, hanno il pregio tutt’ affatto che trascurabile, d conseguire un manufatto con un buon contenuto tecnologico, funzionale ed estremamente affidabile, anche se sottoposto a particolari condizioni di lavoro.

Altri vantaggi, appariranno dalia successiva particolareggiata descrizione d’ alcune soluzioni preferenziali di realizzazione, con l’aiuto dei disegni schematici allegati, i cui particolari d’esecuzione non sono da intendersi limitativi, ma unicamente esemplificativi.

CONTENUTO DEI DISEGNI

La Figura 1, rappresenta una vista laterale d’una porzione della macchina presso piegatrice, alla quale è unito un dispositivo per il controllo della flessione della spalla, presa in corrispondenza all’area di lavoro.

La Figura 2, è una vista sempre laterale d’una porzione di macchina presso piegatrice di cui alla figura precedente, comprensiva del dispositivo per il controllo della flessione della spalla, rappresentata in una condizione di lavoro a vuoto.

La Figura 3, è una vista ancora laterale d’una porzione di macchina presso piegatrice di cui alla figura 1, ma rappresentata in una effettiva condizione di lavoro.

La Figura 4, illustra lateralmente una porzione di macchina press piegatrice, con una variante al dispositivo per il controllo della flessione dell spalla.

La Figura 5, è una vista laterale d’una porzione di macchina presso piegatrice di cui alla figura precedente, rappresentata in una condizione d lavoro a vuoto.

La Figura 6, è una vista ancora laterale d’una porzione di macchin presso piegatrice di cui alla figura 4, ma rappresentata in una effettiv condizione di lavoro.

La Figura 7 è una vista laterale ingrandita del particolare di cui in Figura 1, d’una porzione della macchina presso piegatrice, alla quale è unit un dispositivo per il controllo della flessione della spalla, presa in corrispondenza all’ area di lavoro

La Figura 8 è una vista laterale, ingrandita, della porzione di macchina presso piegatrice di cui in Figura 4, che rappresenta la variante al dispositivo per il controllo della flessione della spalla.

La Figura 9 è un ulteriore ingrandimento d’un particolare della porzione di macchina presso piegatrice di cui in Figura 4.

Infine, la Figura 10, è una vista frontale e complessiva d’una macchina presso piegatrice.

DESCRIZIONE D’UN ESEMPIO DI REALIZZAZIONE

Facendo riferimento anche alle figure, si rileva che una macchina presso piegatrice (A), provvista di dispositivo per il controllo della flessione della spalla, comprende un pestone superiore (1), mobile verticalmente rispetto al telaio, sulla cui estremità inferiore si prevede associato, longitudinalment un utensile del tipo intercambiabile, costituendo il punzone (2). Sempre macchina (A), prevede alle due estremità, un gruppo cilindro per lato (3, 4) quali essendo sincroni, determinano il movimento verticale di discesa viceversa del pestone (1) verso la sottostante traversa inferiore (5), ch supporta un bancale (6) che supporta la matrice (7) anch'essa del tip intercambiabile.

Con lo scopo di rilevare ed in seguito consentire il recupero del flessioni che subiscono entrambe le spalle (8), durante l’esecuzione d’un cic di presso piegatura, ad esempio d’un foglio di metallo (Z) interposto tra matrice (7) ed il punzone (2), sono previste, per ciascuna di dette spalle (8 addossate sul lato n volto verso l’esterno, delle false spalle o spalle di recupero flessioni (9a, 9b).

Ogni falsa spalla (9a, 9b), costituita da un robusto corpo metallico piatto su entrambe le facciate, presenta una caratteristica conformazione a “ C ” dove la parte cava è rivolta verso l’utensile (2) e la sottostante matrice (7). Per quanto riguarda il fissaggio della falsa spalla (9a, 9b), essa è prevista in corrispondenza della sola estremità inferiore (91a, 91b), di modo tale da renderla solidale alla traversa inferiore (5), essendo direttamente unita alla stessa, e solidale con il bancale (6) e la matrice (7).

E’ presente anche una riga ottica (10) unita al pestone (1), cooperante con un carrellino lettore (100). Questo carrellino lettore (100), invece di essere ancorato direttamente alla falsa spalla (9a, 9b), come rilevato nelle soluzioni precedenti, viene ora dotato d’un braccetto a sbalzo (101), con all’estremità un cuscinetto (102) il quale insiste in corrispondenza dell’estremità (111, 14 d’un asta (11, 14) di neutralizzazione dei giuochi orizzontali fulcrata in (11 143) alla spalla (8). Il necessario e costante contatto del cuscinetto (102) lung l’asta (11, 14), che nella fattispecie è del tipo realizzata in acciaio armonico, assicurato dall’azione di un sottostante mezzo elastico (12) il quale, da un lat è impegnato alla spalla (8) dall’altro al carrellino lettore (100).

In una prima proposta del trovato, con lo scopo di controllar l’oscillazione dell’asta di neutralizzazione dei giuochi orizzontali (11), previsto lungo la stessa, un corpo mobile (13). Questo corpo mobile (13), ch altro non è che un carrello, nella parte inferiore, è provvisto d’un punto d appoggio (131), ad esempio un cuscinetto, il quale scorre lungo il bordo pian dell’estremità superiore (921) della falsa spalla (9a). In questo modo, l’asta (11) assume la funzione d’una leva di secondo grado, sicché al variare della posizione del corpo mobile (13), varia l'ampiezza di movimento dell’asta proporzionalmente alla deformazione della spalla dovuta alla pressione esercitata dai cilindri per la piegatura.

Operativamente, per fare in modo che il punto 0 non vari al cambiare della pressione, bisognerà agire sul corpo mobile (13). Quest’azione, determina la variazione della quota (K) sino a che non si ottiene un La descritta condizione, in tal caso, viene raggiunta, grazie allo spostamento in senso opposto (P, Q) della spalla (8) e della falsa spalla (9a), il quale determina contestualmente il movimento del corpo mobile (13) lungo il piano (921). Grazie allo scorrimento del corpo mobile (13) rispetto al piano (921) dell’estremità (92a) della falsa spalla (9a), è possibile mantenere la quota della riga ottica (10) e far scendere il pestone (1) sino al raggiungimento della posizione 0 (quota di raggiungimento a vuoto) proporzionalmente alla pressione esercitata sul pestone (1).

Una variante al menzionato dispositivo, è rappresentata nelle successive figure 4, 5 e 6. Anche in questa ipotesi, con lo scopo di rilevare e recuperare le flessioni che subiscono entrambe le spalle (8), durante l’esecuzione d’un ciclo di presso piegatura, ad esempio d’un foglio di metallo (Z) interposto tra la matrice (7) ed il punzone (2), sono previste, per ciascuna delle spalle (8), addossate sul lato rivolto verso Γ esterno, delle false spalle o spalle di recupero flessioni (9b).

Ognuna delle due false spalle (9b), è costituita da un robusto corpo metallico, piatto su entrambe le facciate, con una caratteristica conformazione a “C” dove la parte cava è rivolta verso l’utensile (2) e la sottostante matrice (7). Anche in tal caso, il fissaggio della falsa spalla (9b), è previsto in corrispondenza della sola estremità inferiore (91b), di modo tale da renderla solidale alla traversa (5), essendo direttamente unita alla stessa, e solidale con il bancale (6) e la matrice (7).

E’ presente sempre una riga ottica (10) unita al pestone (1), cooperante con un carrellino lettore (100). Il detto carrellino lettore (100), è dotato d’un braccetto (101), con all’estremità un cuscinetto (102) il quale insiste in corrispondenza dell’estremità (141) d’un asta d’acciaio (14) di neutralizzazione dei giuochi orizzontali. II necessario e costante contatto del cuscinetto (102) lungo il lato superiore dell’asta (14) è assicurato dall’azione di un mezzo elastico (12) il quale, da un lato, è impegnato alla spalla (8) dall’altro al carrellino lettore (100).

Ulteriormente, si rileva che al di sopra dell’estremità (92b) della falsa spalla (9b), è fulcrata, sul punto (143), alla spalla (8) la detta asta (14) di neutralizzazione dei giuochi. Questa, in corrispondenza dell’estremità (141), lungo il lato inferiore, è provvista d’un cuscinetto (142), il quale insiste lungo un piano (15) registrabile, provvisto di tacche di riferimento relativamente alla lettura dei gradi per consentire di determinare una inclinazione più o meno grande. Ancora più in dettaglio, detto piano registrabile (15) è imperniato in corrispondenza dell’estremità superiore (92b) della falsa spalla (9b), la quale, dispone d’un breve tratto di prolunga orientato in verticale, finalizzato al sostegno del detto piano registrabile (15).

Operativamente, durante la pressatura, la falsa spalla (9b) si muove in direzione (P) e la spalla (8) in senso opposto (Q), di modo che essendo l’asta (14) ancorata alla spalla (8), il cuscinetto (142) va a scorrere sul piano regolabile (15) dando così uno spostamento in senso verticale (K) proporzionale alla forza di lavoro.

Il piano (15), viene inclinato fino a trovare, in maniera pratica, il mantenimento del punto 0 del punzone (2) a qualsiasi pressione di lavoro. Questo è consentito grazie allo spostamento opposto di (P) e (Q) il quale fa scorrere il cuscinetto (142) lungo il piano inclinato (15). Grazie allo scorrimento del cuscinetto (142) rispetto al piano (15) è possibile mantenere la quota della riga ottica e far scendere il pestone (1) fino al raggiungimento della posizione 0 [quota di raggiungimento a vuoto] proporzionalmente alla pressione esercitata sul pestone (1).

Dopo un accurata messa a punto dell’angolo, il sistema va a recuperare le anomalie delle flessioni e deformazioni delle spalle (8) dovute dag spostamenti (P, Q) e delle compressioni mantenendo così inalterato il punto (punto di raggiungimento quota) qualsiasi sia la pressione, sia a vuoto ch sotto massimo carico.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per rilevare la deformazione delle spalle, in una macchina presso piegatrice, comprendente una riga ottica (10) unita al pestone (1) ed un carrellino di lettura (100) sollecitato dalla falsa spalla, caratterizzato dal fatto che è costituito da un’asta (11, 14) perpendicolare al pestone (1), la quale è da un lato fulcrata (112, 143) alla spalla (8) della macchina, mentre l’estremità opposta (111, 141), oscillante ed orientata verso il detto pestone (1), è sollecitata dal braccio (101, 102) unito al carrello (100) di lettura della riga ottica (10), ed ancora in cui, detta asta (11, 14) prevede un mezzo di scorrimento (142, 13, 131) in corrispondenza d’un piano di riscontro sottostante (15, 921) che è parte della falsa spalla (9a, 9b).
2. 2. Dispositivo per rilevare la deformazione delle spalle secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che è posizionato al di sopra della falsa spalla (9a, 9b).
3. 3. Dispositivo per rilevare la deformazione delle spalle secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il carrellino lettore (100) della riga ottica (10), è dotato almeno d’un braccetto a sbalzo (101) con all’ estremità un cuscinetto (102), e comprende un mezzo di richiamo elastico (12) il quale, da un lato è impegnato alla spalla (8) dall’altro al carrellino lettore (100).
4. 4. Dispositivo per rilevare la deformazione delle spalle secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che si prevede lungo l’asta di neutralizzazione dei giuochi orizzontali (11), un corpo mobile a guisa di carrello (13) il quale nella parte inferiore, è provvisto d’un punto di appoggio (131) che scorre lungo il bordo piano (921) dell’estremità superiore (92a) della falsa spalla (9a).
5. Dispositivo per rilevare la deformazione delle spalle secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che per effetto dello scorrimento del corpo mobile (13) rispetto al piano (921) del’estremità (92a) della falsa spalla (9a), è possibile mantenere la quota della riga ottica (10) e far scendere il pestone (1) sino al raggiungimento della posizione 0, quota di raggiungimento a vuoto, proporzionalmente alla pressione esercitata sul pestone (1).
6. 6. Dispositivo per rilevare la deformazione delle spalle secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che al di sopra deH’estremità (92b) della falsa spalla (9b), è fulcrata, in (143) alla spalla (8), l’asta (14) di neutralizzazione dei giuochi, che aH’estremità (141), lungo il lato inferiore, è provvista d’un cuscinetto (142), il quale insiste lungo un piano (15) registrabile, imperniato alla falsa spalla (9b).
7. 7. Dispositivo per rilevare la deformazione delle spalle secondo le rivendicazioni da 1 a 3, e 6 caratterizzato dal fatto che detto piano registrabile (15) è imperniato in corrispondenza dell’estremità superiore (92b) della falsa spalla (9b), la quale dispone d’un breve tratto di prolunga orientato in verticale, finalizzato al sostegno del detto piano registrabile (15).
8. 8. Dispositivo per rilevare la deformazione delle spalle secondo le rivendicazioni da l a 3, e 6 e 7 caratterizzato dal fatto che il piano (15), viene inclinato fino a trovare, in maniera pratica, il mantenimento del punto 0 del punzone (2) a qualsiasi pressione di lavoro.
9. 9. Dispositivo per rilevare la deformazione delle spalle secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’asta (11, 14), è del tipo realizzata in acciaio armonico.