ITVE960029A1 - Testata di punzonatura per macchine punzonatrici. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione avente per titolo:

“Testata di punzonatura per macchine punzonatrici" La presente invenzione concerne una testata di punzonatura per macchine punzonatrici.

Sono note macchine punzonatrici inserite in linee di lavorazione di nastri metallici. Esse generalmente comprendono teste di punzonatura, i cui utensili (punzoni) sono comandati, conformemente al prefissato ciclo operativo, da cilindri idraulici applicati alla testata stessa ed agiscono su un nastro di lamiera da lavorare, che avanza tra detti punzoni e le rispettive matrici.

L'avanzamento del nastro avviene tramite un dispositivo alimentatore controllato, al pari dei cilindri di azionamento dei punzoni, da un'unità centrale di gestione.

Un noto tipo di testata di punzonatura presenta una struttura scatolare, al cui interno trova un alloggiamento una o più unità di punzonatura, ciascuna comprendente una pluralità di coppie punzone/matrice ed i rispettivi cilindri di azionamento.

Inconveniente di queste testate consiste nel loro elevato ingombro longitudinale, cioè nel senso dell’avanzamento del nastro, e tale inconveniente risulta maggiormente accentuato nel caso di lavorazioni combinate, quando è necessario utilizzare più testate di punzonatura allineate nel senso dell'avanzamento del nastro.

Un altro inconveniente consiste nella possibilità di imprecisioni di lavorazione a causa delle inevitabili tolleranze nel posizionamento del nastro, tolleranze che sono causa di errori tanto maggiori quanto maggiore è la distanza tra una stazione di lavorazione e la successiva.

Sono anche note testate di punzonatura essenzialmente costituite da una spessa piastra metallica disposta verticalmente e tagliata ad anello allo scopo di evidenziare una fessura orizzontale di passaggio del nastro da lavorare. Ad uno o ad entrambi i lati del tratto superiore di questa piastra ad anello sono applicati i punzoni ed i rispettivi cilindri di azionamento, mentre nel tratto inferiore sono applicate le matrici ed i sistemi di movimentazione dell'anello conformemente alle particolari lavorazioni da effettuare sui nastro di lamiera. Queste note testate di punzonatura presentano un ridotto ingombro longitudinale ma comportano talune difficoltà per posizionare in maniera corretta i punzoni e le corrispondenti matrici. Inoltre le inevitabili flessioni che si generano sulla piastra ad anello durante la lavorazione procurano una deformazione a flessione della piastra stessa, con conseguenti errori di tranciatura ed anche con possibili rotture dei punzoni e/o delle matrici, qualora le deformazioni della piastra siano tali da far venir meno la corretta assialità tra punzone e relativa matrice.

Sono anche note testate di punzonatura comprendenti due strutture ad anello disposte longitudinalmente e sostenenti un’unità di punzonatura comprendente una pluralità di coppie punzone/matrice disposte trasversalmente. In questo modo si eliminano praticamente i rischi di rottura dei punzoni e delle matrici, ma non si eliminano gli altri inconvenienti, quali l’elevato ingombro longitudinale della testata e gli errori di tranciatura dovuti alla deformazione della struttura durante la lavorazione.

Scopo dell’invenzione è di eliminare questi inconvenienti e di realizzare una testa di punzonatura che presenti un ridotto ingombro longitudinale, che sia estremamente versatile, che sia precisa nelle lavorazioni, che sia facilmente programmabile e che comporti dei bassi costi di realizzazione.

Tutti questi scopi ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti, secondo l'invenzione, con una testata di punzonatura per macchina punzonatrice, comprendente almeno una unità di punzonatura con almeno un punzone, una matrice ed un attuatore di detto punzone, caratterizzata dal fatto di comprendere:

- una piastra verticale conformata sostanzialmente a C, con l’apertura costituita da una fessura attraversabile dal nastro da lavorare,

- una piastra orizzontale di base, alla quale è fissata la piastra verticale, - almeno una unità di punzonatura applicata a detta piastra di base, lateralmente a detta piastra a C,

- un attuatore per ciascun punzone di ciascuna unità di punzonatura, applicato a detta piastra a C,

- mezzi di movimentazione della piastra di base rispetto al basamento della macchina punzonatrice con componente ortogonale alla direzione di avanzamento di detto nastro,

- un'unità di controllo e gestione dei movimenti di detto nastro trasportatore e di detta testata nonché dell'intervento di detti attuatori.

Lo sforzo dovuto agli attuatori opera una flessione della piastra a C. La presente invenzione viene qui di seguito -ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui:

la figura 1 mostra schematicamente secondo la sezione laterale l-l di figura 2 una testata di punzonatura secondo l'invenzione,

la figura 2 la mostra secondo la sezione ll-ll di figura 1,

la figura 3 mostra una macchina punzonatrice provvista di due testate di punzonatura contrapposte, secondo la sezione verticale lll-lll di figura 4,

la figura 4 la mostra in pianta secondo la vista IV-IV di figura 3,

la figura 5 la mostra secondo la sezione verticale V-V di figura 4, e

la figura 6 mostra il particolare ingrandito di figura 5 relativo alla testata di punzonatura secondo l'invenzione.

Come si vede dalle figure la testata di punzonatura secondo l’invenzione comprende una spessa piastra verticale metallica 2, sagomata a C e più particolarmente interessata da una fessura orizzontale 4, aperta ad una estremità e destinata, come meglio si vedrà in seguito, ad essere attraversata dal nastro in lavorazione 6. Questa piastra 2 è sostenuta da una piastra orizzontale 8, che unitamente alla piastra 2 forma una struttura avente una sezione trasversale a T rovescia. Le due piastre 2 e 8 possono essere saldate assieme oppure unite in altro modo, ad esempio a mezzo di viti, in modo da formare in ogni caso una struttura monolitica.

Alla superficie superiore della piastra orizzontale 8 è applicata, ad uno o ad entrambi i lati della piastra verticale 2, un’unità di punzonatura 10, semplice o multipla, comprendente matrici 12, disposte al di sotto della fessura 4 della piastra 2 e rispettivi punzoni 14, disposti al di sopra di detta fessura 4.

In posizione sovrastante i punzoni 14, alla corrispondente parete laterale della piastra verticale 2 sono applicati pistoni idraulici 16 con relative elettrovalvole (non rappresentate).

Alla stessa parete laterale della piastra verticale 2 sono applicati, inferiormente e superiormente alla fessura orizzontale 4, pioli 18 di sostegno e guida di spazzole 19 contrapposte, aventi la funzione, come meglio si vedrà in seguito, di sostenere e guidare il nastro metallico 6 durante la lavorazione.

Alla superficie inferiore della piastra orizzontale 8 sono applicate slitte 20 scorrevoli lungo guide rettilinee 22 applicate al basamento 24 della macchina punzonatrice.

Dalla superficie inferiore della piastra orizzontale 8 si protende verso il basso un supporto 26 per una madrevite 28 impegnata da una vite 30 a circolazione di sfere, sostenuta dal basamento 24 parallelamente alle guide 22 ed azionata in rotazione da un motore elettrico 32, applicato al basamento stesso.

La parte di superficie superiore della piastra orizzontale 8 sottostante ciascuna matrice 12 delle unità di punzonatura 10 si presenta leggermente inclinata per favorire lo scarico degli sfridi, attraverso corrispondenti aperture 34 ricavate nel pianale 36 del basamento 24, verso uno scivolo 38, e di qui verso un canale di raccolta 40. In corrispondenza di dette aperture 38 ai bordi della piastra orizzontale 8 sono applicate protezioni 42 e 44.

Nella forma di realizzazione illustrata nei disegni, al basamento 24 della macchina punzonatrice sono applicate due testate di punzonatura secondo l’invenzione, contrapposte tra loro ed associate a due distinte viti 30 a circolazione di sfere, allineate tra loro ed azionate da due motori 32 indipendenti. Sono peraltro previsti anche differenti montaggi, con una sola testata di punzonatura, oppure con due testate di punzonatura orientate nello stesso modo e disposte l'una dopo l’altra, con riferimento alla direzione di avanzamento del nastro 6 da lavorare, oppure con coppie di testate contrapposte, disposte l’una dopo l’altra.

E’ anche possibile che le testate contrapposte siano associate ad un’unica vite 30 a circolazione di sfere, interessata da porzioni filettate in senso opposto ed azionate da un unico motore elettrico 32. Naturalmente le differenti composizioni e disposizioni sono legati alle particolari lavorazioni, cui il nastro di lamiera 6 deve essere sottoposto, ed in ogni caso la loro gestione sarà affidata ad un computer all'uopo programmato.

Allo stesso basamento 24 della macchina punzonatrice è anche applicato, a monte della testata di punzonatura, un alimentatore del nastro di lamiera 6. Esso comprende una serie di rulli 46 di raddrizzatura del nastro, guide laterali regolabili 48 per il nastro, rulli 50 di trascinamento del nastro, azionati da un motore elettrico 52, ed un encoder 54 per la misurazione del nastro.

A valle della testata di punzonatura, al basamento 24 della macchina è applicata una testata di tranciatura 56, per eseguire sul nastro punzonato 6 altre lavorazioni eventualmente richieste.

Tra la testata di punzonatura e la testata di tranciatura 56 sono interposte altre spazzole 58 per il sostegno del nastro 6 uscente dalla prima.

Il funzionamento della macchina punzonatrice, alla quale sono applicate le testate di punzonatura secondo l'invenzione è il seguente:

il nastro di lamiera 6, svolto da un aspo (non rappresentato) viene fatto avanzare dai rulli di trascinamento 50 e, dopo essere passato attraverso i rulli di raddrizzatura 46, passa attraverso la fessura 4 delle piastre verticali 2 della testata di punzonatura. Evidentemente se il nastro è stretto, e cioè di larghezza non superiore alla larghezza della fessura 4, sarà sufficiente un’unica testata od eventualmente due o più testate disposte in cascata, qualora le lavorazioni da eseguire sul nastro siano più complesse. Nel caso invece il nastro 6 sia più largo, è necessario utilizzare una coppia di testate di punzonatura contrapposte oppure, nel caso di lavorazioni più complesse, più coppie di testate contrapposte, agenti successivamente sul nastro stesso.

Indipendentemente comunque dal numero e dalla disposizione delle testate dì punzonatura nella macchina punzonatrice, il nastro 6 avanza e si mantiene distanziato dai bordi della fessura 4 di ciascuna testata di punzonatura, nonché dai punzoni 14 e dalle matrici 12 ad essa applicati. In relazione poi al programma di punzonatura ciascuna testata viene fatta scorrere trasversalmente, trascinata dall'impegno tra la vite 30 a circolazione di sfere e la corrispondente madrevite 28, in modo da posizionare le coppie punzone/matrice da attivare, esattamente in corrispondenza della zona di nastro nella quale deve essere effettuata la punzonatura. L’aziona sincronizzata tra i rulli di trascinamento 50, gli organi di controllo 54 deM’avanzamento del nastro e l’attivazione della o delle particolari coppie punzone/matrice assicurano la corretta effettuazione del lavoro di punzonatura.

E’ da notare che lo spostamento della testata di punzonatura per disporre ciascuna coppia punzone/matrice nella corretta posizione di lavoro, non comporta alcuno spostamento del nastro 6, in quanto esso non è a contatto né con la piastra 2 né con l'unità di punzonatura 10, ma è solamente sostenuto dalle spazzole 19, che sono fisse rispetto al basamento e pertanto non risentono dello spostamento delle testate di punzonatura.

Successivamente alla fase di punzonatura il nastro punzonato incontra la testata di tranciatura 56 per le previste lavorazioni.

Da quanto detto risulta chiaramente che la testata di punzonatura secondo l’invenzione si presenta particolarmente vantaggiosa rispetto alle testate tradizionali ed in particolare:

- presenta una realizzazione assai compatta ed in particolare un limitatissimo ingombro nella direzione di avanzamento del nastro,

- si presta alle più svariate combinazioni con altre testate, per svolgere praticamente qualsiasi lavoro di punzonatura su nastri di lamiera di larghezza variabile entro un'ampia gamma di valori,

- è praticamente insensibile a sollecitazioni che nelle testate tradizionali possono comportare la loro deformazione, e conseguentemente assicura un corretto lavoro di punzonatura senza comportare alcun rischio di rottura dei punzoni o delle matrici. Questa sostanziale indeformabilità può essere ulteriormente migliorata prevedendo che la pianta verticale 2 si prolunghi inferiormente oltre la piastra orizzontale 8, e sia pertanto in grado di assorbire senza deformazione le sollecitazioni impresse dai cilindri idraulici 16 durante il loro azionamento.

La presente invenzione è stata illustrata e descrìtta in una sua preferita forma di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire daH’ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims (14)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Testata di punzonatura per macchina punzonatrice, comprendente almeno una unità di punzonatura (10) con almeno un punzone (14), una matrice (12) ed un attuatore (16) di detto punzone, caratterizzata dal fatto di comprendere: - una piastra verticale (2) conformata sostanzialmente a C, con l'apertura (4) costituita da una fessura attraversabile dal nastro (6) da lavorare, - una piastra orizzontale di base (8), alla quale è fissata la piastra verticale (2), - almeno una unità di punzonatura (10) applicata a detta piastra di base (8), lateralmente a detta piastra a C (2), - un attuatore (16) per ciascun punzone (14) di ciascuna unità di punzonatura (10), applicato a detta piastra a C (2), - mezzi di movimentazione della piastra di base (8) rispetto al basamento (24) della macchina punzonatrice con componente ortogonale alla direzione di avanzamento di detto nastro (6), - un’unità di controllo e gestione dei movimenti di detto nastro trasportatore e di detta testata nonché dell’intervento di detti attuatori (16).
2. 2. Testata di punzonatura secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che la piastra a C (2) è saldata alla piastra di base (8).
3. 3. Testata di punzonatura secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che la piastra a C (2) è fissata mediante viti alla piastra di base (8).
4. 4. Testata di punzonatura secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che la piastra a C (2) è provvista inferiormente di un’appendice attraversante una corrispondente apertura ricavata nella piastra di base (8).
5. 5. Testata di punzonatura secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che dalla piastra di base (8) si protende verso il basso un’appendice (26) di supporto per una madrevite (28), nella quale si impegna una vite (30) associata ad un motore di azionamento (32).
6. 6. Testata di punzonatura secondo la rivendicazione 5 caratterizzata dal fatto che l’appendice (26) costituisce il prolungamento inferiore della piastra a C (2).
7. 7. Testata di punzonatura secondo la rivendicazione 5 caratterizzata dal fatto che alla piastra di base (8) sono inferiormente applicate slitte (20) scorrevoli lungo guide (22) applicate al basamento (24) della macchina punzonatrice parallelamente alla vite (30).
8. 8. Testata di punzonatura secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto di comprendere almeno una coppia di spazzole contrapposte (19) fissate al basamento (24) della macchina punzonatrice in posizione tale da mantenere il nastro (6) distanziato dai bordi della fessura (4) della piastra a C (2) e da tutti i punzoni (14) e la matrici (12) di ciascuna unità di punzonatura (10) per qualsiasi posizione della testata di punzonatura rispetto a detto basamento (24).
9. 9. Testata di punzonatura secondo la rivendicazione 8 caratterizzata dal fatto che alla piastra a C (2) sono applicati pioli (18) di sostegno e di guida delle spazzole (19).
10. 10. Testata di punzonatura secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che la piastra di base (8) è interessata, in corrispondenza di ciascuna matrice (12) di ciascuna unità di punzonatura (10), di una porzione inclinata all’esterno per il convogliamento degli sfridi verso un canale di raccolta (40).
11. 11. Testata di punzonatura secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 10 caratterizzata dal fatto che la vite (30) di comando degli spostamenti lungo il basamento (24) è coassiale alla corrispondente vite (30) di un’analoga testata di punzonatura montata sullo stesso basamento in posizione contrapposta per abbracciare simultaneamente con le rispettive fessure (4) due fasce longitudinali del nastro (6) da punzonare.
12. 12. Testata di punzonatura secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 10 caratterizzata dal fatto che la vite (30) di comando degli spostamenti lungo il basamento (24) è parallela alla corrispondente vite (30) di un'analoga testata di punzonatura montata sullo stesso basamento in posizione più a valle per intervenire sullo stesso nastro (6) da punzonare successivamente all'intervento della prima testata.
13. 13. Testata di punzonatura secondo al rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere una coppia di spazzole (58) fissate al basamento della macchina in posizione intermedia tra detta testata di punzonatura ed una testata di tranciatura (56) posta a valle.
14. 14. Testata di punzonatura per macchine punzonatrici secondo le rivendicazioni da 1 a 13 e sostanzialmente come illustrata e descritta.