ITPN930005A1 - Procedimento e macchina perfezionati di presso-piegatura - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per Invenzione Industriale dal titolo "PROCEDIMENTO E MACCHINA PERFEZIONATI DI PRESSO-PIEGATURA"

DESCRIZIONE

Il presente brevetto riguarda un nuovo procedimento di presso-piegatura di lastre di lamiera, in particolare per produrre piegature con angolo maggiore di 90? nelle zone di testa di lastre di lamiera d? torma allungata eseguite da presse preferibilmente a controllo numerico (c. n.), e le macchine atte ad eseguire tale procedimento.-La tecnologia di presso-piegatura e' universalmente nota e viene usata in modo pressoch?' identico dai diversi produttori, a parte alcune differenze dovute per lo piu? ad alcune fasi di automazione dei processi produttivi.

Detta tecnologia e' sostanzialmente basata sul seguente ciclo di fabbricazione, che si ricorda brevemente allo scopo di facilitare il confronto con il ciclo del presente brevetto che verr?? descritto piu? avanti:

Sostanzialmente l'operazione di presso-piegatura si risolve in due distinte fasi che consistono nel posizionamento della lastra da piegare in una apposita incudine nota con il termine di diedro e dotata di una concavita' angolata nella discesa di un pistone al cui estremo e' disposto opportuno utensile sagomato, noto con il nome di coltello. Normalmente la concavit?? angolata del diedro ed il coltello sono realizzate con forme tali da accoppiarsi perfettamente. La progressiva pressione del coltello contro la lastra, con il diedro come elemento di contrasto e di formatura, provoca la voluta piegatura e deformazione permanente della lamiera bloccata da tali elementi, come l'esperto del settore ben sa Tuttavia l?impiego di tale tecnica e' limitato alla piegatura di lamiere di dimensioni ridotte, e tanto piu? l'angolo di piegatura e' elevato tanto piu? le dimensioni della lamiera devono essere contenute.

I problemi sorgono quindi con l?aumentare delle dimensioni delle lamiere, ed in particolare quando e? necessario piegare oltre 90?, creando cio? dei "sottosquadra" , dei lembi di testa di una lastra allungata, preferibilmente con una unica operazione di presso-piegatura.

E? teoricamente possibile piegare di un angolo elevato un lembo di testa di una lamiera con una unica operazione, ma ci? richiederebbe che la lastra non venga bloccata bens?? resti libera, e ci? porta ad indesiderate conseguenze: infatti in tal caso la penetrazione del coltello nel diedro e la conseguente deformazione della lamiera interposta implica che la porzione "lunga" di questa, non interessata dalla piegatura, venga ruotata dell'angolo corrispondente all'inclinazione voluta della piegatura.

Ci? porta a inevitabili inconvenienti: da un lato un elevato sollevamento per rotazione della lastra di lamiera per effetto della presso-piegatura e? in genere inaccettabile a causa degli elevati ingombri richiesti anche alle aree di sicurezza predisposte; inoltre se la lastra di lamiera e? piuttosto lunga, il suo sollevamento pu?? provocare il cedimento vicino alla linea di piegatura a causa del carico a flessione imposto dal peso della porzione di lastra sollevata In pratica non e? possibile ottenere con un'unica operazione di presso-piegatura la formazione di una piega di testa di una lastra di lamiera con elevati angoli di piegatura, in particolare superiori a 90* o con sotto-squadri, mantenendo orizzontale la lastra.

Infine, per ogni geometria di piegatura di testa e' necessario disporre di utensili diversi, cio?? di un apposito coltello e corrispondente diedro; questo implica naturalmente un onere elevato sia per la serie di utensili necessari sia per la loro sostituzione ad ogni cambio produttivo. Sarebbe pertanto desiderabile, ed e? scopo della presente invenzione, di realizzare un procedimento di pressopiegatura che consenta di eliminare gli inconvenienti citati ed in particolare di mantenere costantemente sul piano orizzontale la porzione lunga della lastra e che sia affidabile, economico, di facile realizzabilit? con le tecniche attualmente disponibili, ed altres? di realizzare una macchina in grado di eseguire detto procedimento.

L?invenzione verr? meglio compresa dalla seguente descrizione, a solo scopo d'esempio non limitativo e con riferimento agli allegati disegni in cui:

- la fig. 1 mostra schematicamente la posizione di partenza di una macchina secondo la presente invenzione,

le figg. 2, 3, 4 e 5 mostrano quattro posizioni operative successive della macchina secondo la presente invenzione. Il procedimento di cui alla presente invenzione si basa sostanzialmente sul fatto che l?operazione di piegatura viene eseguita in tre fasi distinte, in cui nella prima fase viene calato, tramite un opportuno pistone motorizzato, un premi-lastra sulla lastra da piegare in modo da bloccarla tra questa ed una opportuna incudine, in cui nella seconda fase la continuazione del movimento di abbassamento del pistone che ha calato il premi-lastra spinge verso il basso un coltello la cui estremit?? inferiore va in battuta con la lastra di lamiera da piegare ruotandola attorno ad un opportuno bordo di detta incudine in modo che la lastra subisca una prima piegatura d? 90?, ed in cui nella terza fase il proseguimento dell?abbassamento di detto pistone forza la rotazione di detto coltello cosi? che un suo estremo preme sul lato piegato della lastra costringendolo a ulteriormente piegarsi attorno al corrispondente bordo, inclinato e rientrante, dell'incudine, come sara? chiaro dalle figure e dalla seguente descrizione della macchina. Con riferimento alle figure, viene mostrata una macchina comprendente i seguenti elementi:

1- Lastra di lamiera da lavorare,

la- Lembo di lamiera piegato a 90?,

lb - Lembo di lamiera piegato ad oltre 90?,

2- Incudine,

3- Pistone di azionamento e di trasmissione della spinta, 4- Premi-lastra,

5- Molla di trasmissione della pressione dal pistone 3 al premi-lastra 4,

6- Piolo di spinta sul coltello 11,

7- Testa di detto piolo 6,

8- Battuta della testa 7 del piolo 6 contro la leva Ila, 9- Corsa del piolo 6,

10 - Perno di rotazione del coltello 11,

11- Coltello di piegatura del lembo la, lb della lastra 1, Ila - Leva di azionamento di detto coltello 11,

12- Estremit? inferiore di lavoro di detto coltello 11, 13- Punta terminale di piegatura di detto coltello 11,

14 - Molla di contrasto alla rotazione del coltello 11, 15 - Bordo inferiore rientrante dell'incudine 2.

Detti elementi sono interconnessi ed operano come All'inizio (Fig. 1) la lastra di lamiera 1 viene appoggiata sull'incudine 2. Il premi-lastra 4 ed il pistone 3 sono separati da uno spazio libero di reciproco scorrimento, e sono collegati da una molla 5 e da un piolo 6 le cui caratteristiche e funzioni verranno spiegate piu? avanti. Il corpo del pistone 3 e? sollevato e pertanto la molla 5 del premi-lastra 4 disposta tra detto premi-lastra e il pistone 3 e la molla 14 di contrasto del coltello 11, disposta tra la leva Ila del coltello ed il pistone 3, sono distese, dato che esse lavorano a compressione. Il coltello 11 e la sua leva di azionamento Ila sono collegati al pistone 3 tramite il perno 10 fisso su detto pistone, detto perno essendo elemento di trasmissione dello sforzo e di rotazione di detto coltello e di detta leva rispetto al pistone 3.

Il piolo di spinta 6 vincolato superiormente al premi-lastra si trova all'estremo inferiore della sua corsa rispetto al pistone 3, il premi-lastra 4 si trova sollevato dalla lastra di lamiera 1 ed il coltello 11, in posizione di riposo, si trova in posizione sostanzialmente verticale e ruotato alla sua estrema posizione oraria per effetto della molla 14 che spinge la leva di azionamento Ila contro un opportuno fermo, non mostrato, posto sul pistone 3. L?estremit? inferiore 12 di detto coltello 11 si trova ad una distanza dalla lastra di lamiera maggiore della distanza da questa della superficie inferiore del premi-lastra 4.

Nella fase successiva (Fig. 2), il pistone di azionamento 3 viene abbassato fino a che il premi-lastra 4 entra in contatto con la lastra di lamiera 1. Tutti gli altri elementi fino a questo momento rimangono reciprocamente invariati. Proseguendo nella sua discesa (Fig. 3) il pistone 3 cala di una ulteriore corsa uguale alla differenza di livello "L" tra la superficie inferiore del premi-lastra 4 e la estremit?? inferiore 12 del coltello 11, comprimendo la molla 5. In questa fase l?estremit?? inferiore 12 del coltello 11, azionato dal perno 10, si appoggia al lembo sporgente della lastra 1 senza pero? ancora premerla ed inoltre la molla 14 tra la leva Ila ed il pistone 3 non viene compressa non essendo ancora sollecitata dato che la testa 7 del piolo 6 non ha ancora raggiunto la battuta 8 posta su un lato inferiore disposto sulla leva Ila.

Nella seguente fase (Fig. 4), il pistone di azionamento 3 proseguendo nella sua corsa di discesa spinge con il perno 10 il coltello 11 ancor di piu? in basso, cosi? che l?estremit?? inferiore 12 preme fino a piegare di 90? in senso antiorario il lembo la della lamiera sporgente dall?incudine 2.

11 proseguimento della corsa verso il basso del pistone 3, anche dopo che il premi-lastra si e? appoggiato sulla lastra e dopo che l?estremit?? inferiore 12 si e? appoggiata al lembo sporgente della lastra 1, e? consentito dal fatto che vi e? uno spazio di corsa libero tra detto pistone e detta premi-lastra, detto spazio essendo parzialmente usato dalla molla 5 di trasmissione della pressione, detta molla essendo guidata dal perno coassiale 5a, e dal piolo 6. La corsa discendente del pistone di azionamento 3 prosegue (Fig. 5) fino al punto in cui il piolo 6, rigidamente vincolato al premi-lastra 4, urta con la sua testa 7 contro la battuta 8; da questo punto in poi l'ulteriore discesa del pistone 3 provoca la conseguente spinta della testa 7 del piolo 6 contro detta battuta 8, con l'effetto di spingere in alto la leva Ila, che, essendo imperniata sul perno 10 vincolato al pistone 3, a sua volta fa ruotare in senso antiorario il coltello 11 ed in particolare la sua punta terminale 13.

Questa, essendo gi?? a contatto con il lembo la appena piegato in verticale, gli imprime una spinta rotatoria antioraria in modo che detto lembo (lb) viene ulteriormente piegato attorno al bordo dell?incudine verso il bordo inclinato rientrante 15, senza pero' toccarlo, ed assume quindi l?inclinazione voluta, che dipender? , oltre che dal dimensionamento dei vari componenti descritti, anche dalla programmazione degli azionamenti della macchina, resa possibile dalla tecnica del controllo numerico.

Terminata questa ultima fase, la macchina viene ripristinata alla sua condizione iniziale mostrata in fig- 1 semplicemente sollevando il pistone 3 che si trasciner? gli elementi operativi ora descritti effettuando automaticamente a ritroso 1 movimenti illustrati fino al ricupero delle posizioni iniziali per effetto delle molle 5 e 14.

Questo procedimento e la macchina descritta permettono di conseguire i seguenti altri vantaggi: semplificazione ed accoro lamento dei tempi di piegatura, utilizzazione di una sola incudine per piu? inclinazioni, facile programmabilit? di tutta la macchina utilizzando le possibilit?' offerte dal controllo numerico, facilita? e semplicit?? di realizzazione sicurezza di esecuzione ed elevata affidabilita?.

Sara? ora evidente all'esperto del settore che questa modalit? di funzionamento pu? facilmente coesistere con le modalit? precedentemente descritte, bastando unicamente programmare in modo opportuno e alla portata del tecnico del settore il sistema di comando e controllo della macchina. E? inoltre ovvio che il procedimento e la macchina possono accogliere numerose varianti realizzative e funzionali, come ad es. una geometria costruttiva reciproca a quella mostrata, oppure l?impiego di molle che lavorano a trazione invece che a compressione ed opportunamente ri-posizionate , oppure ancora con il piolo 6 fissato alla leva Ila ed agente sul premi-lastra 4, invece che l'inverso, come sopra descritto ed illustrato, restando nell?ambito di protezione dell?invenzione.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Procedimento di piegatura di una lastra di materiale deformabile , comprendente l ?utilizzazione di un elemento premi-lastra per il bloccaggio orizzontale della lastra tra questo ed una opportuna incudine e il successivo azionamento di un utensile a coltello per l'operazione di piegatura, caratterizzato dal fatto che detto azionamento di detto utensile a coltello consiste in un primo movimento di sola traslazione ed un secondo movimento di sola rotazione.
2. 2) Procedimento di piegatura come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo movimento di traslazione produce una prima piegatura di 90? del lembo da piegare di detta lastra e che detto secondo movimento di rotazione incrementa l?angolo di piegatura ad oltre 90? 3) Macchina per piegare una lastra di lamiera, comprendente un pistone di azionamento (3), un coltello (11), una incudine (2), un premi-lastra (4) disposto ad un lato del pistone dalla stessa parte dell'incudine, caratterizzata dal fatto che: detto coltello (11) e? dotato di una leva (Ila) imperniata su un perno (10) a detto pistone (3) e disposta in modo sostanzialmente trasversale al suo movimento, e collegata a detto pistone mediante una molla (14), detto coltello e' dotato di un prolungamento sostanzialmente parallelo al movimento del pistone, - detto premi-lastra (4) e? mobile rispetto al pistone e? collegato a questo mediante una seconda molla (5), - detto premi-lastra e' dotato di un piolo (6) sporgente verso detto pistone e dotato di una testa (7) che pu? assumere la posizione di massima distanza da una battuta contrapposta (8) posizionata su uno spigolo di detta leva (Ila) in corrispondenza della posizione di massima distanza del premi-lastra dal pistone. 4) Macchina per piegare in accordo alla rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che il prolungamento di detto coltello (11) e' dotato di una estremit? (12) sostanzialmente piana che termina con una punta (13) orientata in senso ortogonale rispetto al piano dell'incudine. 5) Macchina in accordo alla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che la corsa massima (9) del piolo (6) prima di agire sulla leva (Ila) corrisponde alla somma della distanza tra il livello di detta estremit? (12) di detto coltello e la superficie di lavoro di detto premi-lastra (L), e della distanza (D) che deve percorrere detta estremit?? (12) dalla posizione di appoggio alla lastra (1) alla posizione in cui la lastra viene piegata di 90?. 6) Macchina in accordo alla rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto di operare in accordo ad una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3.