IT201800009684A1 - Matrice per una pressa piegatrice - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“MATRICE PER UNA PRESSA PIEGATRICE”

La presente invenzione concerne una matrice utilizzabile in una pressa piegatrice per deformare, mediante piegatura, elementi lastriformi quali lamiere o simili.

Com'è noto, le presse piegatrici sono equipaggiate con un punzone, mosso da attuatori idraulici, atto a premere un pezzo lastriforme, solitamente una lamiera, contro una matrice. In una forma di realizzazione molto diffusa, tale matrice presenta una sede definita da una cavità o da un recesso, ad esempio a forma di V o di forme più complesse, delimitata da una superficie lavorante.

Nella posizione di riposo, il punzone è distanziato dalla matrice per permettere l’inserimento tra il punzone e la matrice di una lamiera da piegare. Nella posizione di lavoro, l’estremità inferiore del punzone è portata verso la sede della matrice, in modo da premere la lamiera disposta tra i due citati elementi piegandola.

Solitamente il punzone è spinto sino a quando la lamiera è premuta contro la superficie lavorante della matrice e ne assume un profilo sostanzialmente corrispondente.

Prima della piegatura, il tratto di lamiera interessato è appoggiato sui bordi laterali superiori che delimitano la suddetta superficie lavorante.

A mano a mano che il punzone scende premendo sulla lamiera, quest’ultima striscia, ovvero slitta, sulla zona di appoggio, mentre è portata verso il fondo della sede. Tale strisciamento, tuttavia, spesso provoca dei segni sulla superficie della lamiera come, ad esempio, piccoli graffi o scalfitture. In alcuni casi tali imperfezioni estetiche non sono tuttavia accettabili, specialmente quando la superficie della lamiera, dopo la piegatura, non subisce ulteriori trattamenti, quali ad esempio verniciatura o simili, come accade in genere per le lamiere in acciaio inox.

L’attrito fra le superfici della lamiera e della matrice, inoltre, determina un aumento della forza richiesta per eseguire la piegatura.

Per ovviare almeno in parte ai problemi citati la tecnica nota offre svariate soluzioni. Fra queste, una piuttosto diffusa prevede di equipaggiare la matrice con una coppia di barre cilindriche disposte in corrispondenza dei bordi superiori della sede, ovvero nelle zone dove la lamiera striscia durante la piegatura. Queste barre, in genere, si estendono per tutta la lunghezza della matrice e sono alloggiate in una rispettiva sede, con una sezione ad arco di cerchio, che lascia scoperta la porzione della superficie esterna che entra in contatto con la lamiera. Dette sedi hanno una dimensione tale da consentire alle barre di ruotare al loro interno.

Nella matrice così realizzata lo sforzo tangenziale che la lamiera trasmette alle barre provoca la rotazione di queste ultime nella loro sede e, quindi, ne limita lo strisciamento/slittamento rispetto alla superficie della lamiera. Queste barre cilindriche, in pratica, agiscono come un unico lungo rullo che si estende per tutta la lunghezza della matrice o comunque della sua parte lavorante.

Questo tipo di matrice, pur garantendo un risultato estetico migliore rispetto a una matrice tradizionale, presenta comunque alcuni inconvenienti.

Difatti, a causa delle sue forma, dimensione e posizione, la superficie della sede delle barre cilindriche è difficilmente rettificabile ed è perciò, in genere, lavorata con una fresa tradizionale.

Detta superficie della sede ha quindi un grado di finitura non particolarmente elevato il quale genera un certo attrito con la superficie esterna delle barre durante la rotazione. Questo attrito, però, in alcuni casi è superiore a quello fra la lamiera e le barre e provoca quindi comunque degli strisciamenti seppur fra queste parti.

Con il susseguirsi dei cicli di piegatura, e quindi delle rotazioni della barra cilindrica nella sede, la superficie di quest’ultima è soggetta a una graduale usura, la quale aumenta ancor più l’attrito e quindi una maggiore difficoltà a ruotare nella sede. A mano a mano che la matrice è utilizzata lo slittamento fra la lamiera e le barre tende perciò ad aumentare.

Inoltre, quando la superficie della barra è rovinata, ovvero presenta dei solchi o delle scalfitture, può produrre dei difetti sulla superficie della lamiera anche in assenza di slittamenti relativi, solo per effetto della pressione fra queste due parti.

Pertanto, anche quando un solo tratto della barra è eccessivamente usurato, la stessa deve essere sostituita interamente.

In questo contesto, è scopo della presente invenzione proporre una matrice regolabile che superi i limiti della tecnica nota sopra citati.

È quindi scopo della presente invenzione proporre una matrice che elimini o che comunque riduca ancor più la formazione di difetti sulla superfice della lamiera durante la piegatura.

Un altro scopo della presente invenzione è di realizzare una matrice più resistente all’usura e, quindi, più pratica ed economica da manutenere.

I succitati scopi sono raggiunti da una matrice nella quale il pezzo da piegare, ovvero la lamiera, durante la piegatura può scorrere in appoggio su una pluralità di rulli montati ruotabili su un albero di supporto comune.

Adottando un montaggio di tipo perno-foro è possibile lavorare le rispettive superfici dell’albero e dei rulli, che ruotano in contatto fra loro, con un elevato grado di finitura. Così facendo l’attrito ridotto fra queste parti fa sì che il movimento relativo fra la lamiera e i rulli sia di puro rotolamento o, tuttalpiù, con slittamenti minimi e trascurabili che non pregiudicano la qualità della superficie della lamiera.

I rulli, inoltre, quando usurati, possono essere sostituiti in maniera indipendente, riducendo i costi di manutenzione della matrice.

La presente invenzione riguarda quindi una matrice per una pressa piegatrice comprendente un corpo collegabile a una parte mobile o fissa della pressa piegatrice, il quale corpo si sviluppa lungo un asse principale e presenta una superficie lavorante destinata a entrare in contatto con un pezzo da piegare, nella quale detto corpo comprende inoltre dei mezzi di supporto atti a ricevere in appoggio il pezzo da piegare e a consentirne lo scorrimento durante la piegatura. Secondo l’invenzione, detti mezzi di supporto comprendono almeno un albero di supporto che si estende lungo una direzione parallela all’asse principale del corpo e una pluralità di rulli montati in modo ruotabile su detto albero e disposti affiancati e distanziati gli uni dagli altri. Più precisamente detti rulli presentano un foro centrale attraversato dall’albero. Sia l’albero sia i rulli sono alloggiati in rispettive sedi ricavate nel corpo.

Secondo un aspetto dell’invenzione, la sede dell’albero ha un profilo a semicerchio, quindi con un’estensione di circa 180° oppure, secondo una variante preferita, con un profilo ad U dove una coppia di pareti piane, affacciate e parallele si estendono dalla porzione semicircolare.

L’albero è in appoggio sul fondo della sede, ovvero almeno nella zona a semicerchio.

Tale conformazione della sede permette di mantenere l’albero in posizione anche quando è soggetto alla spinta della lamiera ma allo stesso tempo, di premetterne una rapida estrazione per operazioni di manutenzione, come sarà spiegato meglio nel seguito.

Tipicamente la parte circolare della sede ha un diametro sostanzialmente uguale a quello dell’albero. Con il termine sostanzialmente si intende che il gioco fra la superficie esterna dell’albero e la superficie della sede è tale da permettere all’albero di scorrere in quest’ultima almeno in una direzione radiale per essere estratto e riposizionato. Tipicamente la differenza fra il diametro dell’albero e quello della sede è inferiore a 1 mm e preferibilmente inferiore a 0,5 mm.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, la sede del rullo ha preferibilmente un profilo a semicerchio. Eventualmente, detta sede può avere una forma ad U come quella dell’albero.

Il diametro della parte circolare della sede del rullo è uguale o preferibilmente maggiore al diametro di quest’ultimo. Ad esempio, quando l’albero è in appoggio nella propria sede la superficie del rullo è distanziata da quella della sua sede di almeno alcuni decimi di millimetro. In questo modo i rulli ruotano in appoggio solamente sull’albero senza entrare in contatto con la superficie della sede.

Detta sede è inoltre delimitata da pareti laterali atte a mantenere la posizione assiale del rullo; tipicamente la larghezza della sede, ovvero la distanza fra dette pareti laterali, è circa uguale alla larghezza del rullo.

Rispetto alle matrici della tecnica nota sopra descritte, nella matrice della presente invenzione la superficie dei rulli, cioè quella che entra in contatto con la lamiera, è soggetta a un’usura quasi nulla o comunque molto limitata. La sostituzione dei rulli è quindi molto meno frequente rispetto quella delle barre cilindriche delle matrici note.

Secondo un aspetto dell’invenzione, le pareti piane delle sedi dell’albero e quelli dei rulli, qualora presenti, sono parallele. In questo modo l’albero e i rulli possono essere posizionati o rimossi dalle rispettive sedi contestualmente e in blocco, ovvero gli uni già accoppiati agli altri.

La sostituzione di un rullo usurato o danneggiato può quindi, comunque, essere eseguita in modo pratico e veloce.

Secondo un aspetto dell’invenzione, la superficie esterna dell’albero e la superficie interna dei rulli, cioè del foro, che ruota in contatto essa, sono rettificate. Questo tipo di lavorazione, come detto sopra, riduce al minimo l’attrito fra le parti. Sulle superfici cilindriche dell’albero e del foro del rullo detta lavorazione è praticabile in modo semplice e con costi ridotti.

Secondo una forma di realizzazione, l’albero ha una lunghezza pari o superiore a quella della superficie lavorante, nella direzione dell’asse principale del corpo. Secondo un’altra variante l’albero può comprendere più spezzoni allineati sul loro asse e disposti consecutivi l’uno all’altro. Più in generale, la lunghezza dell’albero dipende dalle dimensioni del corpo della matrice.

L’albero ha un diametro tipicamente compreso fra 6 mm e 20 mm.

Il rullo ha un diametro compreso preferibilmente fra 10 mm e 30 mm.

Il rullo ha una larghezza compresa preferibilmente fra 10 mm e 30 mm.

Detti rulli, inoltre, sono distanziati l’uno dall’altro di una distanza compresa preferibilmente fra 5 mm e 20 mm. Detta distanza può essere costante e uguale per tutti i rulli oppure diversa, ad esempio i rulli possono essere disposti in gruppi distanziati maggiormente gli uni dagli altri.

Secondo una forma di realizzazione, detti mezzi di supporto sono disposti in corrispondenza di due bordi laterali superiori che delimitano la superficie lavorante della matrice, quest’ultima avendo tipicamente una forma sostanzialmente a V.

Secondo una variante, il corpo della matrice può comprendere un blocco monolitico lavorato alle macchine utensile per ottenere sia la superficie lavorante sia quelle delle sedi dell’albero e dei rulli.

Secondo una forma di realizzazione alternativa, il corpo può comprendere molteplici piastre disposte parallele, aderenti e allineate. Dette piastre sono mantenute unite e nella suddetta posizione relativa da dei mezzi di unione o unione-compressione di tali piastre. Detti mezzi di unione-compressione, ad esempio, possono comprendere delle barre filettate passanti attraverso fori ricavati in ciascuna piastra sulle cui estremità sono avvitati dei dadi che premono sulle facce delle piastre più esterne e comprimono quelle fra esse interposte.

Ciascuna piastra può essere ricavata da una lastra tagliata al laser in maniera da presentare un bordo che costituisce una parte della superficie lavorante e dei recessi che sono parte delle sedi dell’albero o dei rulli.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione di un esempio di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di una matrice per una pressa di piegatura, come illustrata nelle figure allegate in cui: - la figura 1 è una vista prospettica della matrice secondo l'invenzione;

- la figura 2 è una vista in pianta della matrice di figura 1;

- la figura 3 è una vista della matrice di figura 1 parzialmente smontata;

- le figure 4a e 4b sono viste frontali e parziali della matrice di figura 1 sezionata lungo rispettivi piani verticali A-A, B-B;

- la figura 5 è una vista prospettica della matrice secondo un’altra forma di realizzazione dell’invenzione;

- la figura 6 è una vista prospettica esplosa della matrice di figura 5.

Con riferimento alle figure allegate, con il numero 1 è indicata nel complesso una matrice il cui corpo 10 si estende lungo un’asse principale indicato con X. Il corpo 10 comprende una porzione lavorante 11 e, dal lato opposto, una porzione d’attacco 12, quest’ultima essendo atta a fissare e/o allineare il corpo 10 alla restante parte della pressa piegatrice (non illustrata nelle figure).

La parte lavorante 11 presenta una superficie lavorante 11’ sulla quale è premuta una lamiera da piegare e della quale detta lamiera assume un profilo sostanzialmente corrispondente.

La superfice lavorante 11’ è delimitata superiormente da due bordi laterali 18 in corrispondenza dei quali sono disposti i mezzi di supporto della lamiera, indicati nel complesso con 20.

Detti mezzi di supporto 20 comprendono un albero 21, disposto sostanzialmente parallelo all’asse X del corpo 10, e dei rulli 22, forati al centro, infilati sull’albero 21 e distanziati l’uno dall’altro. L’accoppiamento fra la superficie esterna dell’albero 21 e il foro dei rulli 22 è tale da consentire a questi ultimi di ruotare liberamente.

L’albero 21 è ospitato in una sede 23, ricavata direttamente nel corpo 10, con sezione ad U o ad arco di cerchio. Nella figura 4a è illustrata in sezione la sede 23 che presenta una porzione a semicerchio 23a e due pareti 23b piane, affacciate e parallele che si estendono dalla porzione a semicerchio. La sede 23 è orientata in maniera che l’angolo α formato dalle pareti 23b e il piano orizzontale è compreso fra 30° e 90° e più preferibilmente fra 45° e 60°.

Le sedi 24 dei rulli 22 hanno invece una forma a semicerchio, come visibile nella figura 4b.

Come si può osservare in questa figura, la superficie esterna dei rulli 22 è leggermente distanziata dalla superficie interna della sede 24, così da permettere la rotazione di detti rulli senza alcun contatto o interferenza con essa.

Come visibile nella figura 3 la sede 23 dell’albero 21 in realtà comprende una pluralità di tratti 23’ inframezzati dalle sedi 24 dei rulli. Nell’esempio illustrato, la distanza fra i rulli 22 non è costante; detti rulli 22 sono raggruppati a due a due, dove la distanza fra due gruppi consecutivi è maggiore rispetto a quella di due rulli del gruppo.

Nella figura 5 è illustrata la matrice secondo una variante alternativa dell’invenzione. In questa variante, il corpo 10 è formato da una pluralità di piastre 13 disposte affacciate, adiacenti l’une alle altre e allineate lungo l’asse principale X.

Le piastre 13 sono mantenute unite l’une alle altre e compresse, da dei mezzi di unione-compressione 14 visibili nella figura 6. Detti mezzi di unionecompressione comprendono delle barre filettate 15 inserite in fori 16 ricavati su ciascuna piastra. Dei dadi 17 avvitati sulle estremità delle barre filettate 15 schiacciano le piastre 13 più esterne contro quelle poste fra esse.

Questa variante permette di costruire la matrice con un costo inferiore rispetto a quella con il corpo monoblocco in acciaio. Le piastre 13, difatti, possono essere ottenute a partire da una lastra di acciaio tagliata al laser già con la forma e le dimensioni definitive. Tale processo è quindi molto più rapido e meno costoso rispetto alla lavorazione dal pieno di un pezzo monoblocco, così come è minore il costo del materiale di partenza.

L'invenzione è stata descritta a scopo illustrativo e non limitativo, secondo alcune forme preferite di attuazione. Il tecnico esperto del settore potrà trovare numerose altre forme di attuazione e varianti, tutte ricadenti nell'ambito di protezione delle rivendicazioni che seguono.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Una matrice (1) per una pressa piegatrice comprendente un corpo (10) collegabile a una parte mobile o fissa della pressa piegatrice, il quale corpo (10) si sviluppa lungo un asse principale (X) e presenta una superficie lavorante (11’), destinata a entrare in contatto con un pezzo da piegare, detto corpo (10) comprendendo dei mezzi di supporto (20) atti a ricevere in appoggio il pezzo da piegare e consentirne lo scorrimento durante la piegatura, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di supporto (20) comprendono: - almeno un albero di supporto (21) che si estende lungo una direzione parallela all’asse principale (X) del corpo (10); e - una pluralità di rulli (22) montati in modo ruotabile su detto albero (21), disposti affiancati e distanziati gli uni dagli altri; nella quale detto albero (21) e detti rulli (22) sono alloggiati in rispettive sedi (23, 24) ricavate nel corpo (10).
2. 2. La matrice (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la sede (23) dell’albero (21) ha un profilo semicircolare oppure ad U con una porzione semicircolare (23a) e una coppia di pareti (23b) piane, affacciate e parallele che si estendono da detta porzione semicircolare.
3. 3. La matrice (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che le sedi (23) sono orientate in maniera che l’angolo (α) formato dalle pareti piane (23b) e dal piano orizzontale è compreso fra 30° e 90°.
4. 4. La matrice (1) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la sede (24) del rullo (22) ha un profilo semicircolare oppure ad U con una porzione semicircolare e una coppia di pareti piane affacciate e parallele che si estendono da detta porzione semicircolare, quest’ultima avendo un diametro maggiore di quello del rullo (22).
5. 5. La matrice (1) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che le pareti piane delle sedi (24) dei rulli (22) sono parallele alle pareti piane (23b) della sede (23) dell’albero.
6. 6. La matrice (1) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata che la superficie esterna dell’albero (21) e la superficie interna dei rulli, che ruota in contatto con essa, sono rettificate.
7. 7. La matrice (1) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata che l’albero (21) ha un diametro costante.
8. 8. La matrice (1) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i mezzi di supporto (20) sono posti in corrispondenza di due bordi laterali superiori (18) che delimitano la superficie lavorante (11’).
9. 9. La matrice (1) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto albero (21) ha una lunghezza pari o superiore a quella della superficie lavorante (11’) nella direzione dell’asse principale del corpo.
10. 10. La matrice (1) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il corpo (10) comprende molteplici piastre (13) disposte parallele, aderenti e allineate fra loro e dei mezzi di unione o unione-compressione (14) di tali piastre (13).