IT9021791A1 - Molla a gas ad alte prestazioni. - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione che ha per titolo:

"MOLLA A GAS AD ALTE PRESTAZIONI

La presente invenzione si riferisce ad una molla a gas ad alte prestazioni, in particolare ad una molla a gas a tenuta rinforzata e duratura.

Essa si riferisce più in particolare ad un complesso di tenuta ad alta affidabilità per molle a gas e simili.

Sono frequentemente utilizzate, nell'industria, le molle a gas, ed in particolare le molle ad azoto, per dei lavori ripetitivi come movimenti di richiamo di slitte, o estrazione di pezzi stampati o imbutiti negli utensili di presse industriali.

L'uso intensivo nel campo industriale per la produzione industriale in gran serie, impone un numero considerevole di cicli di lavoro a queste molle, che oltrepassa molto spesso il milione di manovre. Inoltre, le condizioni di lavoro sono qualche volta estreme, e conviene assicurarsi una perfetta affidabilità di questi organi.

Questa affidabilità deve dunque oltrepassare le condizioni generalmente poste in questi campi di utilizzazione industriale.

La fonte principale di difetti, riguarda la tenuta, il cui mantenimento non può essere garantito completamente durante lunghi periodi e tempi di utilizzazione intensiva e ripetuta.

Infatti, in ragione degli sforzi sequenziali dovuti ai cicli di lavoro, la guarnizione di tenuta semi-morbida, di cui sono provviste anteriormente le molle, si deteriora rapidamente e cede non permettendo più non solamente di assicurare una tenuta sufficiente, ma anche di servire come riferimento costante di arresto all'asta del pistone in posizione estratta.

Le molle a gas recenti, che presentano delle guarnizioni più resistenti, non sfuggono al rischio di danneggiamento per estrusione, che provoca rapidamente una mancanza di tenuta.

Tali molle a gas non sono più adatte, in questo stato, per l'applicazione messa in opera.

Inoltre, dato che il corpo della molla compie un lavoro ripetitivo intenso, esso si riscalda esageratamente, il che contribuisce a peggioramenti notevoli delle prestazioni e ad un deterioramento più o meno rapido del complesso .

Si osservano da una parte, dopo un gran numero di cicli di funzionamento, un travaso dell'azoto nella camera di lubrificazione e, d'altra parte, delle perdite multiple del liquido di lubrificazione che si manifestano all'esterno della molla a gas.

Le molle a gas non presentano più allora la forza richiesta e danno luogo ad una malformazione al momento dello stampoggio del pezzo lavorato ed in certi casi, quando i difetti si amplificano, il deterioramento dell'utensile di stampaggio.

L'invenzione ha per scopo di porre rimedio a questi diversi inconvenienti proponendo una molla a gas ad alte prestazioni contenente un complesso di tenuta di grande affidabilità, che garantisce un lungo uso in ambiente industriale ed una corsa rigorosamente costante del pistone.

Per questo scopo, la molla a gas ad alte prestazioni ed a tenuta rinforzata secondo l'invenzione è caratterizzata dal fatto che gli anelli di guida contengono ciascuno una guarnizione di tenuta a labbri, differenti l'una dall'altro per dimensioni e materiale, e dal fatto che la camera di lubrificazione principale è raddoppiata da una camera anulare annessa, concentrica alla prima ed in comunicazione fluidica con essa, camera prevista tra l'anello inferiore ed il corpo della molla, e dal fatto che per le due guarnizioni del tipo a labbri, questi sono diretti verso la camera di compressione, la guarnizione inferiore essendo sottoposta alla pressione della camera di compressione tramite un passaggio proveniente dalla camera di compressione e sboccante nel suo spazio fra i labbri, e la guarnizione superiore essendo sottoposta alla pressione della camera di lubrificazione.

Come già menzionato, la doppia tenuta secondo l'invenzione permette di garantire un lungo uso in totale efficienza, ben al di là della soglia critica attuale di rischio di cattivo funzionamento o di perdita.

In più, al di là delle prestazioni tecniche, il complesso di tenuta secondo l'invenzione mette in opera dei componenti semplici, il che permette di prevedere un prezzo di vendita del tutto competitivo.

D'altronde, la corsa del pistone resta sempre identica. La costituzione della molla a gas secondo l'invenzione permette di raggiungere delle prestazioni ed una affidabilità eccezzionali.

Così, la presenza di due camere anulari di lubrificazione permette di diminuire sufficientemente il riscaldamento per mirare ad un uso permanente intensivo.

Inoltre, il sensibile aumento della tenuta proviene dalla comunicazione tra la camera di azoto sotto pressione ed i labbri di tenuta della guarnizione inferiore interna e dalla presenza di una seconda guarnizione interna, disposta all'uscita della camera anulare principale di lubrificazione.

Due guarnizioni esterne agli anelli di guida migliorano ancora la tenuta al liquido di lubrificazione.

Le caratteristiche tecniche ed altri vantaggi risulteranno dalla lettura della descrizione seguente, effettuata a titolo di esempio non limitativo su una forma di esecuzione dell'invenzione in riferimento alla figura unica che è una vista in sezione longitudinale della molla a gas secondo l'invenzione,

La molla a gas secondo l'invenzione si compone di un corpo 1 di forma generale cilindrica, delimitante nella sua semi-parte inferiore una camera 2 totalmente stagna riempita di azoto sotto pressione.

La parte superiore comprende un'asta 3 che termina con una testa 4, ed un complesso di guida 5 costituito da due anelli di guida in bronzo, di cui un anello inferiore 6 ed un anello superiore 7.

La testa 4 svolge la finizione di arresto per limitare i movimenti di richiamo dell'asta in posizione estratta.

L'anello inferiore 6, di lunghezza maggiore, è aperto verso l'alto, secondo un' passaggio anulare 8 immediatamente attorno all'asta 3 e delimita, nella parte superiore, una camera principale di lubrificazione 9, detta camera di riserva, concentrica all'asta 3. Questo anello è conformato esteriormente con un ribasso anulare 10 che forma, tra la parete del corpo cilindrico 1 e l'anello inferiore 6, una camera anulare annessa 11 di lubrificazione, concentrica alla camera principale 9 ed in comunicazione con essa. La camera anulare annessa 11 è in comunicazione fluidica, tramite molteplici passaggi radiali come quelli 12, con la camera principale 9.Questa camera annessa 11 è chiusa dalla superiice laterale cilindrica del corpo 1 della molla che forma la sua parete laterale esterna.

Questa camera anulare annessa 11 costituisce una camera supplementare di spessore ridotto, in comunicazione con la camera principale e chiusa lateralmente dalla superfice laterale cilindrica del corpo 1. Essa favorisce la dissipazione termica del calore proveniente dal riscaldamento dell'olio di lubrificazione constatato nel servizio intensivo.

L'anello inferiore <5 presenta, nella.parte bassa intorno all'asta 3, un'incavo anulare 13 per l'alloggiamento di una prima guarnizione di tenuta 14, per esempio a labbri e del tipo anti-estrusione. La guarnizione è disposta in modo che i suoi labbri siano diretti verso la camera di compressione 2.

Secondo una caratteristica originale dell'invenzione, l'anello inferiore 6 presenta una comunicazione assiale 15 tramite un passaggio del tipo condotto 16 tra la camera 2 di pressione di azoto e la detta guarnizione di tenuta 14. Questa comunicazione assiale 15, sotto la forma di un foro, sbocca in corrispondenza dello spazio fra i labbri 7 della prima guarnizione di tenuta 14.

Questa pressione supplementare sui labbri della guarnizione 14 aumenta il contatto di tenuta con l'asta 3 e migliora così considerevolmente la tenuta.

L'anello superiore 7 presenta nella sua base un'incavatura anulare coassiale 18 che serve da alloggiamento ad una guarnizione superiore di tenuta 19 ugualmente a labbri e del tipo anti-estrusione. Come per la prima guarnizione, la faccia inferiore è provvista di labbri e questi sono diretti verso la camera di compressione, praticamente di fronte al passaggio anulare 8 della camera principale di lubrificazione che sbocca così nello spazio fra i labbri della guarnizione superiore 19.

Secondo un’altra caratteristica nuova dell'invenzione, le guarnizioni di tenuta 14 e 19 sono di dimensioni e di materiali differenti. La guarnizione superiore 19 è realizzata per esempio in poliuretano, mentre la guarnizione di tenuta inferiore 14 è in gomma di acrilonitrilebutadiene , più flessibile che il poliuretano. L’ impiego di un materiale rigido in alto e di un materiale più flessibile per la guarnizione inferiore e le differenze di dimensioni introducono una disparità che migliora sensibilmente la resistenza al riscaldamento e, in maniera generale, l'affidabilità della molla a gas secondo l'invenzione.

Una guarnizione terminale superiore 20, del tipo guarnizione raschiante, alloggiata in una scanalatura superiore dell'anello superiore, completa la tenuta delle guarnizioni toniche inferiore 21 e superiore 22 alloggiate rispettivamente in scanalature appropriate previste nelle superfici laterali esterne degli anelli inferiore e superiore, ed assicura da una parte e dall'altra la tenuta della camera anulare annessa 11 e quella della camera 2 rispetto al corpo 1 nella sua parte superiore.

L’anello superiore è immobilizzato rispetto al corpo da un anello elastico 23.

Il corpo 1 termina verso il basso con una base 24 comprendente un orifizio laterale di gonfiaggio 25 nel quale è montato un corpo di valvola 26 ricevente la valvola 27.

Una scanalatura periferica 28 è praticata nella base del corpo 1 per fissare la molla su un utensile, per esempio con l'aiuto di due semi-flange.

L'invenzione è stata descritta qui sopra in dettaglio. E ' inteso tuttavia che diverse modifiche semplici, aggiunte, varianti dirette, sostituzioni con dei mezzi equivalenti entrano nell'ambito della presente protezione.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Molla a gas ad alte prestazioni e di grande affidabilità, in particolare molla ad azoto, comprendente un coi'po cilindrico (1), una camera di compressione riempita di gas sotto pressione ed un'asta guidata da degli anelli di guida inferiore e superiore e lubrificata a partire da una camera di lubrificazione, caratterizzata dal fatto che gli anelli di guida inferiore (6) e superiore (7) contengono ciascuno una guarnizione di tenuta anulare a cavità, rispettivamente (14) e (19), e dal fatto che la camera- di lubrificazione (9) è raddoppiata da una camera anulare annessa (11) concentrica alla camera principale ed in comunicazione fluidica con essa, tale camera annessa essendo delimitata dalla parte superiore dall'anello inferiore (6) e dal corpo (1) della molla, e dal fatto che le due guarnizioni anulari a cavità (14) e (19), previste ciascuna in ogni anello di guida, rispettivamente (6) e (7), presentano una cavità diretta verso la camera di compressione (2), la guarnizione inferiore (14) essendo sottoposta alla pressione di questa camera e la guarnizione superiore (19) essendo sottoposta ad una pressione costante di un lubrificante.
2. 2. Molla a gas secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le guarnizioni di tenuta anulari sono differenti 1'una dall'altra.
3. 3. Molla a gas secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le guarnizioni anulari sono delle guarnizioni a labbri.
4. 4. Molla a gas secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la guarnizione inferiore (14) è sottoposta alla pressione della camera di compressione (2) attraverso un passaggio assiale (15) di comunicazione con la camera di compressione sboccante nel suo spazio fra i labbri.
5. 5. Molla a gas secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la camera di lubrificazione principale (9) sbocca con un incavo (8) anulare di comunicazione nello spazio fra i'labbri della guarnizione superiore (19).
6. 6. Molla a gas secondo le rivendicazioni 1, 2 e 3, caratterizzata dal fatto che la tenuta della camera anulare annessa (11) è assicurata da due guarnizioni toriche disposte da una parte e dall'altra della camera, su ciascuno degli anelli di guida (6) e (7).
7. 7. Molla a gas secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la camera annessa (11) è delimitata lateralmente dalla parte superiore dell'anello inferiore, da una parte, e dalla parete laterale inferiore frontale del corpo della molla, dall'altra parte.
8. 8. Molla a gas secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le guarnizioni di tenuta a labbri sono differenti per dimensioni ed in materiale,
9. 9. Molla a gas secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che la guarnizione superiore (19) è realizzata in poliuretano.
10. 10. Molla a gas secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che la guarnizione inferiore (14) è realizzata in gomma più flessibile del poliuretano di cui è costituita la guarnizione·.superiore (19).
11. 11. Molla a gas secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che gli anelli di guida (6) e (7) sono in bronzo.