ITMO20130291A1 - Apparato di formatura - Google Patents

Description

Descrizione di invenzione industriale

APPARATO DI FORMATURA

Background dell’invenzione

[0001] L’invenzione concerne un apparato di formatura, in particolare un apparato di presso-formatura e/o termo-formatura.

[0002] In modo specifico, ma non esclusivo, l’apparato in oggetto può essere utilmente impiegato per la formatura (imbutitura) di lastre, in particolare di lastre in materiale termoformabile, più in particolare in materiale plastico composito con fibre di rinforzo.

[0003] In particolare si fa riferimento a un apparato realizzato secondo il preambolo della prima rivendicazione. Un apparato siffatto è descritto, ad esempio, nella pubblicazione brevettuale n. EP 1878558.

Sommario dell’invenzione

[0004] Uno scopo dell’invenzione è di fornire un apparato di formatura in cui la forza di (presso-)formatura operante tra due semistampi per formare il pezzo viene scaricata, almeno in prevalenza, sugli stessi semistampi e non sul telaio dell’apparato.

[0005] Un vantaggio è di realizzare un apparato di formatura in grado di generare un’elevata forza di presso-formatura tra i semistampi, ad esempio dell’ordine di 100 tonnellate, nell’ambito di una struttura complessiva di apparato relativamente leggera.

[0006] Un vantaggio è di provvedere un apparato di formatura adattabile in maniera rapida e facile a semistampi di diversi formati.

[0007] Un vantaggio è di dare luogo a un apparato di formatura con due tavole portasemistampo in cui ciascuna tavola ha un piano di montaggio che può essere interamente sfruttato per il fissaggio del relativo semistampo.

[0008] Un vantaggio è di rendere disponibile un apparato di formatura costruttivamente semplice ed economico.

[0009] Tali scopi e vantaggi ed altri ancora sono tutti raggiunti dall’apparato secondo una o più delle rivendicazioni sotto riportate.

[0010] In un esempio, un apparato di (presso-)formatura comprende due tavole per ricevere due rispettivi semistampi, le due tavole essendo avvicinabili tra loro in maniera motorizzata fino a una posizione relativa di accoppiamento in cui almeno un elemento di aggancio disposto su una tavola può impegnarsi (in modo risolvibile) a un’estremità di almeno un albero o asta di trazione disposto sull’altra tavola, la forza di (presso-)formatura tra i due semistampi essendo generata dalla forza di trazione attuata da almeno un attuatore idraulico, disposto su una tavola o sull’altra, per tirare l’albero di trazione.

Breve descrizione dei disegni

[0011] L’invenzione potrà essere meglio compresa e attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano un esempio non limitativo di attuazione.

[0012] La figura 1 mostra una vista in prospettiva di un esempio di apparato di formatura realizzato secondo l’invenzione, in una configurazione operativa in cui le tavole sono in posizione relativa di accoppiamento pronte per l’accoppiamento.

[0013] La figura 2 è la vista di figura 1 con le tavole accoppiate.

[0014] La figura 3 è una vista dell’apparato di figura 1, con i semistampi montati sulle tavole, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre, in una configurazione in cui le tavole sono distanti tra loro.

[0015] Le figure da 4 a 7 sono viste laterali, in elevazione verticale, di quattro fasi in sequenza di funzionamento dell’apparato di figura 1.

Descrizione dettagliata

[0016] Facendo riferimento alle suddette figure, è stato indicato nel suo complesso con 1 un apparato di formatura, in particolare presso-formatura e/o termo-formatura, che può essere utilizzato, in modo specifico ma non esclusivo, per la formatura (ad esempio mediante imbutitura) di lastre in materiale plastico termoformabile, in particolare materiale composito contenente fibre auto rinforzanti.

[0017] L’apparato 1 di formatura comprende un telaio 2, una prima tavola 3 (superiore) e una seconda tavola 4 (inferiore) per ricevere, rispettivamente, un primo semistampo S1 e un secondo semistampo S2 per formare un pezzo mediante pressatura. Almeno l’una o l’altra delle due tavole, o ciascuna delle due tavole, (ad esempio la prima tavola 3 e/o la seconda tavola 4) è mobile rispetto al telaio 2.

[0018] L’apparato 1 di formatura può comprendere dei mezzi (non illustrati) per riscaldare il pezzo prima della pressatura. L’apparato 1 di formatura può essere associato a un apparato di riscaldamento (non illustrato) disposto accanto all’apparato di formatura per preriscaldare il pezzo che sarà poi trasferito nella stazione di pressatura.

[0019] L’apparato 1 di formatura comprende primi mezzi di azionamento per azionare spostamenti relativi delle due tavole 3 e 4 l’una rispetto all’altra. È possibile prevedere, ad esempio, che almeno la prima tavola 3 (superiore) sia mobile (verticalmente) rispetto al telaio 2, dietro comandi dei primi mezzi di azionamento, che possono comprendere, ad esempio, almeno un dispositivo traslatore 5, ad esempio un dispositivo traslatore con un meccanismo del tipo a vite e madrevite (vite a ricircolo di sfere). I primi mezzi di azionamento possono comprendere, in particolare, due o più dispositivi traslatori 5. Nell’esempio specifico sono disposti quattro dispositivi traslatori 5.

[0020] È possibile prevedere, ad esempio, che anche la seconda tavola 4 (inferiore) sia mobile (verticalmente) rispetto al telaio 2, ad esempio dietro comando di due o più (quattro) dispositivi traslatori 5 (a vite e madrevite).

[0021] L’apparato 1 di formatura può comprendere dei mezzi di guida (statici e lineari) ai quali è scorrevolmente accoppiata almeno la tavola mobile rispetto al telaio.

[0022] I mezzi di guida possono comprendere una pluralità di elementi longitudinali (verticali) solidali al telaio 2, in particolare una pluralità di colonne 8, ad esempio almeno tre colonne (quattro nel caso specifico), a ciascuna delle quali è scorrevolmente accoppiata almeno un primo elemento scorrevole di guida (ad esempio una prima boccola 9) solidale alla prima tavola 3 e almeno un secondo elemento scorrevole di guida (ad esempio una seconda boccola 10) solidale alla seconda tavola 4.

[0023] I mezzi di guida possono essere disposti lateralmente all’esterno di un bordo periferico della tavola mobile e/o lateralmente all’esterno di una zona della tavola mobile destinata a ricevere il relativo semistampo.

[0024] L’apparato 1 di formatura comprende secondi mezzi di azionamento per esercitare una forza (relativamente elevata, ad esempio maggiore di 10 tonnellate, o maggiore di 50 tonnellate) di presso-formatura tra le due tavole 3 e 4 idonea per formare il pezzo mediante pressatura.

[0025] I secondi mezzi di azionamento possono comprendere una prima parte disposta su una tavola e una seconda parte disposta sull’altra tavola. La prima parte e la seconda parte sono suscettibili di essere interbloccate l’una all’altra in maniera amovibile. La prima parte e la seconda parte dei secondi mezzi di azionamento sono separate tra loro quando le due tavole sono a una distanza l’una dall’altra (figura 3) e sono accoppiabili tra loro quando i primi mezzi di azionamento avvicinano le due tavole l’una rispetto all’altra in una posizione relativa di accoppiamento (figure 1 e 2), come sarà meglio spiegato in seguito.

[0026] La prima parte dei secondi mezzi azionamento può comprendere, in particolare, almeno un albero o asta di trazione 6 montato sulla prima tavola 3. La seconda parte dei secondi mezzi azionamento può comprendere, in particolare, almeno un attuatore di trazione 7 montato sulla seconda tavola 4.

[0027] La seconda parte dei secondi mezzi azionamento può comprendere almeno un elemento di aggancio 11 disposto per l’accoppiamento con la suddetta prima parte. Ciascun elemento di aggancio 11 può avere la possibilità di assumere una posizione di impegno (figura 2) in cui aggancia la suddetta prima parte, quando le due tavole 3 e 4 sono nella posizione relativa di accoppiamento, e una posizione di disimpegno in cui è sganciato (figura 1) dalla prima parte. Lo spostamento di ogni elemento di aggancio 11 tra le posizioni di impegno e disimpegno può essere azionato, in particolare, ad opera del rispettivo attuatore (idraulico) di trazione 7.

[0028] Lo spostamento di ogni elemento di aggancio 11 tra le posizioni di impegno e disimpegno può comprendere, ad esempio, una rotazione attorno a un perno.

[0029] La prima parte dei secondi mezzi di azionamento può comprendere, come in questo caso specifico, una zona di aggancio 12 disposta per ricevere un rispettivo elemento di aggancio 11. Tale zona di aggancio 12 può essere disposta a un’estremità (inferiore) di un relativo albero o asta di trazione 6. Tale zona di aggancio 12 può essere, ad esempio, del tipo a perno su forcella, o del tipo ad anello o golfare, o di altro tipo ancora.

[0030] Nell’esempio specifico, ogni elemento di aggancio 11 (ad esempio in forma di singolo gancio) può passare dalla posizione di disimpegno a quella di impegno (ad esempio mediante una rotazione) in maniera da entrare in un’apertura definita dalla zona di aggancio 12 (ad esempio l’apertura definita da perno e forcella, o dall’anello o golfare, eccetera) per poi agganciare l’albero di trazione 6 e iniziare quindi a tirarlo dietro azionamento del rispettivo attuatore di trazione 7.

[0031] Ogni albero di trazione 6 può essere montato sulla prima tavola 3 con la possibilità di compiere, dietro comando di mezzi motori, movimenti in direzione del proprio asse longitudinale, in maniera da poter regolare la propria posizione relativa rispetto alla prima tavola 3. In particolare, ogni albero di trazione 6 (con asse longitudinale verticale) potrà essere movimentato mediante un asse (verticale) motorizzato, ad esempio utilizzando un motore brushless 13, o altro tipo di motore. La regolazione della posizione (verticale) dell’albero di trazione 6 consente di adattare il sistema a diversi formati dei semistampi, affinché ogni elemento di aggancio 11 su una tavola possa correttamente incontrare la rispettiva zona di aggancio 12 (portata dall’albero 6) sull’altra tavola qualunque sia la dimensione (altezza) dei semistampi attaccati alle tavole.

[0032] Ogni tavola può comprendere una porzione centrale destinata a ricevere il relativo semistampo e può, inoltre, comprendere almeno una porzione a mensola sporgente a sbalzo dalla suddetta porzione centrale. Ciascuna prima parte dei secondi mezzi di azionamento e/o ciascuna seconda parte dei secondi mezzi di azionamento possono essere montate su una porzione a mensola della rispettiva tavola.

[0033] La prima parte dei secondi mezzi di azionamento potrà comprendere una pluralità, ad esempio almeno tre (quattro nel caso specifico), alberi di trazione 6 disposti sulla prima tavola 3. La seconda parte dei secondi mezzi di azionamento potrà comprendere una pluralità, ad esempio almeno tre (quattro nel caso specifico), attuatori di trazione 7 disposti sulla seconda tavola 4. Ciascun attuatore di trazione 7 può essere associato a un rispettivo albero di trazione 6. Ogni attuatore di trazione 7 può comprendere, come in questo esempio, un attuatore (lineare) a fluido (idraulico). La corsa massima di ogni attuatore di trazione 7 può essere inferiore (meno di due terzi, o meno della metà, o meno di un terzo, o meno di un quarto) rispetto alla corsa massima dei dispositivi traslatori 5 di regolazione della posizione di ogni albero di trazione 6.

[0034] Il funzionamento dell’apparato 1 viene descritto a partire dalla configurazione di figura 4, in cui le tavole con i relativi semistampi sono distanziate tra loro. I primi mezzi di movimentazione (dispositivi traslatori 5 a vite-madrevite, ad esempio viti a ricircolo di sfere) provvedono ad avvicinare le tavole fino alla posizione di accoppiamento (figura 5).

[0035] Gli alberi di trazione 6 erano stati in precedenza regolati nella posizione idonea (ad esempio mediante i motori brushless 13), rispetto alla tavola (prima tavola 3 superiore) sulla quale sono montati, in funzione delle dimensioni dei semistampi, affinché ogni zona di aggancio 12 (sull’estremità inferiore) di ogni albero di trazione 6 si trovi affacciata al rispettivo elemento di aggancio 11 (per ora in posizione di disimpegno) in corrispondenza della corretta posizione relativa dei semistampi l’uno ravvicinato rispetto all’altro.

[0036] A questo punto gli attuatori di trazione 7 iniziano la propria attivazione per spostare, in una fase iniziale della propria corsa, gli elementi di aggancio 11 dalla posizione di disimpegno alla posizione di impegno (ruotando attorno al proprio perno) per entrare dentro le rispettive zone di aggancio 12 sugli alberi di trazione 6 (figura 6).

[0037] Gli attuatori di trazione 7 proseguono quindi la propria attivazione (figura 7), per cui in una fase successiva della propria corsa gli attuatori 7 possono tirare gli alberi di trazione 6 (ora collegati agli attuatori tramite il sistema di aggancio) in maniera da generare la forza di compressione tra i semistampi idonea per la formatura del pezzo in lavorazione.

[0038] L’apparato sarà dotato di mezzi di controllo elettronici programmabili (un sistema a controllo numerico) per controllare il suddetto funzionamento.

[0039] È possibile prevedere, come nell’esempio illustrato, che una delle due tavole (in particolare la tavola associata ai mezzi attuatori di trazione, nel caso specifico la seconda tavola 4 inferiore) sia sostanzialmente statica rispetto al telaio 2, mentre l’altra tavola (in particolare la tavola associata ai tiranti passivi disposti per essere soggetti alla trazione esercitata dai mezzi attuatori di trazione, nel caso specifico la prima tavola 3 superiore) compie il movimento di regolazione durante il quale le due tavole si avvicinano tra loro con le due parti del sistema di bloccaggio e trazione ancora separate tra loro.

[0040] L’altra tavola (superiore) potrà inoltre compiere anche il (relativamente piccolo) movimento di presso-formatura vero e proprio (con le due parti del sistema di bloccaggio e trazione unite tra loro) durante il quale viene generata la forza di pressoformatura operante tra i due semistampi per formare il pezzo (non illustrato). All’apertura dei semistampi, anche il sistema di bloccaggio e trazione si aprirà, in maniera reversibile rispetto alla chiusura, e le due parti del sistema torneranno a essere separate.

[0041] Il sistema consente di generare una forza di presso-formatura tra i due semistampi senza scaricare la forza stessa sul telaio. Infatti, la forza di presso-formatura generata dai cilindri di trazione viene scaricata sugli stessi semistampi. Tale forza di presso-formatura potrà essere relativamente elevata, in particolare maggiore di 10 tonnellate, ad esempio dell’ordine di 100 tonnellate.

[0042] Il sistema di bloccaggio e trazione delle tavole, così come il sistema di movimentazione relativa delle tavole, è disposto in una zona periferica lateralmente all’esterno del piano di attacco dei semistampi, in maniera da lasciare libero tutto lo spazio disponibile sulle tavole per il montaggio dei semistampi.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di formatura comprendente: - un telaio (2); - una prima tavola (3) e una seconda tavola (4) per ricevere, rispettivamente, un primo semistampo (S1) e un secondo semistampo (S2) per formare un pezzo, almeno una di dette due tavole essendo mobile rispetto a detto telaio; - primi mezzi di azionamento (5) per azionare spostamenti relativi di dette due tavole l’una rispetto all’altra; - secondi mezzi di azionamento (6; 7) per esercitare una forza tra dette due tavole idonea per formare il pezzo, detti secondi mezzi di azionamento avendo una prima parte (6) montata su una tavola e una seconda parte (7) montata sull’altra tavola, dette prima e seconda parte essendo separate tra loro quando dette due tavole sono a una distanza l’una dall’altra ed essendo accoppiabili tra loro quando detti primi mezzi di azionamento (5) avvicinano dette due tavole l’una rispetto all’altra in una posizione relativa di accoppiamento; caratterizzato dal fatto che detta prima parte comprende almeno un albero di trazione (6) montato su detta prima tavola (3) e detta seconda parte comprende almeno un attuatore di trazione (7) montato su detta seconda tavola (4).
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, comprendente mezzi di guida (8) statici e lineari ai quali è scorrevolmente accoppiata detta almeno una tavola (3) mobile rispetto al telaio (2).
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di guida comprendono una pluralità di colonne (8), ad esempio almeno tre o quattro colonne, a ciascuna delle quali è scorrevolmente accoppiata almeno una prima boccola (9) di guida solidale a detta prima tavola (3) e almeno una seconda boccola di guida (10) solidale a detta seconda tavola (4).
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detti mezzi di guida sono disposti lateralmente all’esterno di un bordo periferico di detta tavola (3) mobile e/o lateralmente all’esterno di una zona di detta tavola (3) mobile destinata a ricevere il semistampo (S1) associabile a detta tavola mobile.
5. 5. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta seconda parte comprende almeno un elemento di aggancio (11) disposto per l’accoppiamento con detta prima parte, detto elemento di aggancio (11) avendo la possibilità di assumere una posizione di impegno in cui può agganciare detta prima parte quando le due tavole (3; 4) sono in detta posizione relativa di accoppiamento, e una posizione di disimpegno in cui è sganciato da detta prima parte, lo spostamento di detto elemento di aggancio (11) tra dette posizioni di impegno e disimpegno essendo azionato ad opera di detto almeno un attuatore di trazione (7).
6. 6. Apparato secondo la rivendicazione 5, in cui lo spostamento di detto elemento di aggancio (11) tra dette posizioni di impegno e disimpegno comprende almeno una rotazione attorno a un perno.
7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui detta prima parte comprende una zona di aggancio (12) per ricevere detto elemento di aggancio (11), detta zona di aggancio essendo disposta a un’estremità di detto albero di trazione (6), detta zona di aggancio (12) essendo del tipo a perno su forcella, o del tipo ad anello o golfare.
8. 8. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un albero di trazione (6) è montato su detta prima tavola (3) con possibilità di movimento motorizzato in direzione del proprio asse longitudinale in maniera da regolare la propria posizione relativa rispetto a detta prima tavola (3).
9. 9. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna di dette due tavole (3; 4) comprende una porzione centrale destinata a ricevere il relativo semistampo (S1; S2) e almeno una porzione a mensola sporgente a sbalzo da detta porzione centrale, ciascuna di dette prima e seconda parte (6; 7) essendo montate sulla porzione a mensola della rispettiva tavola.
10. 10. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima parte comprende una pluralità, ad esempio almeno tre o quattro, alberi di trazione (6) su detta prima tavola (3), e in cui detta seconda parte comprende una pluralità, ad esempio almeno tre o quattro, attuatori di trazione (7) su detta seconda tavola (4), ciascun attuatore di trazione essendo associato a un rispettivo albero di trazione.
11. 11. Uso di un apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti per la termoformatura con imbutitura di lastre in materiale plastico termoformabile composito con fibre di rinforzo.