ITMI960855A1 - UNIVERSAL CUTTING DEVICE PARTICULARLY DESIGNED FOR WINDING MACHINES FOR THE PRODUCTION OF HELICAL SPRINGS - Google Patents
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Description
Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: Description of the Patent for Industrial Invention entitled:
"DISPOSITIVO DI TAGLIO UNIVERSALE, PARTICOLARMENTE STUDIATO PER MACCHINE AVVOLGITRICI PER LA PRODUZIONE DI MOLLE ELICOIDALI" "UNIVERSAL CUTTING DEVICE, ESPECIALLY DESIGNED FOR WINDING MACHINES FOR THE PRODUCTION OF HELICAL SPRINGS"
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
Il presente trovato ha come oggetto un dispositivo di taglio universale, particolarmente studiato per macchine avvolgitrici per la produzione di molle elicoidali. The present invention relates to a universal cutting device, particularly designed for winding machines for the production of helical springs.
Nel settore delle macchine avvolgitrici per la produzione di molle elicoidali, sono attualmente utilizzati dispositivi di taglio lineare, ovvero a cesoia, dispositivi di taglio rotativo circolare e dispositivi dì taglio rotativo ellittico. In the field of winding machines for the production of helical springs, linear cutting devices are currently used, ie shears, circular rotary cutting devices and elliptical rotary cutting devices.
I dispositivi di taglio lineare, ovvero a cesoia, comprendono una slitta, sulla quale viene montato un coltello mobile, che lavora contro un coltello centrale fisso. Durante il taglio, l’avanzamento del filo viene interrotto. Linear or shear cutting devices comprise a slide, on which a movable knife is mounted, which works against a fixed central knife. During cutting, the advancement of the wire is interrupted.
L'inconveniente principale di questi dispositivi di taglio e’ rappresentato dalla formazione di una bava all’interno della molla. The main drawback of these cutting devices is represented by the formation of a burr inside the spring.
Inoltre, la variazione della velocita’ di avanzamento del filo può’ creare problemi. Furthermore, the variation of the wire feed speed can create problems.
I dispositivi a taglio rotativo circolare comprendono un coltello di taglio, che viene fissato su un supporto, il quale a sua volta e’montato su due eccentrici che girano in parallelo, costituendo nel loro complesso un cinematismo assimilabile ad un parallelogramma articolato. Circular rotary cutting devices include a cutting knife, which is fixed on a support, which in turn is mounted on two eccentrics that rotate in parallel, constituting as a whole a kinematics similar to an articulated parallelogram.
La velocita’ di rotazione dei due eccentrici e’ pari alla velocita’ di avanzamento del filo. The rotation speed of the two eccentrics is equal to the wire feed speed.
Questi dispositivi non attuano un vero e proprio taglio come i dispositivi a taglio lineare, in quanto il filo, durante l’avvolgimento, viene semplicemente incrinato dal coltello di taglio, il quale penetra per circa 1/3 dello spessore del filo. These devices do not perform a real cut like linear cutting devices, as the wire, during winding, is simply cracked by the cutting knife, which penetrates about 1/3 of the thickness of the wire.
La tensione nel filo pretemprato, durante l’avvolgimento, provoca la sua rottura senza bava, nella posizione dell’incrinatura. The tension in the pre-hardened yarn, during winding, causes it to break without burr, in the position of the crack.
L’inconveniente principale di questi tipi di dispositivi a taglio rotativo circolare e’ rappresentato dallo spazio che si rende necessario per ottenere il movimento rotativo del coltello di taglio. The main drawback of these types of circular rotary cutting devices is represented by the space that is necessary to obtain the rotary movement of the cutting knife.
Inoltre, nei dispositivi di questo tipo, si rende necessario l’impiego di piedini di avvolgimento modificati, oppure bisogna modificare la posizione di lavoro di essi e del guidafilo di uscita. Furthermore, in devices of this type, the use of modified winding feet is necessary, or the working position of them and of the output wire guide must be changed.
Per ovviare a questi inconvenienti sono stati realizzati dispositivi a taglio rotativo ellittico, che necessitano di uno spazio minore per consentire il movimento del coltello dì taglio, ma che risultano comunque strutturalmente complessi e presentano una ridotta flessibilità’ di impiego. To overcome these drawbacks, elliptical rotary cutting devices have been created, which require less space to allow the movement of the cutting knife, but which are still structurally complex and have a reduced flexibility of use.
II compito che si propone il presente trovato e’ quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un dispositivo dì taglio universale, particolarmente per macchine avvolgitrici per la produzione di molle elicoidali che, a seconda delle esigenze, sia in grado dì attuare un taglio muovendo l’utensile di taglio secondo una traiettoria "a goccia" oppure secondo una traiettoria rettilinea. The aim of the present invention is to solve the aforementioned problems, realizing a universal cutting device, particularly for winding machines for the production of helical springs which, according to requirements, is able to carry out a cut by moving the cutting tool according to a "drop" trajectory or according to a rectilinear trajectory.
Nell’ambito del compito sopra esposto, uno scopo particolare del presente trovato e’ quello di realizzare un dispositivo di taglio, che risulti strutturalmente semplice e producìbile con costi competitivi. Within the scope of the aforementioned task, a particular object of the present invention is to provide a cutting device, which is structurally simple and can be manufactured at competitive costs.
Un altro scopo del trovato e’ quello di realizzare un dispositivo di taglio, che offra le massime garanzie di sicurezza e di affidabilita’ nell’uso. Another object of the invention is to provide a cutting device, which offers the maximum guarantees of safety and reliability in use.
Un ulteriore scopo del trovato e’ quello di realizzare un dispositivo di taglio che, grazie alla possibilità’ di poter eseguire un taglio con l’utensile di taglio mosso lungo una traiettoria chiusa, oppure lungo una traiettoria rettilinea, consenta di soddisfare pienamente le piu’ svariate esigenze di impiego. A further object of the invention is to provide a cutting device which, thanks to the possibility of being able to perform a cut with the cutting tool moved along a closed trajectory, or along a rectilinear trajectory, allows to fully satisfy the most various needs of use.
Il compito sopra esposto, nonché’ gli scopi accennati ed altri che verranno meglio evidenziati in seguito, vengono conseguiti da un dispositivo dì taglio universale, particolarmente studiato per macchine avvolgitrici per la produzione di molle elicoidali, caratterizzato dal fatto di comprendere un’intelaiatura supportante in modo oscillabile, attorno ad un asse di oscillazione, una guida; la suddetta guida porta scorrevolmente una slitta portautensile dì taglio, mobile a comando lungo una direzione di azionamento sostanzialmente trasversale all’asse di oscillezione; e’ previsto un primo organo ad eccentrico che agisce sulla suddetta slitta per la sua traslazione con moto alternato lungo la direzione di azionamento ed un secondo organo ad eccentrico, che agisce sulla guida, per la sua oscillazione attorno al relativo asse di oscillazione; il secondo organo ad eccentrico e’ attivabile contemporaneamente al primo organo ad eccentrico per un movimento dell’utensile di taglio secondo una traiettoria "a goccia" oppure disattivabile per l’azionamento dell’utensile di taglio, da parte del solo primo organo ad eccentrico, secondo una traiettoria rettilinea. The aforementioned task, as well as the aforementioned purposes and others which will be better highlighted below, are achieved by a universal cutting device, particularly designed for winding machines for the production of helical springs, characterized in that it comprises a supporting frame in oscillating way, around an axis of oscillation, a guide; the aforementioned guide slidingly carries a cutting tool holder slide, movable on command along an actuation direction substantially transverse to the oscillation axis; a first eccentric member is provided which acts on the aforementioned slide for its translation with reciprocating motion along the direction of actuation and a second eccentric member, which acts on the guide, for its oscillation around the relative axis of oscillation; the second eccentric member can be activated at the same time as the first eccentric member for a movement of the cutting tool according to a "drop" trajectory or can be deactivated for the activation of the cutting tool, by only the first eccentric member, according to a straight trajectory.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo di taglio che costituisce l’oggetto del presente Brevetto per Invenzione, risulteranno maggiormente evidenziati attraverso l’esame di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo di taglio medesimo, illustrata, a titolo puramente indicativo, ma non limitativo, con l’ausilio dei disegni allegati, in cui: Further characteristics and advantages of the cutting device which is the subject of the present Patent for Invention, will be further highlighted by examining a preferred but not exclusive embodiment of the cutting device itself, illustrated, purely by way of example, but not limitative, with the aid of the attached drawings, in which:
la figura 1 illustra il dispositivo di taglio, secondo il trovato, in alzato frontale; Figure 1 is a front elevation view of the cutting device according to the invention;
la figura 2 e’ una sezione schematica della figura 1, eseguita lungo l’asse II-II; Figure 2 is a schematic section of Figure 1, performed along the II-II axis;
la figura 3 illustra una porzione del dispositivo di taglio secondo il presente trovato in alzato frontale ed e’ evidenziato il movimento dell’utensile di taglio, durante l’esecuzione di un taglio secondo una traiettoria a goccia; Figure 3 illustrates a portion of the cutting device according to the present invention in front elevation and the movement of the cutting tool is highlighted, during the execution of a cut according to a teardrop trajectory;
la figura 4 illustra, in vista ingrandita, l’azione di taglio dell’utensile del dispositivo in oggetto sull’estremità’ di una molla; Figure 4 illustrates, in an enlarged view, the cutting action of the tool of the device in question on the end 'of a spring;
le figure da 5 a 8 illustrano, in sequenza, diverse posizioni dell’utensile di taglio nell’esecuzione di un taglio secondo unatraiettorìa "a goccia" con il dispositivo secondo il presente trovato-Con particolare riferimento ai simboli numerici delle suddette figure, il dispositivo di taglio, secondo il presente trovato, indicato nella sua globalità’ con il numero di riferimento 1, comprende un’intelaiatura 2, o cassa, che supporta, in modo oscillabile attorno ad un asse dì oscillazione 3a, una guida 4, che, a sua volta, supporta, in modo scorrevole, una slitta 5, che porta un utensile di taglio 6. Figures 5 to 8 show, in sequence, different positions of the cutting tool in the execution of a cut according to a "drop" method with the device according to the present invention. according to the present invention, indicated in its entirety with the reference number 1, comprises a frame 2, or box, which supports, in an oscillatable manner around an oscillation axis 3a, a guide 4, which, at in turn, it supports, in a sliding manner, a slide 5, which carries a cutting tool 6.
Pìu’ particolarmente , l’asse di oscillazione 3a della guida 4 e’ definito da un perno 3, che e’ connesso all’intelaiatura 2 e che supporta, in modo girevole attorno al suo asse 3a, la guida 4. More particularly, the axis of oscillation 3a of the guide 4 is defined by a pin 3, which is connected to the frame 2 and which supports, in a rotatable way around its axis 3a, the guide 4.
Nella guida 4 e’ definita una sede di scorrimento 7, che sì sviluppa sostanzialmente perpendicolarmente all’asse 3a del perno 3 e all’interno della quale si accoppia, in modo scorrevole, la slitta 5-II dispositivo di taglio secondo il trovato comprende un primo organo ad eccentrico 8 ed un secondo organo ad eccentrico 9, che agiscono rispettivamente sulla slitta 5, per provocare il suo spostamento con moto alternata lungo la direzione di azionamento 10. sostanzialmente perpendicolare all’asse 3a, e l’oscillazione della guida 4 attorno all’asse 3a. A sliding seat 7 is defined in the guide 4, which extends substantially perpendicularly to the axis 3a of the pin 3 and inside which the slide 5-II, the cutting device according to the invention, is slidingly coupled. first eccentric member 8 and a second eccentric member 9, which act respectively on the slide 5, to cause its displacement with an alternating motion along the direction of actuation 10. substantially perpendicular to the axis 3a, and the oscillation of the guide 4 around to axis 3a.
L’azionamento contemporaneo del primo organo ad eccentrico 8 e del secondo organo ad eccentrico 9 provoca lo spostamento dell’utensìle di taglio 6 lungo una traiettoria "a goccia", come e’ chiaramente illustrato nelle figure da 3 a 8, mentre l’azionamento del solo primo organo ad eccentrico 8 provoca semplicemente l’azionamento, con moto rettilìneo aitei— nato, della slitta 5 lungo la direzione 10. The simultaneous actuation of the first eccentric member 8 and of the second eccentric member 9 causes the displacement of the cutting tool 6 along a "drop" trajectory, as is clearly illustrated in Figures 3 to 8, while the actuation of the first eccentric member 8 alone simply causes the slide 5 to be actuated along the direction 10 with a straight rectilinear motion.
Piu’ particolarmente, il primo organo ad eccentrico 8 e’ costituito dalla manovella 11 fissata alla estremità’ di un albero 12, che e’ disposto con il suo asse 12a parallelamente all’asse 3a. More particularly, the first eccentric organ 8 is constituted by the crank 11 fixed to the end of a shaft 12, which is arranged with its axis 12a parallel to the axis 3a.
L’albero 12 e’ supportato, in modo girevole attorno al suo asse 12a, ad esempio mediante cuscinetti 13, dalla stessa intelaiatura 2. The shaft 12 is supported, in a rotatable way around its axis 12a, for example by means of bearings 13, by the same frame 2.
L’estremìta’ dell’albero 12, opposta rispetto all’estremità’ portante la manovella 11, e’ connessa ad un giunto 14, che collega l’albero 12 all’albero di uscita 15a di un motoriduttore 15, il quale e azionabile per porre in rotazione l’albero 12 e quindi la manovella 11. The end of the shaft 12, opposite to the end carrying the crank 11, is connected to a joint 14, which connects the shaft 12 to the output shaft 15a of a gearmotor 15, which can be operated for rotate the shaft 12 and then the crank 11.
Sull’albero 12 e’ calettata una ruota dentata 16, che ingrana con una ruota dentata 17, calettata su un albero ozioso 18, anch’esso supportato dall’intelaiatura 2, mediante la quale la ruota dentata 16 viene collegata ad una ruota dentata 19, calettata su un altro albero 20. A toothed wheel 16 is keyed on the shaft 12, which meshes with a toothed wheel 17, keyed on an idle shaft 18, also supported by the frame 2, by means of which the toothed wheel 16 is connected to a toothed wheel 19 , keyed on another shaft 20.
Il secondo organo ad eccentrico 9 e’ costituito da un eccentrico 21 con relativo pattino 22, che si accoppia in una sede 23 definita nella guida 4. L’eccentrico 21 e’ connesso ad un’estremità’ dell’albero 20, che e’ supportato, in modo girevole attorno al suo asse, anch’esso dall’intelaiatura 2. The second eccentric member 9 is constituted by an eccentric 21 with relative shoe 22, which is coupled into a seat 23 defined in the guide 4. The eccentric 21 is connected to one end of the shaft 20, which is supported, rotatably about its axis, also by the frame 2.
E’ da notare che l’albero 12, l’albero ozioso 18 e l’albero 20 sono disposti con i loro assi parallelamente all’asse 3a del perno 3. It should be noted that the shaft 12, the idle shaft 18 and the shaft 20 are arranged with their axes parallel to the axis 3a of the pin 3.
Inoltre, il primo organo ad eccentrico 8 ed il secondo organo ed eccentrico 9 sono distanziati uno dall’altro dalla stessa parte rispetto all’asse 9, ovvero l’organo ad eccentrico che provoca l’oscillazione della guida 4 attorno all’asse 3a, e’ disposto tra il primo organo ad eccentrico 8 e l’asse 3a. Furthermore, the first eccentric member 8 and the second eccentric member 9 are spaced from each other on the same side with respect to the axis 9, i.e. the eccentric member which causes the guide 4 to oscillate around the axis 3a, it is arranged between the first eccentric member 8 and the axis 3a.
La manovella 11 e’ collegata alla slitta attraverso una biella 25. The crank 11 is connected to the slide through a connecting rod 25.
l’albero ozioso 18 potrà’ essere spostato, in modo di per se’ noto, per attivare o disattivare il collegamento dell’albero 12 con l’albero 20, ovvero per attivare o disattivare il collegamento del primo organo ad eccentrico 8 con il secondo organo ad eccentrico 9. the idle shaft 18 can be moved, in a per se known manner, to activate or deactivate the connection of the shaft 12 with the shaft 20, or to activate or deactivate the connection of the first eccentric member 8 with the second eccentric organ 9.
La rotazione dell’albero 12 potrà’ essere controllata attraverso un sensore, ad esempio un sensore di tipo ottico, induttivo o capacitivo, 26 che si affaccia lateralmente all’albero 12, oppure all’albero 15a, oppure al giunto 14, come e’ illustratoli funzionamento del dispositivo di taglio, secondo il presente trovato, e’ il seguente. The rotation of the shaft 12 can be controlled by means of a sensor, for example an optical, inductive or capacitive sensor 26 which faces laterally the shaft 12, or the shaft 15a, or the joint 14, as is the operation of the cutting device according to the present invention is illustrated as follows.
Qualora si desideri ottenere un taglio secondo una traiettoria "a goccia", vengono azionati contemporaneamente l’albero 12 e l’albero 20, ovvero l’albero ozioso 18 viene mosso in modo da attuare, con la ruota dentata 17, il collegamento della ruota dentata 16 con la ruota dentata 19. If it is desired to obtain a cut according to a "drop" trajectory, the shaft 12 and the shaft 20 are operated at the same time, or the idle shaft 18 is moved so as to implement, with the toothed wheel 17, the connection of the wheel toothed wheel 16 with toothed wheel 19.
Per effetto dell’azionamento contemporaneo del primo organo ad eccentrico 8 e del secondo organo ad eccentrico 9, la slitta 5 viene azionata con moto rettilineo alternato lungo la direzione 10, mentre la guida 4 viene fatta oscillare, per azione del secondo organo ad eccentrico 9, attorno all’asse 3a, come e illustrato nella sequenza riportata nelle figure da 5 a 8, ottenendo la movimentazione della punta dell’utensile di taglio 6, secondo una traiettoria a goccia, meglio evidenziata nelle figure 3 e 4. Due to the simultaneous actuation of the first eccentric member 8 and of the second eccentric member 9, the slide 5 is driven with alternating rectilinear motion along the direction 10, while the guide 4 is made to oscillate, by the action of the second eccentric member 9 , around the axis 3a, as illustrated in the sequence shown in Figures 5 to 8, obtaining the movement of the tip of the cutting tool 6, according to a drop-shaped trajectory, better highlighted in Figures 3 and 4.
Qualora invece si desideri azionare l’utensile dì taglio 6 semplicemente secondo una traiettoria rettilinea, viene disattivato il collegamento tra le ruote dentate 16 e 19, in modo che il movimento impresso all’albero 12 non si trasmetta all’albero 20 e quindi all’eccentrico 21. If, on the other hand, it is desired to operate the cutting tool 6 simply according to a rectilinear trajectory, the connection between the toothed wheels 16 and 19 is deactivated, so that the movement imparted to the shaft 12 is not transmitted to the shaft 20 and therefore to the eccentric 21.
In questo caso, la slitta 5 viene semplicemente azionata con moto alternato lungo la direzione 10. In this case, the slide 5 is simply operated with reciprocating motion along the direction 10.
Da quanto in precedenza descritto e dall’analisi delle varie figure dei disegni allegati risulta evidente come il trovato raggiunga pienamente gli scopi proposti. From what has been described above and from the analysis of the various figures of the attached drawings, it is evident that the invention fully achieves the proposed purposes.
In particolare, si desidera sottolineare che viene realizzato un dispositivo di taglio universale, che risulta strutturalmente semplice, assicura un’elevata affidabilita’ di funzionamento e può’ essere utilizzato sia per l’esecuzione di un taglio di tipo rettilìneo, che per l’esecuzione di un taglio "a goccia”. In particular, it should be emphasized that a universal cutting device is produced, which is structurally simple, ensures high reliability in operation and can be used both for the execution of a straight cut and for the execution of a "drop" cut.
Ovviamente, tale dispositivo e’ stato preceden temente descritto ed illustrato a puro titolo di esempio indicativo, ma non limitativo, ed al solo scopo di dimostrazione della pratica attuabilità’ e delle caratteristiche generali della presente Invenzione. Obviously, this device has been previously described and illustrated purely by way of indicative, but not limiting example, and for the sole purpose of demonstrating the practical feasibility and general characteristics of this invention.
Per tali motivi, allo stesso potranno essere apportate tutte quelle varianti e modifiche, alla portata di un esperto del ramo, e suscettibili di rientrare nell’ambito dei concetti inventivi sopra esposti. For these reasons, all those variations and modifications may be made to the same, within the reach of an expert in the art, and capable of falling within the scope of the inventive concepts set out above.
In pratica i materiali impiegati, nonché’ le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze. In practice, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to requirements.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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0001 | Granted |