ITMI980342A1 - Macchina utensile specialmente trapano rispettivamente trapano battente oppure martello perforatore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Stato dell’arte

L'invenzione prende le mosse da una macchina utensile di cui alla definizione introduttiva della rivendicazione 1. Già è conosciuta (DE 4122 516 Al) una macchina utensile, nel caso della quale un giunto a slittamento è disposto nel tratto di azionamento rotativo. Il giunto a slittamento presenta due elementi di accoppiamento che attraverso corpi di trascinamento sono reciprocamente accoppiati con vincolo rotativo. Un primo elemento del giunto, realizzato sotto forma di ruota dentata cilindrica, presenta incavi di trascinamento, nei quali si impegnano i corpi di trascinamento per la trasmissione del momento torcente. La ruota dentata cilindrica è disposta in modo assialmente traslabile e da una molla premente viene costretta nella direzione del secondo elemento del giunto. Quando il valore del momento torcente da trasmettere attraverso il giunto a slittamento raggiunge la cosiddetta coppia di slittamento, il giunto a slittamento sgancia, laddove i corpi di trascinamento slittano relativamente al primo elemento del giunto. Per proteggere l 'utilizzatore il giunto a slittamento dovrà per esempio attivarsi quando un utensile di foratura improvvisamente si incastra oppure si blocca nella parete. Per effetto del giunto a slittamento la coppia motrice, che in caso di utensile bloccato agisce sulla carcassa, viene limitata alla coppia di slittamento.

Per effetto della configurazione dell'elemento mobile del giunto sotto forma di ruota dentata cilindrica si può pervenire ad indesiderate dissipazioni della coppia di slittamento. Prevedere separati corpi di trascinamento farebbe aumentare il numero delle parti ed incrementerebbe perciò l'ooere per fabbricazione e montaggio del giunto.

Sul mercato è oltre a ciò già noto un giunto a slittamento, nel caso del quale la ruota dentata cilindrica è ricavata sull'elemento assialmente stazionario del giunto. Il giunto a slittamento presenta una molteplicità di rilievi di trascinamento e di incavi di trascinamento che sono realizzati in modo simmetrico. Il noto giunto a slittamento è relativamente soggetto ad usura poiché, dopo lo slittamento, gli elementi del giunto sbattono assialmente l'uno contro l'altro. In proposito si formano anche fastidiosi rumori di slittamento .

Vantaggi dell'invenzione

La macchina utensile di cui all'invenzione, avente le caratteristiche della rivendicazione 1, ha il vantaggio che fastidiosi rumori ed usura vengono evitati in occasione dello slittamento del giunto a slittamento .

Per effetto dei provvedimenti evidenziati nelle rivendicazioni subordinate sono possibili vantaggiosi ulteriori sviluppi e perfezionamenti della macchina utensile di cui all'invenzione. Particolarmente vantaggioso è il fatto di disporre sugli elementi del giunto di volta in volta solo due fino a quattro rilievi di trascinamento distribuiti uniformemente in senso circonferenziale, dato che in questo modo si abbassa la frequenza di slittamento e viene pertanto ridotta la sollecitazione dei componenti. Dopo che si è sganciato il giunto di trasmissione a slittamento ristabilisce di nuovo in pieno l'accoppiamento. I colpi dovuti alla rotazione, prodotti quando i rilievi di trascinamento vanno di nuovo a sbattere l'uno sull'altro, possono servire per liberare l'utensile bloccato .

Tramite una bussola di supporto, inserita tra ruota dentata cilindrica ed albero rispettivamente disco di sostegno, è possibile ridurre l'attrito del supporto, ciò che fa supplementarmente aumentare la durata del giunto di trasmissione a slittamento. Oltre a ciò vengono ammortizzati i colpi sulla ruota dentata cilindrica che sussistono durante la fase di slittamento. Il giunto di trasmissione a slittamento può anche essere montato in modo particolarmente semplice .

Disegno

Un esempio di realizzazione dell'invenzione è rappresentato nel disegno ed è illustrato più in dettaglio nella descrizione che segue. La figura 1 mostra una sezione longitudinale attraverso una trasmissione di una macchina utensile, la figura 2 mostra una rappresentazione di montaggio in prospettiva di un giunto di trasmissione a slittamento e le figure 3 e 4 mostrano di volta in volta una sezione parziale attraverso corrispondenti rilievi di trascinamento del giunto di trasmissione a slittamento.

Descrizione dell'esempio di realizzazione

Con 10 nella figura 1 è contrassegnato un trapano in qualità di esempio di una macchina utensile. Il trapano 10 serve per esempio a forare con punte a corona diamantate ed allo scopo può essere guidato manualmente oppure può essere bloccato, in modo stazionario, in una colonna per forare. Il trapano 10 è equipaggiato con un motore di azionamento 11, il quale è sistemato in una carcassa 12 del motore. Alla carcassa 12 del motore segue una carcassa in due parti 13, 14 della trasmissione, nella quale ha sede una trasmissione 15 del trapano 10. La trasmissione 15 si trova nel tratto di azionamento rotativo tra un albero 18 del motore di azionamento il ed un mandrino rotante 19, il quale è accoppiato con vincolo rotatorio con un porta-utensile non meglio rappresentato. L'albero 18 del motore è provvisto in posizione terminale, con solidarietà di rotazione, di un pignone 20 che ingrana con la dentatura di una ruota dentata cilindrica 21a.

La ruota dentata cilindrica 2la è disposta su un albero intermedio 23, in modo girevole, tramite una bussola di supporto 22 che ha sede, folle, sull'albero intermedio 23. L'albero intermedio 23 è da parte sua supportato nella carcassa 13, 14 della trasmissione, in modo girevole, tramite cuscinetti ad aghi 24, 25. La ruota dentata cilindrica 21a è frontalmente provvista di rilievi di trascinamento 28 e di incavi di trascinamento 44, i quali cooperano con corrispondenti rilievi di trascinamento 29 ed incavi di trascinamento 45 su un disco di trascinamento 30a. La ruota dentata cilindrica 21a forma un primo elemento 21, assialmente stazionario, del giunto ed il disco di trascinamento 30a forma un secondo elemento 30, assialmente traslabile, di un giunto a slittamento 32. Il disco di trascinamento 30a è al riguardo accoppiato con vincolo rotatorio, attraverso una profilatura per alberi scanalati, disposta sul suo lato interno, con una corrispondente profilatura per alberi scanalati 34 disposta sulla circonferenza esterna dell'albero intermedio 23. La profilatura per alberi scanalati 34 ha un'estensione assiale più grande rispetto alla profilatura per alberi scanalati 33 del disco di trascinamento 30a, la quale consente una traslazione assiale del disco di trascinamento 30a conservando nel contempo il vincolo rotatorio tra disco di trascinamento 30a ed albero intermedio 23.

Una molla di spinta 36 trova appoggio da un lato in corrispondenza di un collare 37 dell’albero intermedio 23 e dall'altro costringe con forza elastica il disco di trascinamento 30a in direzione assiale verso la ruota dentata cilindrica 21a. Il collare 37 è dotato di una dentatura cilindrica 38, la quale ingrana con la dentatura di una ruota dentata 39 che è disposta, con solidarietà di rotazione, sul mandrino girevole 19. Sull'albero intermedio 23 è prevista un'ulteriore dentatura 40, la quale ingrana con la dentatura di una seconda ruota dentata 41 sul mandrino girevole 19. Le ruote dentate 39, 41 possono essere accoppiate arbitrariamente, con vincolo rotatorio, con il mandrino girevole 19 attraverso un meccanismo di commutazione non meglio descritto, che non è oggetto della presente invenzione. Le coppie di dentature 38/39 e 40/41 costituiscono pertanto una trasmissione commutabile, a due velocità.

Quando il giunto a slittamento 32 è innestato i rilievi di trascinamento 28 sulla ruota dentata cilindrica 2la sono sfalsati in senso rotatorio relativamente ai rilievi di trascinamento 29 sul disco di trascinamento 30a, cosicché i rilievi di trascinamento 28, 29 vengono di volta in volta costretti dalla molla di spinta 36 negli interposti incavi di trascinamento 44, 45. La forza della molla di spinta 36 viene in proposito trasmessa, attraverso il disco di trascinamento 30a, sulla ruota dentata cilindrica 2la e viene assorbita dall'albero intermedio 23 attraverso un anello di sostegno 46 che, per mezzo di un anello di bloccaggio 47, è fissato assialmente sull'albero intermedio 23. Tra il lato frontale, opposto rispetto al disco di trascinamento 30a, della ruota dentata cilindrica 21a e l'anello di sostegno 46 è disposto un anello scorrevole 48 che riduce l'attrito di supporto, presentantesi quando il sistema di azionamento è in moto, sulla ruota dentata cilindrica 21a.

La figura 2 mostra la sequenza di montaggio dei componenti del giunto a slittamento 32. Anzitutto la molla di spinta 36 viene calzata sull'estremità dell'albero intermedio 23 recante la profilatura per alberi scanalati 34. Successivamente, il disco di trascinamento 30a viene collocato sull’albero intermedio 23 in modo tale che le profilature per alberi scanalati 33, 34 ingranino l'una nell'altra. A questo punto, la ruota dentata cilindrica 2la assieme alla bussola di supporto 22 viene calzata sull'albero intermedio 23 e fissata assialmente attraverso l'anello scorrevole 48, l'anello di sostegno 46 e l'anello di bloccaggio 47.

Nel caso dell'esempio, sul lato frontale della ruota dentata cilindrica 21a tre rilievi di trascinamento 28 sono distribuiti uniformemente nella direzione circonferenziale. Tra questi sono presenti corrispondentemente tre incavi di trascinamento 44. I rilievi di trascinamento 28 presentano fianchi 50 che, quando il giunto a slittamento 32 è inserito, servono alla trasmissione del momento torcente con corrispondenti fianchi 55 sul disco di trascinamento 30a. I fianchi 50, 55 giacciono perciò l'uno di fronte all'altro guardando nel senso di rotazione (freccia 49 nella figura 3).

Sul lato opposto dei rilievi di trascinamento 28 sono previste rampe di richiamo 51, sulle quali i rilievi di trascinamento 29 del disco di trascinamento 30a vengono guidati dopo lo slittamento nei contigui incavi 44. Tra i fianchi 50 e le rampe di richiamo 51 sono formate zone di slittamento 52.

Nella figura 3 un rilievo di trascinamento 28 della ruota dentata cilindrica 2la è rappresentato nella vista laterale. Tra incavi di trascinamento 44 contigui è anzitutto formato un fianco 50 che forma un angolo a con un piano di rotazione 42, il quale giace ortogonalmente su un'asse di rotazione 43 dell'altiero intermedio 23. Al fianco 50 segue la zona di slittamento 52, la quale giace all'incirca parallelamente rispetto al lato frontale della ruota dentata cilindrica 21a. Alla zona di slittamento 52 segue poi la rampa di richiamo 51, la quale forma un angolo β con il piano di rotazione 42.

Il rilievo di trascinamento 29, rappresentato nella figura 4, presenta il corrispondente piano 55, una zona di slittamento 56 ed una rampa di slittamento 57. Mentre i fianchi 50, 55 formano angoli all'incirca uguali, la rampa di slittamento 57 può essere più ripida rispetto alla rampa di richiamo 51. Per l'ammortizzamento dell'innesto degli elementi 21, 30 del giunto dopo lo slittamento è sufficiente che uno dei rilievi di trascinamento 29 presenti una rampa di richiamo 51 piatta. Questa può in via di principio essere realizzata anche sul disco di trascinamento 30a.

Il funzionamento del giunto a slittamento 32 è il seguente: nel normale funzionamento del trapano 10 i due elementi 21, 30 del giunto a slittamento 32 sono anzitutto innestati, cosicché il momento torcente viene trasmesso dall'albero 18 del motore all'albero intermedio 23 e, attraverso una delle coppie di dentature 38/39 rispettivamente 40/41 al mandrino girevole 19. Se durante il funzionamento del trapano 10 si perviene ad un bloccaggio dell'utensile di foratura, i fianchi 50 del rilievo di trascinamento 29 scorrono lungo i fianchi 55 del rilievo di trascinamento 29, laddove il disco di trascinamento 30a viene spostato assialmente in antagonismo alla forza della molla 36. Non appena lo spostamento assiale del disco di trascinamento 30a corrisponde all'altezza assiale del rilievo 28, i rilievi di trascinamento 29, 28 possono slittare. I rilievi di trascinamento 28, 29 vengono successivamente guidati, lungo la rampa di richiamo 51, nei contigui incavi 44/45. Durante lo slittamento il momento torcente trasmesso attraverso il giunto a slittamento 32 è considerevolmente ridotto e la ruota dentata cilindrica 21a viene in proposito fatta ulteriormente ruotare dal motore di azionamento 11, cosicché, dopo aver oltrepassato l'incavo 44, i fianchi 50, 55 urtano l'uno contro l'altro. Per effetto del colpo rotativo in proposito sussistente l'utensile di foratura incastrato può di norma essere sbloccato. La fase di slittamento si ripete corrispondentemente quando l'utensile di foratura si blocca un'altra volta.

L'invenzione non è limitata all'esempio di realizzazione descritto. Così è senz'altro possibile prevedere un numero più o meno grande di rilievi di trascinamento 28, 29. Particolarmente vantaggioso è il fatto di distribuire sulla circonferenza solamente due fino a quattro rilievi di trascinamento 28, 29, poiché in questa maniera può essere abbassata la frequenza di innesti del giunto a slittamento 32. Il giunto a slittamento 32 può essere disposto su un albero arbitrario della macchina utensile, in special modo anche sul mandrino girevole.

Claims (1)

1. Rivendicazioni 1.- Macchina utensile, specialmente trapano rispettivamente trapano battente o martello perforatore, comprendente un giunto a slittamento (32) nel tratto di azionamento tra un motore di azionamento (il) ed un mandrino girevole (19) che può essere fatto ruotare dal motore di azionamento (il), laddove tra un primo elemento (21) del giunto, assialmente fisso e supportato in modo liberamente girevole su un albero (23), ed un secondo elemento (30) del giunto, che ruota solidalmente con l'albero (23) e può assialmente traslare in antagonismo alla forza di una molla di spinta (36), sono previsti rilievi di trascinamento (28, 29), i quali si impegnano di volta in volta in interposti incavi di trascinamento (44, 45) per trasmettere il momento torcente, caratterizzata dal fatto che i rilievi di trascinamento (28, 29) di almeno uno degli elementi (21, 30) del giunto sono provvisti di rampe di richiamo (51) che con un piano di rotazione (42) del rispettivo elemento (21, 30) del giunto formano un angolo (β) più piatto rispetto a fianchi (50, 55) contrapposti, che servono a trasmettere il momento torcente e che rispetto al piano di rotazione (42) si estendono con un angolo (a) più ripido. 2.- Macchina utensile secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che sugli elementi (21, 30) del giunto di volta in volta complessivamente due fino a quattro rilievi di trascinamento (29) sono uniformemente distribuiti in senso circonferenziale . 3 .- Macchina utensile secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzata dal fatto che l'elemento (21) assialmente fisso del giunto viene formato da una ruota dentata cilindrica (2la), mentre l'elemento (30) assialmente mobile del giunto viene formato da un disco di trascinamento (30a). 4.- Macchina utensile secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che l'albero è realizzato sotto forma di albero intermedio. 5.- Macchina utensile secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che la ruota dentata cilindrica (2la) è supportata in modo girevole, attraverso un supporto radiale, in special modo una bussola di supporto (22), sull'albero intermedio (23). 6.- Macchina utensile secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che la ruota dentata cilindrica (21a) è sostenuta assialmente sull'albero intermedio (23) attraverso un supporto assiale, in special modo un anello scorrevole (48). 7.- Macchina utensile secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che il disco di trascinamento (30a) è fissato, con solidarietà di rotazione, sull'albero intermedio (23) attraverso una profilatura per alberi scanalati (33, 34). 8.- Macchina utensile secondo una delle rivendicazioni 4 fino a 7, caratterizzata dal fatto che la molla di spinta (36) poggia direttamente in corrispondenza di un collare (37) monoblocco dell'albero intermedio (23) e del disco di trascinamento (30a). 9.- Macchina utensile secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che sul collare (37) è realizzata una dentatura cilindrica (38). 10.- Macchina utensile secondo una delle rivendicazioni 4 fino a 9, caratterizzata dal fatto che l'albero intermedio (23) è provvisto, in un'unica soluzione, di profilatura per alberi scanalati (34) e di dentature (38, 40).