ITUD20070231A1 - Dispositivo portautensili - Google Patents

Description

"DISPOSITIVO PORTAUTENSILI "

CAMPO DI APPLICAZIONE

II presente trovato si riferisce ad un dispositivo portautensili predisposto per accoppiare un utensile di tipo circolare all'albero di un motore idoneo a portarlo in rotazione, secondo il preambolo della rivendicazione 1, come noto, ad esempio, dallΈΡ-Β-0 .592.694.

Il dispositivo portautensili secondo il trovato si applica in particolare, anche se non esclusivamente, ad utensili utilizzati nella lavorazione del legno o di materiali plastici, quali ad esempio frese circolari a denti, o simili.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti gli utensili di tipo circolare normalmente costituiti da un disco presentante sulla periferia elementi di lavoro, ad esempio denti, seghettature o simili, ed assialmente un foro per l'inserimento su un elemento di supporto ed accoppiamento all'albero del motore che li porta in rotazione.

Negli utensili di questo tipo, per ottenere un corretto funzionamento è estremamente importante assicurare che la posizione del piano di lavoro sia esattamente ortogonale rispetto al suo asse di rotazione, e che l'asse di rotazione dell'utensile coincida coassialmente con l'asse di rotazione dell'albero motore.

Infatti, se l'utensile lavora su un piano non ortogonale all'asse di rotazione, o ruota su un asse eccentrico rispetto al suo asse di rotazione, la sua usura risulta differenziata tra una zona e l'altra. Ciò fa sì che la durata dell'utensile in corrette condizioni d'uso si riduca notevolmente, richiedendo interventi molto più frequenti di ripristino o sostituzione. Inoltre, l'azione dell'utensile sul pezzo da lavorare risulta meno efficace ed uniforme, causando una bassa qualità della lavorazione.

È noto prevedere dispositivi portautensili predisposti per eseguire operazioni di registrazione, allo scopo di assicurare un corretto e costante posizionamento su un piano ortogonale all'asse di rotazione. Soluzioni note prevedono l'utilizzo di una pluralità di viti di regolazione disposte parallele, od ortogonali, all'asse di rotazione dell'utensile, le quali sono predisposte per agire sull'accoppiamento utensile-dispositivo porta utensile.

Tali soluzioni, seppur garantiscano un elevato grado di regolazione della posizione ortogonale dell'utensile rispetto all'asse di rotazione del dispositivo porta utensile, non sono in grado di garantire il corretto posizionamento concentrico dell'utensile rispetto all'albero motore.

Tale posizionamento viene, di norma, affidato a strette tolleranze di accoppiamento previste fra l'utensile ed il dispositivo, e fra il dispositivo e l'albero motore.

La soluzione nota non consente però di ovviare a eventuali errori di lavorazione, potendo permettere una rotazione eccentrica dell'utensile. Ciò comportando disuniformità di distribuzione delle masse in rotazione con conseguenti sforzi di taglio sull'albero motore.

Eventuali perdite delle tolleranze di accoppiamento originarie possono anche essere causate nel tempo da usure dovute all'utilizzo, determinando anche una scarsa ripetibilità di posizionamento, nel tempo, pur utilizzando uno stesso utensile.

Pertanto, considerando che tali utensili sono soggetti a sollecitazioni anche molto intense, in considerazione delle velocità di rotazione molto elevate che assumono durante l'uso, fino ad oltre 6000 giri/minuto, si verificano dei beccheggi, delle variazioni di posizione e delle oscillazioni, che influenzano negativamente le lavorazioni effettuate, o la costante ripetibilità delle stesse .

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo portautensili che consenta di eseguire facili e rapide operazioni di registrazione sia del piano di lavoro dell'utensile rispetto all'albero motore, sia della posizione concentrica dell'asse di rotazione dell'utensile con l'asse di rotazione dell'albero motore.

Altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo portautensili che permetta di effettuare una ripetibilità, nel tempo, del posizionamento dell'utensile.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questo ed altri scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente.

Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con il suddetto scopo, un dispositivo portautensili secondo l'invenzione comprende un corpo principale del tipo a flangia, presentante un foro assiale atto ad accoppiarsi con l'albero di rotazione della macchina su cui l'utensile deve essere montato.

Su tale corpo principale viene calettato e bloccato, normalmente tramite viti, l'utensile circolare, ad esempio una fresa a denti od altro utensile analogo od assimilabile.

Secondo una variante, tra il corpo principale e l'utensile è presente un elemento anulare di appoggio, fissato al corpo principale tramite viti di bloccaggio ed a cui, a sua volta, l'utensile viene fissato tramite viti di bloccaggio.

In un'altra forma di realizzazione, il dispositivo portautensili comprende inoltre una pluralità di mezzi cuneiformi di regolazione, distribuiti sulla circonferenza del corpo principale. I mezzi cuneiformi sono atti ad essere spostati radialmente per agire su una coniugata superficie inclinata di un relativo scanso ricavato sul corpo principale, secondo una direzione leggermente inclinata rispetto all'ortogonale all'asse di rotazione. Tali mezzi cuneiformi sono associati a mezzi di regolazione accessibili dall'esterno, e permettono di eseguire operazioni di regolazione ed equilibratura fine della posizione del piano di lavoro dell'utensile rispetto al suo asse di rotazione.

In particolare, agendo sui mezzi di regolazione di almeno uno dei mezzi cuneiformi si agisce su una porzione corrispondente della superficie dell'elemento anulare di appoggio, con ciò modificando, anche micrometricamente, il piano di appoggio e conseguentemente il piano di lavoro dell'utensile rispetto all'asse di rotazione.

Secondo una caratteristica del presente trovato, il corpo principale del dispositivo portautensili comprende una pluralità di mezzi di regolazione elastica distribuiti sulla circonferenza del corpo principale, in modo sostanzialmente equidistanziato e alternato ai mezzi cuneiformi di regolazione.

I mezzi di regolazione elastica sono atti ad essere attuati radialmente secondo una direzione sostanzialmente ortogonale rispetto all'asse di rotazione dell'albero di rotazione.

Tali mezzi di regolazione elastica comprendono relativi elementi di spinta, ad esempio a vite, accessibili dall'esterno, i quali agiscono su una coordinata superficie cedevole elasticamente, ricavata sul corpo principale.

In questo modo, è possibile eseguire operazioni di regolazione e centraggio fine della posizione dell'asse di rotazione dell'utensile rispetto all'asse di rotazione dell'albero di rotazione.

Grazie alla presenza di tali mezzi di regolazione elastica, è possibile eseguire le volute regolazioni di centraggio dell'asse di rotazione dell'utensile, svincolandosi dalla precisione della tolleranza di accoppiamento fra il dispositivo portautensili e l'albero di rotazione.

Inoltre, tali mezzi di regolazione elastica assicurano che esista una costante forza di collegamento fra gli elementi del dispositivo portautensili, che evita la formazione di giochi che possono innescare vibrazioni od allentamenti.

In una variante, i mezzi di spinta comprendono ciascuno una sfera movimentabile ed una vite di regolazione, inseriti in coniugate sedi ricavate sulla periferia esterna di un relativo elemento anulare montato sul corpo principale.

I mezzi di spinta elastica comprendono inoltre organi elastici associati alla sede ed atti a cooperare con la sfera movimentabile e la vite di regolazione, per esercitare la spinta radiale sulla coordinata superficie del corpo principale.

Secondo una variante, la superficie cedevole elasticamente è ricavata nella sede.

In un'altra variante, la superficie cedevole elasticamente è associata a molle, ad esempio a tazza, disposte nella sede.

In un'ulteriore variante, i mezzi di regolazione elastica sono tre e sono distribuiti a 120° sulla circonferenza del corpo principale.

Secondo un'altra variante, la superficie cedevole si estende su una parte sostanziale del tratto di albero motore disposto all'interno del dispositivo.

Secondo un'altra variante ancora, il corpo principale comprende una superficie conica di accoppiamento con l'utensile. Tale superficie è vantaggiosamente conformata in modo tale da permettere un accoppiamento preciso fra utensile e dispositivo portautensili, sostanzialmente eliminando possibili giochi e garantendo la ripetibilità di posizionamento dell'utensile rispetto al dispositivo portautensili.

Secondo un'altra variante, al corpo principale è associata, dalla parte opposta rispetto alla posizione dell'utensile, una flangia circolare di copertura. Tale flangia presenta almeno una scanalatura di alloggiamento per elementi di equilibratura, quali piccole masse o simili, la cui posizione angolare può essere modificata per garantire il costante bilanciamento dell'intero dispositivo portautensili.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 illustra una vista laterale parzialmente sezionata del dispositivo portautensili secondo l'invenzione;

- la fig. 2 illustra una vista in pianta parzialmente sezionata del dispositivo portautensili di fig. 1;

- la fig. 3 illustra una vista in pianta di un primo componente del dispositivo portautensili di fig. 1;

- la fig. 4 illustra la sezione lungo IV-IV di fig.

3;

- la fig. 5 illustra una vista in pianta di un secondo componente del dispositivo portautensili di fig. 1;

- la fig. 6 illustra la sezione lungo V-V di fig.

5;

- la fig. 7 illustra una vista in pianta di un terzo componente del dispositivo portautensili di fig. 1;

- la fig. 8 illustra la sezione lungo VII-VII di fig. 7;

- la fig. 9 illustra una vista in pianta di un quarto componente del dispositivo portautensili di fig. 1;

- la fig. 9 illustra la sezione lungo IX-IX di fig.

10.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI

REALIZZAZIONE

Con riferimento alle figure allegate, ed in particolare alle figg. 1 e 2, un dispositivo portautensili è indicato complessivamente con il numero di riferimento 10, e viene utilizzato per supportare e portare in rotazione, secondo un asse 30, un utensile circolare 11, quale una fresa a denti o simile, solo parzialmente illustrata in fig. 1.

Il dispositivo portautensili 10 comprende un corpo principale 12, nel caso di specie realizzato in due parti, rispettivamente, una prima 13 ed una seconda 15, coassialmente accoppiate fra loro per accoppiamento di forma e reciprocamente fissate mediante viti, non illustrate, per definire sostanzialmente un unico elemento.

In particolare, la prima parte 13 (figg. 5 e 6) comprende uno spallamento di accoppiamento 16 sul quale viene calettato e bloccato l'utensile circolare 11, mentre la seconda parte 15 (figg. 7 e 8) definisce un foro assiale 17 per l'inserimento ed il bloccaggio di un albero motore 19.

Secondo una variante non illustrata, il corpo principale 12 è realizzato in un unico elemento provvisto sia dello spallamanto di accoppiamento 16, sia del foro assiale 17.

Nella soluzione illustrata, lo spallamento di accoppiamento 16 presenta una determinata conicità, in modo da definire un accoppiamento conico fra il corpo principale 12 e l'utensile circolare 11.

Tale conicità permette di ridurre, se non eliminare, i giochi di accoppiamento fra dispositivo 10 ed utensile 11, permettendo un'ottima ripetibilità di posizionamento dell'utensile 11.

La Richiedente ha sperimentato che la conicità prevista per lo spallamento di accoppiamento 16 è compresa in un intervallo di valori che va da circa 1:5 a circa 1:15, vantaggiosamente circa 1:10.

Nella fattispecie, l'utensile circolare 11 viene bloccato direttamente sulla prima parte 13 mediante una pluralità di viti di fissaggio 20.

Secondo una variante, l'utensile circolare 11 viene bloccato al corpo principale 12 non direttamente, ma tramite un elemento anulare di appoggio, non illustrato.

Nella fattispecie, il corpo principale 12 comprende inoltre un elemento anulare di regolazione 21 disposto in una coordinata sede circolare 22 definita dall'accoppiamento fra la prima parte 13 e la seconda parte 15.

In particolare, l'elemento anulare di registrazione 21 comprende una superficie circolare interna 26, atta a contattare una corrispondente superficie di appoggio 27 della prima parte 13.

L'elemento anulare di registrazione 21 comprende tre tasselli conici 29, o cunei, inseriti in coniugati scansi 31 ricavati sulla periferia esterna del corpo principale 12, ed atti a permettere la selettiva registrazione della posizione del piano di lavoro dell'utensile 11.

I tasselli conici 29 sono, nel caso di specie, distribuiti a 120° sulla circonferenza del corpo principale 12, e sono operativamente associati a rispettive molle a tazza, in modo che ogni qualvolta si agisce, in direzione radiale, sulle viti di regolazione per modificare la posizione del piano di lavoro dell'utensile 11 rispetto all'asse di rotazione 30, il collegamento elastico, e non rigido, tra corpo principale 12 ed elemento di appoggio 15 permette l'adattamento alla nuova posizione senza necessità di agire ed operare su tali viti di fissaggio 19.

L'elemento anulare di regolazione 21 comprende inoltre tre elementi di regolazione 32, nel caso di specie provvisti ciascuno di gruppo di spinta 34 composto, nel caso di specie, da una sfera movimentabile e da una vite di regolazione, inseriti in coniugate sedi 33 ricavate sulla periferia esterna del corpo principale 12.

I tre elementi di regolazione 32 distribuiti a 120° sulla circonferenza del corpo principale 12, in posizioni alterne rispetto ai tasselli conici 29

Ciascuna sede 33 ha una parte terminale 35 cedevole, ricavata di pezzo dall'elemento anulare di regolazione 21 ed elasticamente vincolata a quest'ultimo. La parte terminale 35 comprende esternamente una superficie di spinta 36 atta a contattare la superficie di appoggio 27 della prima parte 13.

La parte terminale 35 è atta ad essere spinta dall'interno verso l'esterno contro la superficie di appoggio 27 dal relativo elemento di regolazione 32

La selettiva e variabile spinta effettuata con ciascun elemento di regolazione 32 permette la selettiva registrazione, anche micrometrica, della posizione dell'asse di rotazione 30 dell'albero motore 19 e dell'asse di rotazione dell'utensile circolare 11.

La conformazione di ciascuna superficie di spinta 36, e la sua cooperazione con la prima parte 13 e, indirettamente, con la seconda parte 15, determina un'azione di spinta sull'albero motore 19 per tutta la zona di contatto con il foro assiale 17.

Ciò permette di eseguire tutte le operazioni di regolazione e registrazione direttamente in macchina, mantenendo al suo posto sia il corpo principale 12 che la flangia di copertura 23, e senza rimuovere alcun eventuale elemento di ulteriore protezione.

Dalla parte opposta rispetto all'utensile 11, è presente una flangia circolare di copertura 23 (figg. 9 e 10) fissata alla seconda parte del corpo principale 12 tramite viti.

La flangia di copertura 23, oltre a proteggere i fori presenti nel corpo 12 per l'inserimento delle viti 19 dall'infiltrazione di polvere, olio od altro sporco, ha la funzione di alloggiare una pluralità di masse spostabili angolarmente per equilibrare e bilanciare il peso dell'intero gruppo utensile. In particolare, sulla superficie esterna della flangia 23 è presente una scanalatura 25, concentrica all'asse della flangia 23 ed atta ad alloggiare delle piccole masse spostabili e bloccabili in una posizione angolare definita.

Secondo una variante non illustrata, per facilitare le operazioni di equilibratura, in posizione adiacente alla scanalatura 25 è presente una scala graduata che permette all'operatore di posizionare angolarmente con precisione le singole masse fino ad ottenere il bilanciamento ricercato.

E' chiaro comunque che al dispositivo portautensili 10 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato. Rientra ad esempio nell'ambito del presente trovato prevedere che al posto della parte terminale 35 elasticamente vincolata all'elemento anulare 21, sono previsti elementi di spinta elastica quali molle a tazza, molle a lamina, a balestra, elicoidali, od altre idonee allo scopo. Rientra anche nell'ambito del presente trovato prevedere che il corpo principale 12 è privo dell'elemento anulare di regolazione 21. In questa soluzione, i tasselli conici 29 e gli elementi di regolazione 32 sono previsti direttamente sulla prima parte 13, ovvero sulla seconda parte 15 del corpo principale 12 stesso.

E<1>anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di dispositivo portautensili, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo portautensili atto ad accoppiare un utensile (11) ad un albero (19) di un motore, comprendente un corpo principale (12) di supporto di detto utensile (11) ed una pluralità di mezzi di bloccaggio (20) che fissano detto utensile (11) a detto corpo principale (12), caratterizzato dal fatto che detto corpo principale (12) comprende una pluralità di mezzi di regolazione elastica (32) distribuiti in modo sostanzialmente eguidistanziato sulla circonferenza di detto corpo principale (12), ed atti ad essere attuati radialmente secondo una direzione sostanzialmente ortogonale ad un asse di rotazione (30) di detto albero (19).
2. 2. Dispositivo portautensili come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione elastica (32) comprendono mezzi di spinta (34) atti ad agire su una coordinata superficie cedevole elasticamente (35) ricavata su detto corpo principale (12).
3. 3. Dispositivo portautensili come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto corpo principale (12) comprende inoltre mezzi cuneiformi (29) atti ad essere spostati radialmente per agire su una coniugata superficie inclinata di un relativo scanso (31) ricavato su detto corpo principale (12), per regolare la posizione del piano di lavoro di detto utensile (11) rispetto a detto asse di rotazione (30).
4. 4. Dispositivo portautensili come nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di spinta (34) comprendono una sfera movimentabile ed una vite di regolazione, inseriti in coniugate sedi (33) ricavate sulla periferia esterna di un relativo elemento anulare (21) montato su detto corpo principale (12).
5. 5. Dispositivo come nella rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta superficie cedevole elasticamente (35) è ricavata in detta sede (33).
6. 6. Dispositivo come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta superficie cedevole elasticamente (35) comprende esternamente una superficie di spinta (36) atta a contattare una coordinata superficie (27) di detto corpo principale (12).
7. 7. Dispositivo come nella rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta superficie cedevole elasticamente (35) è associata ad una o più molle disposte in detta sede (33).
8. 8. Dispositivo portautensili come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione elastica (32) sono tre distribuiti a 120° sulla circonferenza di detto corpo principale (12).
9. 9. Dispositivo portautensili come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo principale (12) comprende almeno una superficie conica (16) di accoppiamento con detto utensile (11).
10. 10. Dispositivo portautensili, sostanzialmente come descritto, con riferimento agli annessi disegni.