ITMI940107A1 - Configurazione di filettatura antirottura in apparecchiature per tagliare aste filettate - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione riguarda generalmente un'apparecchiatura per tagliare aste filettate in qualsiasi lunghezza desiderata senza rovinare i filetti su di esse, e più specificatamente una macchina comprendente una punta da taglio fissa e una punta da taglio mobile, quest'ultima essendo motorizzata per movimento lineare rispetto alla punta da taglio fissa per tagliare aste filettate. Ancora più specificatamente, l'invenzione riguarda la fornitura di tali macchine tranciatrici per proteggere le filettature o filetti interni semicircolari che sono formati almeno sulla punta da taglio fissa, da venir danneggiati o rotti quando l'asta viene tagliata.

Sono note macchine da taglio motorizzate portatili che tagliano aste filettate mediante spostamento lineare di una punta da taglio mobile rispetto a una punta da taglio fissa. Un esempio di una tale macchina da taglio ha un punzone a lama come punta da taglio mobile e uno stampo come punta da taglio fissa. Un'asta filettata viene tagliata mediante punzonatura cioè, spingendo il punzone entro la cavità nello stampo, con la conseguente rimozione di parte dell'aste filettata. Un altro esempio di macchina da taglio taglia aste filettate mediante azione di tranciatura delle punte da taglio fissa e mobile.

Nella macchina punzonatrice, solamente lo stampo ha una serie di filetti interni semicircolari dello stesso passo del passo sull'asta da tagliare, per l'impegno coniugato con esso. Entrambe le punte da taglio della macchina tranciatrice, d'altra parte, hanno filetti interni simili per l'impegno coniugato con il filetto sull'asta.

Le macchine da taglio di entrambi i tipi offrono il vantaggio che aste filettate possono essere facilmente tagliate ad una qualsiasi lunghezza desiderata senza rovinare i filetti di esse, con il risultato che dadi coniugati possono essere fatti ruotare in modo regolare o liscio su tali tratti di asta. Tuttavia vi è stato un problema che è stato lasciato irrisolto da tali macchine da taglio.

Si consideri ad esempio la macchina punzonatrice. I filetti interni sullo stampo avevano finora la stessa forma e le stesse dimensioni del filetto sulle aste da tagliare, in modo tale che il contatto fra di loro avveniva solamente in corrispondenza dei fianchi. Di conseguenza, lo stampo doveva supportare l'impatto del taglio in corrispondenza dei fianchi dei suoi filetti interni. La forza così esercitata sullo stampo comprende una componente normale ai fianchi cosicché i filetti, particolarmente quelli che giacciono in prossimità della cavità dello stampo, erano suscettibili di fratture o danni. Poiché questi particolari filetti vengono rotti, altrettanto lo sono i bordi taglienti dello stampo. Lo stampo con i filetti fratturati o rotti doveva pertanto essere sostituito.

La presente invenzione cerca di proteggere i filetti delle punte da taglio da frattura o rottura in un modo altamente efficace e minimamente costoso, e pertanto rendere drasticamente più lunga che in precedenza la durata utile delle punte da taglio in macchine da taglio del tipo definito.

In breve, l'invenzione può essere riassunta come un'apparecchiatura per tagliare un'asta filettata avente un filetto esterno formato su di essa con un passo noto. L'apparecchiatura comprende una punta da taglio fissa e una punta da taglio mobile, e mezzi attuatori per spostare la punta da taglio mobile avanti e indietro rispetto alla punta da taglio fissa per tagliare l’asta filettata. Almeno la punta da taglio fissa ha una serie di filetti interni semicircolari formati su di essa con lo stesso passo del filetto esterno sull'asta filettata per l'impegno coniugato con essa. I filetti sulla punta da taglio fissa hanno una profondità inferiore alla profondità del filetta sull'asta filettata, e sono previsti giochi fra i fianchi dei filetti sulla punta da taglio fissa e i fianchi del filetto sull'asta filettata.

Così, in conformità con configurazioni perfezionati di filetti secondo l'invenzione, i filetti sulla punta da taglio fissa contattano il filetto sull'asta filettata solamente in corrispondenza delle basi di quest'ultima e delle creste di quest'ultima durante il taglio. La forza esercitata sulla punta da taglio fissa in seguito al taglio è pertanto supportata completamente in corrispondenza delle basi dei suoi filetti interni, cosicché questi filetti non vengono fratturati in un periodo di tempo decisamente più lungo che in precedenza.

Le precedenti ed altre caratteristiche, nonché i vantaggi della presente invenzione e il modo di realizzare gli stessi risulteranno più evidenti e l'invenzione stessa sarà meglio compresa da uno studio della seguente descrizione e delle rivendicazioni accluse, con riferimento ai disegni acclusi che mostrano le forme di realizzazione preferite dell'invenzione

La figura 1 è una vista in pianta della macchina da taglio incorporante i principi dell'invenzione, la macchina essendo mostrata insieme ad un'asta filettata da tagliare;

la figura 2 è una vista in sezione verticale frammentaria ingrandita della macchina da taglio della figura 1;

la figura 3 è una vista parziale attraverso lo stampo della macchina della figura 1 mostrato insieme all'asta filettata, la vista essendo un ingrandimento della parte mostrata racchiusa e indicata con III in figura 4;

la figura 4 è una vista in alzato e in sezione combinata ingrandita dello stampo e del punzone a lama della macchina della figura 1 mostrata insieme all'asta filettata da tagliare;

la figura 5 mostra la vista della figura 4 da uno o dall'altro lato; la figura 6 è una vista simile alla figura 4 ma che mostra una forma di realizzazione alternativa dell'invenzione; e

la figura 7 è un ingrandimento della parte mostrata cerchiata e indicata con VII in figura 6.

La presente invenzione sarà ora descritta in dettaglio come realizzata nella macchina punzonatrice illustrata in figure 1 e 2. Indicata generalmente con 10, la macchina tranciatrice è qui mostrata insieme ad un'asta filettata 12 che viene tagliata. L'asta filettata 12 è mostrata posizionata fra una punta da taglio fissa, qui mostrata come uno stampo 14, e una punta da taglio mobile qui mostrata come un punzone a lama 16. Il punzone a lama 16 deve essere spinto in avanti, o verso sinistra come rappresentato in figure 1 e 2, entro lo stampo 14 per tagliare l'asta filettata 12 ad una qualsiasi lunghezza necessaria punzonando via parte dell'asta di una lunghezza uguale allo spessore del punzone. Sia lo stampo 14 che il punzone 16 saranno descritti in maggior dettaglio nel seguito. Impiegato per azionare il punzone a lama 16 avanti e indietro vi è un attuatore o cilindro idraulico 18, figura 2, del tipo a ritorno a molla a singola azione famigliare alloggiato in un alloggiamento 20 della macchina tranciatrice 10. Il cilindro idraulico 18 viene azionato da una pompa 22 che è pure alloggiata nell'alloggiamento 20.

La pompa 22 è condotta a sua volta da un motore elettrico 24 montato all'estremità posteriore dell'alloggiamento 20. Il motore 24 ha un albero di indotto 26 estendentesi girevolmente attraverso la parete di estremità posteriore 28 dell'alloggiamento 20 e terminante in un albero a camme eccentrico 30. Questo albero a camme è disposto in una camera a fluido idraulico 32 entro l'alloggiamento 20 che deve essere riempito con un fluido idraulico come ad esempio olio. La pompa 22 comprende un pistone 34 montato girevolmente sull'albero a camme 30 per il movimento alternativo nella camera a fluido 32 e una valvola di ritegno 36 completa di una molla 38, che consente il flusso di fluido pressurizzato dalla camera del fluido entro il passaggio di fluido 40 estendentesi attraverso un setto o parete divisoria 42 entro l'alloggiamento 20.

Disposta appena in avanti al divisorio 42 vi è il cilindro idraulico citato 18 avente un pistone 44 che divide la parte anteriore dell'interno dell'alloggiamento 20 in una camera di fluido 46 ed una camera 48 di molla. La camera 46 per il fluido del cilindro comunica con la camera di fluido della pompa 32 tramite il passaggio 40. La camera 48 della molla accoglie una molla di richiamo 50 di compressione elicoidale. Il pistone 44 insieme con lo stelo di pistone 52 deve essere pertanto spinto in avanti dal fluido pressurizzato dalla pompa 22 e arretrato dalla molla di richiamo 50. Lo stelo 52 del pistone estende a tenuta di pressione attraverso e sporge in avanti dalla parete anteriore 54 dell'alloggiamento 20 e ha un punzone a lama 16 montato in modo amovibile alla sua estremità anteriore tramite un dado di montaggio zigrinato 56.

Come è mostrato pure figura 2, l'asta dello stelo 52 del pistone ha una valvola di ritorno 58 incorporata in esso per riportare il fluido idraulico dalla camera di fluido del cilindro 46 indietro fino alla camera di fluido della pompa 32. Normalmente chiusa per interrompere la comunicazione della camera di fluido 48 del cilindro della camera di fluido 32 della pompa, la valvola di ritorno 58 viene chiusa quando un bordo rivolto verso l'interno 60 del pistone del cilindro 44 viene in attestatura contro una molla 62 con l'escursione in avanti del pistone.

Sia le figure 1 che 2 illustrano una ganascia 74 estendentesi in avanti da e formate in un pezzo unico con la parete anteriore 54 dell'alloggiamento 20. Lo stampo 14 è montato all'estremità anteriore della ganascia 64 e in una posizione opposta al punzone a lama 16 sullo stelo 52 del pistone. La figura 2 rivela una camera di ammortizzamento 68 formata nella ganascia 64 in comunicazione con la camera 48 della molla del cilindro a titolo di passaggio di fluido 70 e con la camera 32 di fluido della pompa anche in qualità di un altro passaggio di fluido 71. La camera di ammortizzamento 68 accoglie una sacca d'aria 72 che è in grado di subire deformazione elastica per ammortizzare l'impatto dell'escursione in avanti del pistone di cilindro 44. Un impugnatura di presa 66 dipende dalla ganascia 64.

Si fa ora riferimento alle figure 3-5 per uno studio ravvicinato dello stampo 14 e del punzone 16. Lo stampo 14 ha una rientranza di sezioni trasversali semicircolari per portare una serie di filetti interni 74 di forma corrispondente che sono centrati attorno ad un'asse normale alla direzione di escursione del punzone a lama 16. Il passo dei filetti interni 74 è lo stesso di quello del filetto esterno sull'asta 12 da tagliare. Lo stampo 14 ha una cavità 74 formata nel mezzo dei filetti interni 74 per ricevere il punzone a lama 16. La coppia di pareti di stampo opposte 78 che delimitano la cavità 76 servono come facce da taglio dello stampo.

Il punzone a lama 16, d'altra parte, è un pezzo piatto di metallo duro con uno spessore appena inferiore a quello della cavità 76 dello stampo. Formata nell'estremità anteriore del punzone a lama 16, vi è una rientranza 80 che è curva con un raggio maggiore di quello dell'asta filettata 12.

Come è indicato in figura 2, il punzone a lama 16 è formato in un pezzo unico con un codolo 82 e un collare 84. Per montare il punzone a lama 16 all'asta 52 del pistone, il codolo 82 del punzone viene inserito in un foro 86 nello stelo del pistone finché il collare 84 alloggia contro l'estremità anteriore dello stelo del pistone. Quindi, il dado di montaggio zigrinato 56 viene ruotato sull'estremità anteriore dello stelo 52 del pistone in modo tale da premere il collare 84 contro lo stelo del pistone.

Come è illustrato chiaramente in figura 3, i filetti interni 74 sullo stampo 14 hanno lo stesso passo del filetto esterno 90 sull'asta 12. Tuttavia, in conformità con una caratteristica della presente, i filetti 74 dello stampo hanno una profondità inferiore a quella dei filetti 90 dell'asta, fornendo giochi fra le creste dei filetti dello stampo e le basi del filetto dell'asta. Giochi 92 sono pure previsti fra i fianchi 94 dei filetti dello stampo e i fianchi 96 del filetto dell'asta. Di conseguenza, il contatta fra l'asta filettata 12 e lo stampo 14 avviene solamente tra le creste del filetto 90 dell'asta e le basi dei filetti 74 dello stampo quando l'asta filettata viene premuta contro lo stampo mediante il punzone 16 per essere tagliata. Ai fianchi 94 dei filetti dello stampo 74 non è applicata alcuna forza.

Nell'uso della macchina da taglio 10 la ricostruzione precedente, l'asta filettata 12 da tagliare può essere tenuta contro lo stampo 14 come mostrato sia in figura 1 che in figura 2. Si deve comprendere che il punzone 16 a lama viene ora tenuta arretrato, come pure mostrato in queste figure, sotto la forza della molla di richiamo 50 del cilindro idraulico 18.

Quindi si può attivare il motore elettrico 24. Con la conseguente rotazione dell'albero 26 dell'indotto del motore insieme all'albero a camme 30, il pistone 34 della pompa idraulica 22 pressurizzerà il fluido nella camera 32 per il fluido per l’erogazione alla camera di fluido 46 del cilindro idraulico 18 tramite la valvola di ritegno 36 e il passaggio 40. Il fluido pressurizzato mentre scorre entro la camera 46 di fluido del cilindro forzerà il pistone 44 in avanti, o verso sinistra come è rappresentato in figura 2, contro la sollecitazione della molla di richiamo 50. Così spinto in avanti, il punzone a lama 16 taglierà l'asta filettata 12 mentre viene ricevuto in parte nella cavità 76 nello stampo 14, tagliando parte dell'asta in una lunghezza determinata dallo spessore del punzone a lama e della larghezza della cavità dello stampo.

Verso la fine della corsa in avanti del pistone 44, il bordo 60 di pistone rivolto verso l'interno impegnerà e comprimerà la molla elicoidale 62, così da rimuovere dalla sede la valvola di ritono 58. In seguito a ciò, il fluido pressurizzato scorrerà dalla camera di fluido 46 del cilindro indietro dentro la camera di fluido 32 della pompa, con il conseguente arretramento del pistone 44 alla posizione della figura 2 insieme con il punzone a lama 16. E' stato ora completato un ciclo di funzionamento.

Come si comprenderà facendo ancora riferimento alla figura 3, l'impatto del taglio non sarà applicato ne alle creste ne alle basi dei filetti 74 dello stampo interni grazie alla configurazione perfezionata dei filetti dello stampo rispetto a quello dell'asta filettata. I filetti dello stampo, particolarmente quelli vicini alle facce taglienti 78 dello stampo 14, non vengono pertanto fratturati o altrimenti danneggiati indipendentemente dalla forza richiesta per tagliare l'asta.

Si noterà inoltre dalla figura 3 che l'asta filettata 12 sarà tagliata lungo la base del suo filetto 90 e nei piani delle due facce da taglio opposte 78 dello stampo 14 in questa forma di realizzazione particolare. Poiché i filetti dello stampo 74 sono protetti da danneggiamento come indicato sopra, il filetto sull'asta 12 non verrà pure rovinato mentre viene tagliato, cosicché dadi coniugati ruoteranno in modo regolare sulle sezione dell'asta che sono state separate.

In un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione mostrata in figure 6 e 7, lo stampo 14a ha la sua cavità 76a e filetti interni 74a configurati in modo tale che l'asta filettata 12 sarà tagliata lungo la sua cresta, piuttosto che lungo la base come nella forma di realizzazione precedente. Più specificatamente, come si comprenderà dalla figura 7, la coppia di facce taglienti 78a dello stampo 14 sono entrambe formate lungo la base dei filetti interni 74 dello stampo.

Anche in questa macchina taglio alternativa, i filetti dello stampo 74 sono configurati rispetto al filetto 90 dell'asta in modo tale che il contatto fra di loro avviene solamente in corrispondenza delle basi dei filetti dello stampo e della cresta del filetto dell'asta. Lo stampo 14 non viene pertanto rotto facilmente dall'impatto del taglio. La macchina da taglio alternativa è simile per gli altri dettagli di costruzione e operativi alla macchina da taglio 10 delle figure 1-5.

Sebbene la presente invenzione sia stata mostrata e descritta in precedenza in termini di solamente due forme di realizzazione preferibili di essa, si deve comprendere che una varietà di modifiche e varianti sono possibili nell'ambito dell'insegnamento ampio di essa. Si deve inoltre comprendere che l'invenzione è applicabile a macchine che taglino aste filettate mediante azione di tranciatura fra una punta da taglio fissa e una punta da taglio mobile che sono entrambe filettate internamente per impegno coniugato con l'asta. E'pertanto appropriato che l'invenzione sia costruita ampiamente e in un modo consistente con lo scopo preciso o ambito protettivo adeguato delle rivendicazioni accluse.

Claims (2)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Apparecchiatura per tagliare un'asta filettata (12) avente una filettatura filetto esterno (90) formato su di essa con un passo noto, comprendente una punta da taglio fissa (14), una punta da taglio mobile (16) e mezzi attuatori (18, 20, 22) per spostare la punta da taglio mobile avanti e indietro rispetto alla punta da taglio fissa, la punta da taglio mobile coagendo con la punta da taglio fissa per tagliare l'asta filettata, almeno la punta da taglio fissa (14) avendo una serie di filetti interni semicircolari (74) formati su di essa con lo stesso passo del filetto esterno (90) sull'asta filettata (12) per impegno coniugato con essa, caratterizzata dal fatto che i filetti (74) sulla punta da taglio fissa (14) hanno una profondità inferiore alla profondità del filetto (90) sull'asta filettata (12), dal fatto che i giochi (92) sono previsti fra i fianchi (94) dei filetti (74) sulla punta da taglio fissa (14) e i fianchi (96) del filetto (90) sull'asta filettata (12), per cui solamente ì fondi dei filetti (74) sulla punta da taglio fissa (14) contattano le creste del filetto (90) sull'asta filettata (12) durante il taglio, al fine di impedire che i filetti sulla punta da taglio fissa vengano rovinati dall'impatto del taglio.
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui i giochi (92) fra i fianchi (94) dei filetti (74) sulla punta da taglio fissa (14) e i fianchi (96) del filetto (90) sull'asta filettata (12) sono ciascuno 0,05-0,10 volte il passo dei filetti sulla punta da taglio fissa.