ITMI940139A1 - Macchina tranciatrice esente da inceppamento per aste filettate - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione riguarda generalmente un'apparecchiatura per filettare aste filettate ad una qualsiasi lunghezza richiesta senza rovinare i filetti su di essa, e più specificatamente una macchina comprendente una punta da taglio fissa e una punta da taglio mobile, quest'ultima essendo motorizzata per escursione lineare presso la punta da taglio fissa per tranciare aste filettate. Ancora più specificatamente, l'invenzione riguarda fornitura in tali macchine tranciatrici per impedire impegno di inceppamento o bloccaggio della punta da taglio mobile con l'asta filettata quando l'asta viene tranciata.

Sono note macchine tranciatrici portatili motorizzate per aste filettate in cui sia la punta da taglio fissa che la punta da taglio mobile hanno ciascuna una rientranza semicircolare che porta una serie di filetti interni dello stesso passo di quello del filetto sull'asta da tagliare. I filetti interni sulle punta da taglio sono concepiti per coniugarsi al filetto sull'asta che viene tagliata. Quando la punta da taglio mobile viene spinta oltre la punta da taglio fissa, ad esempio mediante un cilindro idraulico del tipo a richiamo a molla a singola azione famigliare incorporato nella macchina, l'asta filettata viene tagliata mediante azione di tranciatura fra le facce da taglio parallele delle due punte da taglio.

Le macchine tranciatrici della costruzione generale precedente offrono il vantaggio che le aste filettate possono essere tagliate facilmente ad una qualsiasi lunghezza desiderata senza rovinare i filetti su di esse, con il risultato che dadi di accoppiamento possono essere ruotati in modo regolare su tali tratti di asta. Tuttavia, convenzionalmente, questo vantaggio era limitato solamente ai casi in cui le macchine dovevano essere utilizzate con aste di diametro relativamente piccolo. Le macchine presentavano un inconveniente serio con aste di diametro maggiore.

Una qualsiasi asta filettata viene sottoposta a deformazione elastica quando tranciata, in misura che dipende dal diametro dell'asta e dalla forza tranciante o di taglio esercitata su di essa. La deformazione elastica comprende un componente nella direzione longitudinale dell'asta, il quale componente fa sì che inizialmente entrambe le sezioni separate dell'asta viaggino longitudinalmente in allontanamento dall'altra sezione dell'asta. Quindi, la sezione dell'asta in questione rincula e, convenzionalmente, urta velocemente contro l'una o l'altra delle punte taglienti. Per questa ragione, la punta da taglio mobile veniva finora facilmente attaccata a l'una o l'altra delle sezioni dell'asta separata.

Come è già stato detto, le macchine trancianti della classe in considerazione impiegano solitamente un cilindro idraulico a ritorno a molla ad azione singola per azionare la punta da taglio mobile avanti e indietro presso la punta da taglio fissa, poiché questo tipo di cilindro è molto meno costoso del tipo a doppia azione. Di conseguenza, appiccicandosi all'una o all'altra delle sezioni dell'asta, come sopra, la punta da taglio mobile era convenzionalmente suscettibile di risultare non arretrabile fino alla sua posizione iniziale sotto la forza della molla di richiamo, particolarmente quando l'asta ha un diametro relativamente grande.

La presente invenzione cerca di impedire tale inceppamento della punta da taglio mobile con l'asta filettata che viene tagliata, in macchine tranciatrici 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, ciascuna averite una serie di filetti interni semicircolari formati su di essa con lo stesso passo del filetto esterno sull'asta filettata, e una faccia da taglio disposta perpendicolarmente all'asse dei filetti interni. Pure compresi vi sono mezzi per spostare la punta da taglio mobile per movimento alternativo lineare rispetto alla punta da taglio fissa al fine di tagliare l'asta filettata mediante azione di tranciatura fra le facce da taglio della punta da taglio fissa e della punta da taglio mobile. Almeno una delle punte da taglio fissa e mobile ha una depressione formata nella sua faccia tagliente o da taglio. La depressione può essere tipicamente poco profonda, ad esempio un quarto del pollice dei filetti interni sulla punta da taglio e pertanto del passo del filetto sull'asta.

Quando l'asta filettata viene tranciata in due sezioni separate, l'una o l'altra di queste sezioni dell'asta rinculerà longitudinalmente e sarà parzialmente ricevuta nella depressione nell'una o nell'altra delle due punte da taglio, a seconda che l'asta sia stata tranciata lungo il piano della faccia da taglio della punta mobile o della punta fissa. La sezione di asta in questione è quindi libera di muoversi longitudinalmente, garantendo un ritorno regolare della punta da taglio mobile alla sua posizione normale anche se si impiega un cilindro idraulico a ritorno a molla economico per spostare la punta da taglio mobile avanti e indietro presso la punta da taglio fissa.

I precedenti e altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione in modo di realizzarli saranno 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 la forma di realizzazione migliore per realizzare l'invenzione.

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

la figura 2 è una vista parziale ingrandita attraverso la macchina tranciatrice della figura 1;

la figura 3 è una vista in alzato parziale della macchina tranciatrice mostrata insieme all'asta filettata dopo che questa è stata tranciata;

la figura 4 è una vista simile alla figura 3 eccetto che l'asta filettata è mostrata prima di essere tranciata;

la figura 5 è una sezione ingrandita attraverso le punte da taglio fissa e mobile della macchina tranciatrice mostrate insieme all'asta filettata dopo che questa è stata tranciata come in figura 3;

la figura 6 è una vista prospettica ingrandita delle punte da taglio fissa e mobile;

la figura 7 è una vista in alzato parziale ingrandita della macchina tranciatrice, che mostra in particolare un meccanismo di serraggio per l'asta filettata, l'asta essendo qui mostrata non serrata;

la figura 8 è una vista simile alla figura 7 eccetto che il meccanismo di serraggio è mostrato serrante l'asta filettata;

la figura 9 è una vista prospettica simile alla figura 6 ma che mostra una forma di realizzazione alternativa dell'invenzione;

la figura 10 è una vista simile alla figura 5 ma che mostra la forma di realizzazione alternativa dell'invenzione.

La costruzione generale della macchina tranciatrice rappresentativa in conformità con l'invenzione sarà meglio compresa facendo riferimento alle figure 1 e 2. Generalmente indicata 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 14 e una punta da taglio mobile 16. La punta da taglio mobile 16 deve essere spinta in avanti, o verso sinistra come rappresentato nelle figure 1 e 2, presso la punta da taglio fissa 14 per tagliare l'asta filettata 12 ad una qualsiasi lunghezza richiesta mediante azione di trancio fra le due punte da taglio. Entrambe le punte da taglio 14 e 16 saranno descritte in maggior dettaglio nel seguito.

Impiegato per azionare la punta da taglio mobile 16 avanti e indietro è un cilindro idraulico 18, figura 2, di tipo a ritono a molla ad azione singola familiare 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 a sua volta azionata 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 che termina in un albero a camme eccentrico 30. Questo albero a camme è disposto in una camera di 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 movimento alternativo nella camera di fluido 32, e una valvola di ritegno 36 dotata di una molla 38, che consente il flusso di fluido pressurizzato dalla camera del fluido entro un passaggio 40 per il fluido estendentesi attraverso un setto o parete divisoria 42 entro l'alloggiamento 20.

Disposto appena in avanti del setto 42 vi è il cilindro idraulico 18 citato sopra avente un pistone 44 che divide la parte anteriore dell'interno dell'alloggiamento 20 in una camera di fluido 46 e una camera 48 della molla. La camera 46 di fluido del cilindro comunica con la camera 32 di fluido della pompa tramite il passaggio 40. La camera della molla 48 accoglie una molla di richiamo 50 di compressione elicoidale. Il pistone 44 insieme ad un'asta o stelo di pistone 52 deve essere pertanto spinto in avanti dal fluido pressurizzato dalla pompa 22 e arretrato mediante la molla di richiamo 50. Lo stelo 52 del pistone si estende a tenuta di pressione attraverso e sporge verso l'esterno dalla parte anteriore 54 dell'alloggiamento 20 e ha la punta da taglio mobile 16 avvitata in corrispondenza di 56 alla sua estremità anteriore.

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

Sia la figura 1 che la figura 2 illustrano una ganascia 64 che si estende in avanti dalla ed è formata in un pezzo solo con la parete anteriore 54 dell’alloggiamento 20. La punta da taglio fissa 14 è avvitata in corrispondenza di 66 all'estremità anteriore della ganascia 64, in una posizione appena fuori dal percorso della punta da taglio mobile 16. La figura 2 rivela una camera di ammortizzamento 68 formata nella ganascia 64 in comunicazione con la camera 48 della molla di cilindro tramite un passaggio di aria 70. La camera di ammortizzamento 68 accoglie una sacca d'aria 72 che è in grado di subire deformazione elastica per ammortizzare l'impatto dell'espulsione in avanti del pistone 44 del cilindro.

Si fa ora riferimento alle figure 3-6 per uno studio più ravvicinato delle due punte da taglio 14 e 16. La punta da taglio fissa 14 ha una rientranza di sezione trasversale semicircolare per portare una serie di filetti interni 74 di forma corrispondente che sono centrati attorno ad un asse normale alla direzione di escursione della punta da taglio mobile 16. Il passo dei filetti interni 64 è uguale a quello del filetto esterno sull'asta 12 da tagliare. La punta da taglio mobile 16 è pure incassata per portare una serie di filetti interni semicircolari 76 che sono pure centrati attorno ad un asse normale alla direzione di spostamento della punta da taglio mobile. Il passo dei filetti interni 76 è pure lo stesso del passo esterno sull'asta 12.

Così, con la spinta in avanti della punta da taglio mobile 16 della sua posizione della figura 4 a quella della figura 3 presso la punta da taglio fissa 14, l'asta 12 deve essere tagliata mediante azione di tranciatura fra le facce da taglio parallele 78 e 80 delle due punte da taglio 14 e 16. Le facce taglienti 78 e 80 sono normali agli assi di filetti interni delle punte da taglio 14 e 16. La figura 5 indica che l'asta filettata 12 viene tranciata come in precedenza lungo il fondo del filetto su di essa.

In conformità con una caratteristica della presente invenzione, la punta da taglio fissa 14 ha una depressione 82 formata nella sua faccia da taglio o tagliente 78, come è mostrato in tutte le figure 3-6 nonché in figura 1. La depressione 82 è distanziata dai filetti 74 della punta da taglio fissa 14 nella direzione di spostamento in avanti della punta da taglio mobile 16, in misura tale quando l'asta filettata 12 viene tagliata in due sezioni separate come è illustrato in figura 5, una sezione dell'asta sul lato della punta da taglio mobile entrerà parzialmente nella depressione in corrispondenza della corsa in avanti della punta da taglio mobile, piuttosto che attestarsi contro la faccia tagliente 78 della punta da taglio fissa. Così lasciata libera di spostarsi nella sua direzione longitudinale, la sezione dell'asta non si incepperà con la punta da taglio mobile attraverso i loro filetti coniugati. Si parlerà ulteriormente di questo argomento nel corso della successiva descrizione del funzionamento.

Esperimenti hanno dimostrato che la profondità A della depressione 82 può essere inferiore al passo dei filetti sulle punte da taglio 14 e 16, e pertanto sull'asta 12 in modo tale che la depressione serva completamente ai suoi scopi prefissi in circostanze normali. Tipicamente, la depressione 82 è fonda circa un quarto del passo del filetto.

Come è stato citato, i filetti 74 e 76 sulle punte da taglio 14 e 16 hanno lo stesso passo del filetto sull'asta 12. Tuttavia, come è chiaramente illustrato in figura 5, i filetti delle punte da taglio 14 e 16 hanno una profondità inferiore a quella dei filetti sull'asta 12, fornendo giochi 84 fra le creste dei filetti della punta da taglio e le basi del filetto sull'asta. Giochi sono pure previsti fra i fianchi 86 dei filetti della punta da taglio e i fianchi 88 del filetto dell'asta. Di conseguenza, in conformità con un'altra caratteristica dell'invenzione, solamente le creste del filetto dell'asta contatterà le basi del filetto delle punte da taglio quando l'asta filettata 12 viene catturata fra le punte da taglio 14 e 16 per essere tranciata. In questo modo, i filetti delle punte da taglio che giacciono vicino alle facce da taglio o taglienti 78 e 80 non vengono rovinate quando l’asta viene tranciata.

Le figure 7 e 8 illustrano un meccanismo 90 di serraggio dell'asta per tenere saldamente l'asta filettata 12 durante la tranciatura, sebbene questo meccanismo appaia anche nelle figure 1, 3 e 4. Il meccanismo di serraggio 90 comprende un morsetto 92 che è avvitato girevolmente in corrispondenza di 94 alla ganascia 64 dell'alloggiamento 20 per lo spostamento angolare fra una posizione di non serraggio della figura 7 e una posizione di serraggio della figura 8. Quando nella posizione di serraggio della figura 8, il morsetto 92 preme l'asta filettata 12 in impegno filettato con la punta da taglio fissa 16.

Nell'uso della macchina tranciatrice 10 della postazione precedente, l'asta filettata 12 che deve essere tranciata può essere posta fra le due punte da taglio 14 e 16 come è mostrato in figura 4, con il morsetto 92 tenuto nella posizione di non serraggio come in figura 7. Quindi, il morsetto 92 viene ruotato di 90* fino alla posizione di serraggio della figura 8, così da serrare l'asta 12 in impegno di accoppiamento con la punta da taglio fissa 16.

Quindi può essere attivato 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 di fluido 32 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 correndo entro la camera 46 di fluido del cilindro forzerà il pistone 44 in avanti, o verso sinistra come rappresentato in figura 2, contro la sollecitazione della molla di richiamo 50. Così spinta in avanti oltre la punta da taglio fissa 14 della sua posizione della figura 4 a quella della figura 3, la punta da taglio mobile 16 taglierà l'asta filettata 12 mediante azione di tranciatura fra le facce taglienti 78 e 80 delle due punte da taglio 14 e 16. Le figure 3 e 5 mostrano entrambe l'asta filettata 12 così tranciata.

Verso l'estremità della corsa in avanti del pistone 44, il bordo 60 rivolto verso l'interno del pistone impegnerà e comprimerà la molla elicoidale 62 così da sloggiare o rimuovere dalla sede la valvola di ritorno 58. Dopo di ciò il fluido pressurizzato scorrerà dalla camera 46 di fluido del cilindro indietro entro la camera di fluido della pompa 32, con il conseguente arretramento del pistone 44 fino alla posizione della figura 2 insieme alla punta da taglio mobile 16. E' stato ora completato un ciclo di funzionamento.

In figura 5 è mostrata l'asta filettata 12 tranciata come in precedenza lungo la base del suo filetto e nel piano della faccia tagliente 78 della punta da taglio fissa 14 poiché si assume che la punta da taglio fissa abbia un bordo tagliente più affilato della punta da taglio mobile 16 in questa particolare forma di realizzazione. In questo caso, la forza di tranciatura esercitata sull'asta filettata 12 comprende una componente nella direzione della freccia B in figura 4. Di conseguenza, quando l'asta viene separata in due sezioni, quella delle sezioni dell'asta che è posizionata sul lato della punta da taglio mobile 14 rinculerà verso la punta da taglio fissa 14, come indicato dalla freccia C in figura 3.

Si supponga che la punta da taglio fissa 14 non abbia una depressione 82 formata nella sua faccia 78, come era la situazione precedente. Quindi, la sezione dell'asta sul lato della punta da taglio mobile si attesterà rapidamente contro la faccia da taglio o tagliente 78 della punta da taglio fissa 14 durante il rinculo come è mostrato in figura 4, dando origine all'inceppamento della punta da taglio mobile con la sezione dell'asta attraverso i loro filetti coniugati. La punta da taglio mobile 16 quindi salirà nell1arretrare alla sua posizione iniziale o normale delle figure 2 e 4 sotto la forza della molla di richiamo 50 del cilindro idraulico 18 a singola azione.

La presente invenzione supera questo inconveniente fornendo la depressione 82 nella punta da taglio fissa 14. La sezione dell'asta in questione entrerà quindi nella depressione 82 inseguito a rinculo, come è illustrato in figura 5. Poiché quindi la sezione dell'asta è libera di muoversi longitudinalmente, la punta da taglio mobile 16 non si incepperà con la sezione dell'asta ma si disimpegnerà in modo liscio da essa e ritornerà alla sua posizione di partenza sotto l'influenza della molla di richiamo 50.

Si apprezzerà inoltre che il ritorno liscio della punta da taglio mobile 16 è garantito poiché i giochi 84, figura 5, sono previsti sui fianchi 86 dei filetti delle punte da taglio e i fianchi 88 del filetto dell'asta. In aggiunta, poiché i filetti delle punte da taglio contattano il filetto dell'asta solamente fra i fondi dei primi e le creste di quest'ultimo, i filetti delle punte da taglio particolarmente quelli che giacciono vicino alle facce taglienti 78 e 80, non devono essere rovinati indipendentemente dalla forza necessaria per tranciare l'asta.

Le figure 9 e 10 mostrano una forma di realizzazione alternativa dell'invenzione, in cui una depressione 82a è formata nella faccia tagliente 80 della punta da taglio mobile 16, invece che nella faccia tagliente 78 della punta da taglio fissa 14 come nella forma di realizzazione precedente. La depressione 82a è distanziata dai filetti 76 della punta da taglio mobile 16 nella direzione di spostamento inversa della punta da taglio mobile in misura tale che quando l'asta filettata 12 viene tagliata in due sezioni separate come è illustrato in figura 10, la sezione dell'asta sul lato della punta da taglio fissa 14 entrerà parzialmente nella depressione alla fine della corsa in avanti della punta da taglio mobile, piuttosto che attestarsi contro la faccia da taglio nella punta da taglio mobile. La profondità A della depressione 82a in relazione al passo del filetto può essere uguale a quella della depressione 82 della forma di realizzazione precedente

Sebbene questa macchina tranciatrice alternativa sia simile in tutti i dettagli di costruzione alla macchina tranciatrice 10 delle figure 1 e 2, si deve comprendere che la punta da taglio 16 della macchina alternativa ha un modo tagliente più affilato che non la sua punta da taglio fissa 14. Così, nella figura 10, l'asta filettata 12 è mostrata tranciata lungo il piano della punta da taglio mobile 16. In questo caso, è la sezione dell'asta sul lato della punta da taglio fissa 14 che rincula verso la punta da taglio mobile 16, essendo ovvio che la forza del meccanismo di serraggio 90, figure 7 e 8, non è sufficientemente intensa ad impedire tale spostamento della sezione dell'asta.

Se non fosse per la depressione 82a, la sezione dell'asta rinculante si attesterebbe contro la punta da taglio mobile 16 così rapidamente da impedire o interferire seriamente con il suo arretramento sotto la forza della molla di richiamo. In conformità con l'invenzione, tuttavia, la sezione dell'asta sarà quindi parzialmente ricevuta nella depressione 82a e pertanto diventerà libera di spostarsi longitudinalmente. La punta da taglio mobile 16 pertanto ritornerà alla sua posizione iniziale anche se la sezione dell'asta viene temporaneamente accolta nella sua depressione 82a.

Sebbene la presente sia stata mostrata e descritta in precedenza in termini solamente di due forme di realizzazioni preferibili di essa, si deve comprendere che una varietà di modifiche e varianti sono possibili nell'ambito dell'insegnamento più ampio di essa. Ad esempio, si potrebbero formare depressioni simili a quelle indicate con 82 e 82a nelle facce taglienti di entrambe le punte da taglio 14 e 16, invece che nella faccia da taglio dell'una e dell'altra delle punte da taglio come nelle forme di realizzazioni illustrate, al fine di adattare la macchina per tracciare aste filettate mediante l'una o l'altra punta da taglio. Pertanto è evidente che l'invenzione può essere costruita in senso ampio in un modo coerente con il giusto significato o ambito protettivo adeguato delle rivendicazioni accluse.

Claims (4)

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 o filetto a vite esterno formato su di essa con un passo noto, comprendente una punta da taglio fissa (14) avente una prima serie di filetti interni semicircolari (74) formati su di essa con lo stesso passo del filetto esterno sull'asta filettata, la punta da taglio fissa avendo una faccia tagliente (78) disposta perpendicolare all'asse della prima serie di filetti interni, una punta da taglio mobile (16) avendo una seconda serie di filetti interni semicircolari (76) formati su di essa con lo stesso passo del filetto esterno sull'asta filettata, la punta da taglio mobile avendo una faccia tagliente (80) disposta perpendicolare all'asse della seconda serie dei filetti interni, e mezzi (18, 20 e 22) per spostare la punta da taglio mobile per il movimento alternativo lineare rispetto alla punta da taglio fisso al fine da tagliare l'asta filettata mediante azione di tranciatura fra le facce taglienti delle punte da taglio fissa e mobile, caratterizzata dal fatto che una depressione (82 o 82a) è formata nella faccia tagliente (78 o 80) di almeno una o l'altra della punta da taglio fissa e della punta da taglio mobile (14 e 16) al fine di impedire impegno di inceppamento o bloccaggio della punta da taglio mobile con l'asta filettata (12) in seguito al taglio dell'asta filettata.
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la depressione (82 o 82a) ha una profondità inferiore al passo dei filetti sulle punte da taglio fissa e mobile (14 o 16).
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazioni 1, caratterizzata dal fatto che la depressione (82 o 82a) ha una profondità uguale approssimativamente a un quarto del passo dei filetti sulle punte da taglio fissa e mobile (14 e 16).
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i filetti sulle punte da taglio fissa e mobile (14 e 16) hanno una profondità inferiore alla profondità del filetto sull'asta filettata (12), dal fatto che giochi (84) sono previsti fra i fianchi (86) dei filetti sulle punte da taglio fissa e mobile e i fianchi (88) del filetto sull'asta filettata, per cui solamente i fondi dei filetti sulle punte da taglio fissa e mobile contattano le creste del filetto sull'asta filettata durante la tranciatura al fine di impedire che i filetti sulle punte da taglio fissa e mobile vengano danneggiati dalla tranciatura.