ITMI960456A1 - Torretta portautensili con dispositivi di arresto a centratura automatica dei mezzi di blocco della torretta stessa - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale:

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato una torretta porta utensili per macchine automatiche dotata di dispositivo di arresto della rotazione del piatto porta ulenaili con centratura automatica dell’allineamento angolare dei mezzi di bloccaggio della torretta stessa.

E' noto come le differenti lavorazioni meccaniche di un gran numero di pezzi prevedano l’impiego in successione, per lo stesso pezzo, di più utensili secondo una sequenza programmata e automaticamente comandata.

A tale scopo il pezzo è usualmente montato su un tornio o simile centro di lavoro, il quale è dotato di una apparecchiatura ausiliaria costituita da una torretta che porta più utensili, disposti radialmente e/o frontalmente su un piatto rotante, la cui rotazione controllata porta l’utensile, di volta in volta prescelto , in corrispondenza della posizione di lavoro per eseguire la richiesta lavorazione del. pezzo. Una fondamentale esigenza che si presenta in tali lavorazioni è la riduzione dei tempi morti in particolare dovuti al tempo necessario per l’effettuazione del cambio dell’utensile e la ripresa della lavorazione sul pezzo.

Tale tempo morto definito per comodità "tempo di ciclo" è in sostanza quello necessario per permettere alla torretta di eseguire tutti i movimenti atti a portare il nuovo utensile in posizione di lavoro. A tale scopo infatti la torretta necessita di un prima "fase di apertura" per sbloccarsi dalla posizione fissa di lavoro, di una "fase di rotazione" per ruotare nell’uno o nell’altro senso, secondo il percorso più breve, fino a disporre il nuovo utensile nella posizione di lavoro, e di una "fase di arresto e chiusura” per arrestarsi e ritornare in condizione bloccata.

Tali operazioni, sono realizzate, nelle torrette note, con dispositivi inuccanici che trasmettono la rotazione di un motore di azionamento al piatto portautensili rotante e comandano nello stesso tempo l'azionamento dei mezzi di blocco e sblocco, che prevedono tra l'altro un disco divisore dotato di sedi radiali che definiscono le differenti posizioni raggiungibili dal piatto porta utensili , e due corone dentate di cui una fissa alla struttura e una rotante con il piatto portautensili , ma assialmente fissa, le quali sono tra loro bloccate/sbloccate durante le fasi di lavorazione del pezzo/rotazione di cambio utensile tramite una terza corona dentata contrapposta alle altre due, la quale, muovendosi in direzione assiale impegna/disimpegna la propria dentatura con le dentature delle altre due corone determinandone il bloccaggio/sbloccaggio relativo .

E' anche noto che nella fase di chiusura della torretta le dentature delle due corone da bloccare non sono perfettamente allineate in quanto i dispositivi di tipo tradizionale previsti all’interno della torretta per l’arresto della corona rotante, presentano del giochi necessari al loro corretto funzionamento per l'arresto della rotazione del piatto portautensili .

Conseguentemente l'accoppiamento frontale tra la dentatura della corona di bloccaggio e le dentature delle corone contrapposte determina un trascinamento in rotazione della corona rotante, il quale termina quando la corona di bloccaggio è totalmente Innestata sulla corona fissa, corrispondentemente 1 ’impegno della corona rotante contro i denti della corona di arresto determina un impatto il quale viene trasmesso alla struttura generando rumore e possibilità di danneggiamenti della torretta.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare una torretta poitautenaili che aia dotata di dispositivi di arresto della rotazione del piatto portautensili, atti a ridurre quanto più possibile gli urti e la rumorosità della torretta in fase di chiusura della stessa, entrambi principalmente dovuti al1 'appross imazione del 1'al1ineaiuento angolare dei denti della corona fissa con i denti della corona rotante, mobile solidalmente al piatto portautensili in fase di chiusura della torretta.

Nell’ambito di tale problema e ili conseguenza degli aumenti delle velocità di. rotazione richiesti per ridurre il tempo di cambio utensile, risulta preferibile determinare l'arresto degli elementi di blocco della torretta tramite un comando positivo di elevata precisione ed affidabilità.

Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da una torretta portautensili per torni o simili centri di lavoro comprendente un corpo fisso di supporto dotato di una corona dentata fissa e una corona dentata alla quale è vincolata una piastra portautensili e e che ruota solidalmente ad un disco divisore montato su un albero coassiale di azionamento della torretta la quale comprende inoltre mezzi comandali da relativi dispositivi attuatoli e atti a determinare l'arresto della rotazione del disco divisore e la centratura relativa delle dentature delle corone fissa e rotante rispettivamente, al termine della fase di cambio utensile.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione, con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra:

in figura 1 : una sezione schematica secondo un piano longitudinale verticale della torretta secondo il trovato;

in figg 2a,2b : una vista laterale parzialmente sezionata della torretta secondo il trovato chiusa durante la fase di lavoro e aperta durante la fase di cambio utensile rispettivamente; in figg 3a,3b,3c una sezione secondo il piano di traccia III—III di fig. 1 con relativo ingrandimento illustrante i dispositivi di arresto della torretta in condizione di torretta chiusa / torretta aperta e inizio arresto / fine arresto e centratura rispettivamente ;

in figg 4a,4b,4c una vista schematica dell’allineamento delle tre corone in corrispondenza delle tre fasi di figg. 3a,3b,3e rispettivamente .

Come si rileva dalle figure la torretta secondo il trovato è costitutita da un corpo esterno di supporto 1, comprendente una corona fissa 2, dotata di dentatura frontale 2a.

All’interno del corpo 1 è girevole una ulteriore corona 3 rotante, alla quale è collegabile, tramite viti 4a, la piastra 4 portautensili della torretta; la corona rotante 3 è dotata di dentatura frontale 3a, concentrica e adiacente alla dentatura 2a della corona fissa 2.

Alla cotona 3 è collegato, in modo noto, un disco divisore 9 solidale all’estremità di un albero 6 girevole all’interno del corpo 1.

Intorno all’albero 6 è presente un anello di blocco 7, mobile assialmente, dotato di dentatura 8 frontale, affacciata alle dentature 2a,3a ed atta ad impegnarsi con esse, determinando il vincolo della corona girevole 3 alla corona fissa 2; tra il disco divisore 9 e l’anello 7 sono interposti mezzi elastici agenti nel senso di mantenere l’anello 7 assialmente distanziato dal disco 9 e pertanto la dentatura 8 disimpegnata dalle dentature 3, 5.

L’anello 7 è inoltre dotato sul suo profilo cil'conferenz iale di una cava 7c cooperante con una spina 7b per impedire la rotazione dell'anello 7 stesso, ma nel contempo consentirgli la traslazione ass iale.

Entro il corpo esterno 1 è vincolato un motore di trascinamento di per sè noto e pertanto non illustrato. anche tutto l’azionamento della torretta è di per sè noto e non viene pertanto descritto.

Il disco divisore 9 solidale all'albero 6 presenta sulla sua superficie esterna circonferenziale , una pluralità di tacche radiali 9a, in numero e posizione angolare corrispondenti al numero di posizioni di arresto della torretta, cioè al numero di utensili portati dalla piastra portautensili 4 solidale alla corona rotante 3; più in particolare dette tacche 9a sono angolarmente in fase con la dentatura 3a della corona rotante 3.

Dette cave sono inoltre angolarmente in fase con la dentatura 3a della corona rotante 3.

Nel corpo 1 della torretta è anche alloggiato un perno radiale 10, atto ad essere inserito nelle dette tacche 9a del disco divisore 9 dall’azione esercitata da un attuatone 11, elettromagnetico nell’esempio, contro l’azione di spinta di una molla 12.

Detto perno presenta asse di simmetria longitudinale angolarmente in fase con la dentatura 2a della corona fissa 2.

Più in dettaglio e con riferimento anche alla fig 3a detto perno 10 è radialmente scorrevole al’interno di un’asta di supporto 13 mobile parallelamente all’asse longitudinale della torretta e le cui opposte estremità 13a sono in battuta a rispettivi tamponi elastici 14 di assorbimento di urti e agenti nel senso di riportare sempre 11 perno 10 in posizione centrale radialmente allineata all’asse di simmetria radiale della cava 9a.

L’estremità libera del perno 10 presenta profilo variabile in direzione radiale e dall’asse della torretta verso l’esterno, secondo una superficie tronco-conica 10b seguita da una superficie cilindrica 1Oc.

Corrisposndentemente le cave 9a del disco divisore 9 presentano a loro volta una superficie più esterna 9c cilindrica e una superficie più interna 9b tronco- conica .

Il funzionamento della torretta e dei relativi mezzi di arresto della rotazione di cambio utensile è il seguente:

- in condizione di lavoro (figg. la,2a,3a,4a) la tor-retta è bloccata ciò significa che l’anello 7 è assialmente spinto verso le corone fissa 2 e rotante 3 in modo che le corrispondenti dentature siano ingranate (fig. 4a), corrispondentemente il perno 10 è mantenuto fuori dalla sede 9a del disco divisore 9 dall'azione di spinta della molla 12;

- terminata la lavorazione inizia la fase di cambio utensile (fig- 2b) durante la quale l'anello 7 viene assialmente disimpegnato dalle corone fissa 2 e rotante 3; quest.'ultima viene posta in rotazione fino a che non viene segnalata, tramite relativi mezzi, l'approssimarsi della programmata posizione angolare della piastra 4 portautensili.

A questo punto (fig.3b) viene eccitato l’elettromagnete 1.1 il quale spinge radialmente il perno 10 all’interno della sede 9a nel momento in cui questa si dispone in corrispondenza del perno stesso.

In questa prima fase di arresto sono le rispettive superfici 10c e 9c cilindriche che entrano in contatto e garantiscono il preciso e sicuro arresto del disco divisore 9 e quindi della corona rotante 3, tale contatto tra le superfici cilindriche (fig. 4b) non garantisce tuttavia il corretto alllnemaento della dentature 3a della corona rotante 3 con la dentatura 2a della corona fissa 2, il perno 10 viene pertanto ulteriormente spinto dal l ’attuatone 11, nella sede 9a del disco 9 (fig. 3c) in modo che entrino tra loro in contatto le rispettive superi icl troncoconiche 10b,9b che determinano la rotazione della corona 3 rispetto alla corona 2 e il conseguente allineamento delle rispettive dentature 2a,3a (fig. 4c).

Ottenuta l’allineamento delle dette dentature è possibile comandare la traslazione assiale dell’anello 7 il quale, non incontrando ostacoli nella sua corsa, determina il bloccaggio della torretta (fig. 2a,4a) senza urti e/o rumorosità.

Molteplici varianti possono essere introdotte, senza per questo uscire dall’ambito del trovato nelle sue caratteristiche generali.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1) Torretta portautensili per torni o simili centri di lavoro comprendente un corpo fisso di supporto (1) dotato di una corona dentata (2,2a) fissa e una corona dentata (3,3a) alla quale è vincolata una piastra (4) portautensili e rotante solidalmente ad un disco divisore (9) montato su un albero coassiale (6) di azionamento della torretta caratterizzata dal fatto che comprende mezzi (10,12) comandati da relativi dispositivi attuatoci (11) e atti a determinare l’arresto della rotazione del disco divisore (9) e la centratura relativa delle dentature (2a,3a) delle corone fissa (2) e rotante (3) rispettivamente, al termine della fase di cambio utensile.
2. 2) Torretta secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti mezzi di arresto e allineamento della dentatura (3a) della corona rotante (3) sono sostanzialmente costituiti da un perno (10) scorrevole in direzione radiale nei due sensi all’interno di una relativa cava radiale 3) Torretta secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto perno (10) presenta estremità libera a profilo (10b,10e) variabile atto a cooperare con relative sedi (9a) del disco divisore (9) a loro volta previste con una corrispondente forma a profilo (9 b , 9c) variabile. 4) Torretta secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detta estremità libera del perno (10) presenta in direzione radiale e dall’asse longitudinale della torretta verso l’esterno un profilo troncoconico (10b) seguito da un profilo cilindrico (10c). 5) Torretta secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detta sede (9a) del disco divisore (9) presenta in direzione radiale e dall'asse longitudinale delia torretta verso l’esterno profilo troncoconico (9b) seguito da un profilo cilìndrico (9c) . 6) Torretta secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che dette sedi (9a) del disco divisore (9) sono angolarmente in fase con la dentatura (3a) della corona rotante (3). 7) Torretta secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal. fatto die detto perno (10) è angolarmente in fase con la dentatura (2a) della corona fissa (2)