CH635263A5 - Boccola per la trattenuta di utensili e mandrini, in complessi di supporto per il servizio di macchine utensili a controllo numerico. - Google Patents

Description

La presente invenzione concerne una boccola per la trattenuta di utensili e mandrini in complessi di supporto per io il servizio di macchine a controllo numerico presentanti dei mezzi per la sua trattenuta in posizioni orientate.

Sono già note, da precedenti brevetti a nome della stessa Richiedente, delle boccole coniche le quali vengono fissate in relativi organi di supporto che a loro volta si fissano 15 amovibilmente in corrispondenti mezzi di trattenuta, ad esempio carrelli metallici, appositamente studiati, ottenendosi quindi dei complessi specialmente adatti a servire le macchine a controllo numerico. Ogni supporto presenta un certo numero di boccole le quali possono avere tutte la stes-20 sa dimensione oppure possono avere dimensioni una diversa dall'altra in maniera che ad ogni boccola possa essere affidato un relativo utensile, un mandrino od un altro qualsiasi organo operatore che debba essere tolto dalla boccola e quindi montato opportunamente sulla macchina utensile. 25 Questi complessi brevettati offrono grandi vantaggi per quanto riguarda la manovrabilità, l'ordine e la velocità con cui si può agire sugli utensili trattenuti dai complessi stessi ai fini della loro rimozione dalle boccole e quindi della loro rimessa nelle boccole stesse.

30 Tuttavia, queste boccole note presentano l'inconveniente di non offrire un sicuro bloccaggio dei pezzi affidati alle boccole stesse, nonché di richiedere quantità molto elevate di boccole di diverse dimensioni, data la variabilità delle dimensioni e della forma di questi pezzi.

35 La presente invenzione consiste in una boccola per la trattenuta di utensili e mandrini in complessi di supporto per il servizio di macchine utensili a controllo numerico presentanti dei mezzi per la sua trattenuta in posizioni orientate, caratterizzata dal fatto che è costituita da almeno due 40 parti formanti tra loro una sede di alloggiamento dell'utensile o mandrino di dimensione variabile, tali parti presentando organi di assiemaggio complementari, muniti di mezzi di fissaggio delle due parti in diverse posizioni reciproche per determinare la dimensione di volta in volta voluta della 45 sede formata dalle due parti componenti, nonché organi di fissaggio atti a cooperare con i mezzi di trattenuta previsti sul complesso di supporto. In questo modo risulta possibile scegliere e fissare la sede di alloggiamento per il particolare utensile che deve essere inserito in essa.

50 II concetto base dell'invenzione ora definito si può prestare alle più diverse varianti costruttive sia per quanto riguarda il sistema ed il modo con cui risulta possibile ottenere la variazione delle dimensioni della sede per l'utensile presentata dalla boccola, sia per quanto riguarda la struttu-55 ra e la costituzione delle parti di cui la boccola è composta, sia infine per quanto riguarda il materiale costituente la boccola, materiale che, ad esempio, potrà essere plastico ovvero in lega leggera metallica, quale una lega di alluminio, ovvero qualsiasi altro materiale opportuno.

60 Secondo una vantaggiosa forma di realizzazione del trovato, la boccola è costituita da due parti complementari co-niugantisi tra loro, in modo da conferire alla boccola stessa una struttura sostanzialmente scatolare parallelepipepa, la variabilità delle dimensioni della sede della detta boccola, e 65 quindi della boccola stessa, avvenendo secondo una direzione perpendicolare all'asse della stessa sede, mediante avvicinamento ed allontanamento reciproco delle dette due parti le quali vengono fissate nella posizione reciproca pre

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scelta da cui deriva il dimensionamento della sede di alloggiamento dell'utensile, con l'avvicinamento delle dette parti ottenendosi la riduzione delle dimensioni della sede, mentre con l'allontanamento delle dette parti si ottiene l'aumento delle dimensioni della sede.

Il fissaggio reciproco delle parti costitutive della boccola nella posizione prescelta per ottenere la voluta dimensione della sede di inserzione può essere ottenuto mediante la presenza di organi complementari che consentono una registrazione fine dell'avvicinamento o dell'allontanamento delle dette parti oppure una registrazione a gradini.

Nel caso in cui la registrazione della posizione reciproca prescelta tra le due parti costitutive della boccola sia del tipo a gradini, ognuna delle parti ora dette comporta una coppia di ali laterali parallele e coniugabili tra loro, eventualmente inseribili telescopicamente l'una nell'altra, oppure presentanti una coppia adatti elementi dentati, mentre l'altra coppia ha adatti vani distanziati tra loro e atti a ricevere i detti elementi dentati, per determinare il desiderato allontanamento tra le parti costitutive della boccola e quindi le dimensioni della sede di inserzione, le dette coppie di ali trovandosi in prossimità del piano di estremità della sede di inserzione dell'utensile, in prossimità del piano di estremità concernente l'imbocco della detta sede.

Le superfici della sede di inserzione a dimensioni variabili possono avere l'andamento più adatto ai fini della trattenuta dell'utensile; ad esempio le generatrici di queste superfici potranno essere perpendicolari ai piani delle estremità di imbocco e di sbocco delle sedi, ovvero potranno essere inclinate rispetto ai detti piani, nel primo caso avendosi una sede di inserzione cosiddetta cilindrica mentre nel secondo caso si avrà una sede di inserzione cosiddetta conica, il vertice del cono essendo evidentemente rivolto verso l'estremità di sbocco della sede.

Queste caratteristiche della presente invenzione verranno ora spiegate mediante la seguente descrizione che si riferì sce agli annessi disegni.

Nei disegni:

la fig. 1 mostra una vista prospettica di una boccola composita costituita da due sole parti coniugabili tra loro e con una sola sede di inserzione dì tipo cilindrico, le due parti essendo illustrate separate fra loro:

la fig. 2 mostra la stessa rappresentazione di fig. 1, in cui però la boccola è ribaltata di 180° rispetto alla precedente;

la fig. 3 mostra una vista prospettica analoga a quella di fig. 1, in cui la boccola si trova in una configurazione per cui le due parti costitutive sono agganciate mediante cooperazione dei corrispondenti organi complementari di fissaggio, configurazione per cui si ha la massima dimensione possibile della sede di inserzione;

la fig. 4 mostra una vista prospettica analoga a quella di fig. 3 in cui però la configurazione è di minimo ingombro ovvero di massimo avvicinamento delle parti costitutive e quindi la sede di inserzione presenta la minima dimensione;

la fig. 5 mostra la vista dall'alto di una boccola analoga a quella precedente nella configurazione staccata delle parti costitutive, in cui le generatrici delle superfici di blocco della sede di inserzione sono inclinate, avendosi pertanto una sede cosiddetta conica;

la fig. 6 mostra la sezione verticale della boccola di fig. 5 eseguita secondo il piano di traccia X-X;

la fig. 7 mostra infine una vista prospettica di due boccole secondo l'invenzione affidate al relativo dispositivo di supporto mediante il quale esse vengono trattenute dal carrello, costituente il complesso per il servizio, ad esempio, di una macchina a controllo numerico.

Con riferimento ai disegni, e dapprima alle figg. da 1 a 4, si nota una boccola composita A la quale, in questo caso, è formata dalle due parti costitutive B-C per la composizione di una sede di inserzione D a dimensioni variabili, in 5 funzione delle dimensioni dell'utensile o mandrino che la boccola è destinata a ricevere o trattenere.

Come già accennato, il materiale costitutivo della boccola A, ovvero delle parti B-C, può essere il più opportuno, preferibilmente materiale plastico stampato, ovvero lega io metallica leggera, quale una lega di alluminio; non è neppure escluso che, anziché una sola sede di inserzione D, la boccola A possa comportare due o più sedi di inserzione per altrettanti utensili, mandrini o simili.

La parte costitutiva B comporta una parete verticale sais gomata 10 che internamente presenta la superficie di trattenuta 12 le cui generatrici sono verticali ovvero perpendicolari al piano di estremità superiore 14 della boccola, che è a livello con l'apertura di imbocco della sede di inserzione D.

20 Lateralmente ed in prossimità del detto piano 14, la parte B presenta una coppia di ali parallele 16,18 uguali tra loro ed opportunamente sagomate, in pezzo unico con la parete 10.

Ogni ala detta comporta posteriormente una relativa 25 squadretta di riscontro 20 e coopera con un risalto 22 la cui superficie anteriore 24 funge da contrasto per la corrispondente superficie 26 del riscontro 28 della parte C, analogamente a quanto avviene per la superficie 24, che interferisce con la superficie 30 della detta parte C, quando 30 le parti costitutive B-C si trovano nella loro posizione più avvicinata (fig. 4), per cui la sede D raggiunge la propria dimensione minore. Come si nota particolarmente nelle figg. 2, 3 e 4, le superfici inferiori 32, 34 delle ali 16, 18 presentano (verso le loro estremità anteriori 36, 38) dei re-35 lativi denti di sega 40, 42 comportanti pertanto una superficie perpendicolare all'ala e l'altra superficie inclinata verso la squadretta posteriore 20.

Per quanto riguarda la parte costitutiva C opposta a quella B, tale parte C presenta parimenti una parete prin-40 cipale verticale sagomata 44 analoga a quella 10, che, internamente, comporta la superficie di trattenuta 46 le cui generatrici sono verticali come quelle della superficie 12, la sezione trasversale della superficie 46 presentando una curvatura maggiore di quella presentata dalla superficie 12. 45 Anche la parte C presenta le ali laterali parallele 48, 50, pure in prossimità del piano 14, ma leggermente inferiori alle ali 16, 18, in modo che quest'ultimi possano coniugarsi con quelle 48, 50, come si nota nelle figg. 3 e 4 onde dar luogo al reciproco fissaggio delle parti B-C e quindi alla so composizione della boccola A.

Ognuna delle ali 48, 50 presenta una pluralità di vani o cavità 52, 54, in questo caso tre cavità per ogni ala, perfettamente allineate tra loro, ogni cavità riproducendo, in negativo, la struttura del dente 40 rispettivamente 42, in 55 quanto questi denti devono coniugarsi con le cavità prescelte, ai fini della costituzione della boccola in funzione delle dimensioni che si vogliono conferire alla sede di inserzione D per trattenere un utensile piuttosto che un altro.

Le dimensioni, ovvero le misure, delle parti costitutive 60 B-'C della boccola A, e quindi quelle della boccola stessa, saranno scelte in funzione dello sviluppo massimo e minimo che la boccola deve raggiungere, ovvero del massimo e del minimo reicproco posizionamento delle parti dette e quindi della massima e della minima dimensione della sede di in-65 serzione D della boccola stessa. Rimanendo fermo il concetto della variabilità delle dimensioni della sede D, è chiaro che la struttura e la forma nonché le misure delle parti costitutive della boccola composita, che possono anche essere

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più di due, potranno venire modificate in ogni modo opportuno, ad esempio per quanto riguarda gli organi complementari di fisaggio delle parti costitutive che, invece di concretizzarsi nei denti 40, 42 e nei rispettivi vani 52, 54, potranno essere costituiti, ad esempio da elementi a vite; a questo proposito, ad esempio, la parte B potrà presentare una coppia di viti laterali, impegnate in relative sedi filettate, parallele al piano 14, mentre la parte C potrà presentare una coppia di alloggiamenti pure filettati allineati con le viti presentate dalla parte B, in maniera tale che, accoppiando le viti con gli alloggiamenti, ed avvitando e svitando le dette viti, si ottenga l'avvicinamento e l'allontanamento delle parti B-C e quindi la diminuzione e l'aumento delle dimensioni della sede D. In questo modo, invece di avere una regolazione a gradini della sede D, si avrà una regolazione cosiddetta fine.

Con riferimento ora alle figg. 3 e 4, si nota la composizione della boccola A, quando i denti 40, 42 hanno imboccato la prima coppia allineata dei vani 52; si noterà che il piano 14 è comune alla estremità superiore di imbocco della sede di inserzione D, mentre tale boccola si trova nella configurazione di massima estensione, per cui la detta sede presenta la sua dimensione maggiore e quindi può alloggiare e trattenere un corrispondente utensile, mandrino o simile (fig. 7) di diametro maggiore, compatibilmente con le dimensioni raggiunte dalla sede.

In fig. 4 è illustrata la stessa boccola composita di fig. 3, nella sua configurazione di minima espansione, in quanto i denti 40, 42 sono andati a cooperare con le superfici posteriori 49 e 51 delle ali 48, 50 della parte C, e quindi le congruenti zone maschio della parte C si sono inserite nelle corrispondenti zone femmina della parte B. In questo modo, la boccola composita C ha assunto, come detto, la propria configurazione più ridotta e conseguentemente la sede di inserzione D presenta la propria dimensione minore, potendo così accogliere e trattenere un corrispondente utensile avente dimensioni ridotte rispetto a quelle degli utensili che può ricevere la stessa boccola quando si trova nella configurazione di fig. 3 o nelle configurazioni intermedie tra quella di massima e di minima espansione.

Con riferimento alle figg. 5 e 6, si nota una variante di realizzazione della boccola A e quindi tale boccola viene indicata con Aj, comprendendo le parti costitutive Bj, C1; uguali a quelle B-C, in particolare comportanti le pareti verticali 10 di cui, quella appartenente alla parte B, presenta le ali 16,18 con relativi denti 40,42, mentre le ali 48-50 della parte Cx prsentano i vani 52.

In questo caso, le superfici 12, 46 che contribuiscono alla formazione della sede di inserzione Dx sono coniche con vertice rivolto verso il basso, in quanto le generatrici di queste superfici sono inclinate opportunamente verso l'interno della sede Dj si può quindi parlare, come già detto, di sede ad andamento conico. Con 47, 49 sono stati indicati dei naselli, in corpo unico con la parte relativa e precisamente con le ali 50-48, lo stesso verificandosi per le ali della boccola A delle figg. 1, 2, tali naselli essendo destinati alla scelta del posizionamento esatto della boccola lungo le barre 51, 53 del supporto F illustrato in fig. 7, quale componente del complesso di trattenuta e di presentazione dei vari utensili utilizzabili sulla relativa macchina, ad esempio una macchina a controllo numerico.

Con riferimento ora alla fig. 7, si nota il supporto F, già brevettato da parte della Richiedente, il quale presenta piedi 32' e relative maniglie 36' essendo costituito dalle barre 51, 53 rese solidali dalle traverse di estremità 61, le dette barre essendo costituite da angolari presentanti le ali orizzontali 63, 65 munite di fori 67, 69, opportunamente distanziati tra loro ed allineati in funzione del passo ovvero dello scartamento che si intende conferire alle varie boccole A che vengono affidate al supporto F.

Dalla fig. 7 si notano due boccole composte uguali A affidate al detto supporto e distanziate di un certo passo tra 5 loro, ciò a scopo semplicemente illustrativo, in quanto il supporto F può comportare numerose boccole, tante quante il suo sviluppo longitudinale consente di trattenere in funzione delle dimensioni delle boccole.

La boccola Ax di sinistra si trova nella sua configuralo zione ristretta e quindi la sede di inserzione relativa D ha assunto la dimensione minore possibile, tale boccola essendo del tipo a sede conica. Essa trattiene l'utensile Gj^ che può essere un mandrino o comunque un altro qualsiasi utensile.

15 La boccola di destra A si trova nella sua configurazione di maggiore espansione e quindi la sua sede di inserzione D ha la massima ampiezza possibile, tale sede essendo cilindrica. In questo modo la boccola ora detta trattiene con sicurezza l'utensile C2, che è un mandrino speciale ad innesto 2o rapido, cilindrico, di dimensioni e quindi di peso molto elevato. Data l'altezza H della boccola composita, è chiaro che, in ogni caso, l'utensile, anche di notevoli dimensioni, viene ad essere trattenuto con sicurezza dalla boccola e quindi dal supporto F e quindi dal relativo complesso. 25 Per quanto riguarda la scelta della posizione della boccola lungo il supporto F e quindi il fissaggio della boccola, i naselli 47, 49 verranno inseriti nei corrispondenti fori 67, 69, determinando la posizione longitudinale della boccola. Successivamente, sulle barre 51, 53 vengono bloccate le bar-3o re angolari 75, di cui in fig. 7 è rappresentata soltanto la barra di fondo, tali barre andando con la superficie inferiore della loro ala orizzontale ad aderire a forzamento contro le superfici 77 delle ali 16, 18 bloccando quindi fermamente le boccole nelle posizioni prescelte. 35 Vantaggiosamente, oltre che dalla coppia di parti B-C, preferibilmente realizzate in materiale plastico, la boccola composita A è costituita anche da una coppia di organi metallici di irrigidimento, preferibilmente costituiti da piastre metalliche opportunamente sagomate, atte ad essere fissate 40 lateralmente alle parti B-C e quindi ad agganciare e rendere monolitica la boccola nelle reciproche posizioni prescelte delle dette parti B-C, specie quando tali parti si trovano allontanate tra loro, e quindi la sede di alloggiamento dell'utensile assume dimensioni elevate.

45 Dopo quanto detto, l'uso, i vantaggi e le prestazioni della boccola composita oggetto dell'invenzione, sono evidenti e si riassumono qui di seguito.

In funzione dell'utensile, ovvero dei pezzi, che la boccola so o le boccole composite A devono trattenere, si conferirà ad ogni boccola la dimensione più appropriata affinché la sede relativa di inserzione D presenti la grandezza per cui l'utensile, da affidare alla boccola stessa, venga ad essere trattenuto nel modo migliore e più sicuro. È ciò sia che si tratti 55 di una boccola a sede cilindrica come quella A, sia che si tratti di una boccola a sede conica come quella At.

Come già detto, la variabilità dimensionale della sede D si ottiene, nel caso illustrato, prevedendo gli organi complementari di registrazione e fissaggio 40, 42 nonché 53, 6o il cui impegno reciproco garantisce il raggiungimento della dimensione desiderata. Sempre nel caso illustrato, si avranno quattro posizioni di impegno reciproco tra gli organi complementari ora detti, in quanto si hanno tre coppie di vani 52 nonché la posibilità di impegno dei denti 40, 42 65 con le superfici 49 e 51.

Una volta determinata l'ampiezza della sede di inserzione, la boccola verrà posizionata nella zona esatta del supporto F inserendo i naselli 47 e 49 entro la corrispondente

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coppia dei fori 67 e 69 presentati dalle relative ali delle barre 51 e 53. A questo punto, si applicheranno le controbarre 75 che, ocme detto, vengono a bloccare, con le superfici ulteriori delle loro ali orizzontali, le superfici superiori delle ali 16 e 18 della parte B della boccola e quindi, in definitiva, la boccola stessa.

Tra gli altri vantaggi, insiti nella varaibilità dimensionale della boccola e quindi della relativa sede di inserzione in funzione delle dimensioni dell'utensile da affidare alla boccola, si deve specialmente notare quello relativo alla diminuzione molto elevata del numero delle boccole che devono essere a disposizione dell'utilizzatore quando tali boccole siano costruite in un pezzo unico, come notoriamente avviene finora. Infatti, siccome, nel caso dell'invenzione, una sola boccola serve per trattenere, uno alla volta, diversi utensili di dimensioni diverse (nel caso illustrato quattro uten-5 sili), anziché disporre in magazzino diverse boccole monoblocco, aventi ognuna una sede di inserzione diversa dall'altra, nel caso illustrato si avrà una sola boccola composita a sede variabile capace di ricevere, uno dopo l'altro, utensili di dimensoini diverse. Si deve anche notare che la io struttura scatolare e parallelepipeda della boccola, in cui l'altezza H della sede D è relativamente alta, conferisce alla boccola stessa una sicurezza di trattenuta molto spinta.

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4 fogli disegni

Claims (8)

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1. Boccola per la trattenuta di utensili e mandrini in complessi di supporto per il servizio di macchine utensili a controllo numerico presentanti dei mezzi per la sua trattenuta in posizioni orientate, caratterizzata dal fatto che è costituita da almeno due parti (B-C) formanti tra loro una sede di alloggiamento (D) dell'utensile o mandrino (Gì . G2) di dimensione variabile, tali parti (B-C) presentando organi di assiemaggio complementari (16, 18-48, 50), muniti di mezzi di fissaggio (40, 42-52, 54), delle due parti in diverse posizioni reciproche per determinare la dimensione di volta in volta voluta della sede (D) formata dalle due parti componenti (B-C), nonché organi di fissaggio (47-49) atti a cooperare con i mezzi di trattenuta (67, 69) previsti sul complesso di supporto (F).

2. Boccola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le due parti (B, C) che la costituiscono presentano una forma complementare atta a conferire ad essa una forma complessiva scatolare parallelepipeda, la variabilità della dimensione della sede (D) avvenendo secondo una direzione perpendicolare all'asse della sede stessa, per avvicinamento ed allontanamento reciproco delle due parti costitutive (B, C).

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RIVENDICAZIONI

3. Boccola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che gli organi complementari di assiemaggio presentati dalle parti di boccola sono costituiti da coppie di ali laterali (16, 18-48, 50), parallele e coniugabili tra loro, di cui una coppia di ali presenta come mezzi di fissaggio adatti elementi dentati (40, 42) e l'altra coppia adatti vani (52, 54) distanziati tra loro e atti a ricevere gli elementi dentati (40, 42) per determinare il desiderato posizionamento tra le parti costitutive (B, C) della boccola (A) e quindi la dimensione della sede di alloggiamento (D) dell'utensile, tali coppie di ali (16, 18-48, 50) trovandosi in prossimità del piano relativo di estremità della sede di alloggiamento dell'utensile, in corrispondenza dell'imbocco della sede stessa, tali mezzi di fissaggio permettendo una registrazione a gradini delle due parti di boccola.

4. Boccola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che gli organi complementari di assiemaggio presentati dalle parti di boccola sono costituiti da coppie di ali laterali (16, 18-48, 50), parallele e coniugabili tra loro,

i mezzi di fissaggio essendo costituiti da viti inseribili in fori filettati previsti nelle parti di boccola, tali viti permettendo una registrazione fine delle due parti di boccola.

5. Boccola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le due parti (B, C) della stessa sono costituite da una coppia di parti principali in materiale plastico e da una coppia di piastre metalliche di irrigidimento atte ad essere fissate alle parti in plastica e quindi ad agganciare e rendere monolitica la boccola (A) nella reciproca posizione prescelta di tali parti di materiale plastico.

6. Boccola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuna parte costituente (B, C) comporta una parete verticale interna sagomata presentante internamente una superficie di trattenuta curva dell'utensile (12, 46), le cui curvature sono differenti tra loro, tali pareti verticali interne essendo di forma cilindrica o conica.

7. Boccola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che gli organi di fissaggio (47, 49) destinati a cooperare con i mezzi di trattenuta previsti sul complesso di supporto (F) sono formati da naselli (47, 49) atti ad impegnarsi in opportune sedi (67, 69) previste sul complesso di supporto (F) onde determinare con sicurezza la posizione della boccola (A) lungo il suddetto complesso di supporto (F).

8. Boccola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le superfici delle ali laterali e parallele (48, 50)

presentate da una delle parti costitutive (C) della boccola (A) aderiscono a forzamento contro corrispondenti superfici di bloccaggio presentate da angolari (51, 53) che vengono serrati al complesso di supporto (F).