IT201800007361A1 - Dispositivo portautensile - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"DISPOSITIVO PORTAUTENSILE"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo portautensile .

Come è noto, il mandrino porta utensile è un oggetto che consente di interfacciare e connettere l'utensile da taglio, come una fresa o una punta, ad una macchina utensile.

Il mandrino è composto da una parte posteriore di attacco, costruita secondo la forme e le norme DIN e ISO, che viene inserita assialmente nella macchina utensile e ne consente il bloccaggio.

La parte frontale ha invece la funzionalità di bloccare l'utensile; nel caso di utensili integrali presenta una parte forata dove è possibile inserire il gambo dell'utensile.

I metodi con il quale l'utensile viene bloccato e reso solidale al mandrino sono diversi.

Tra i più comuni sul mercato vi sono i mandrini ad attacco cilindrico e i mandrini a pinza con elevata coppia di serraggio.

Nel caso di mandrini ad attacco cilindrico (Weldon, Whistle notch) il bloccaggio dell'utensile viene ottenuto tramite una o due viti radiali. Il sistema risulta molto efficace per quanto riguarda la resistenza alle forze assiali che possono portare all'estrazione dell'utensile e alla resistenza alla rotazione dell'utensile.

Tale sistema ha lo svantaggio però di essere poco preciso perché l'azione radiale tende inevitabilmente a modificare l'asse di rotazione e risulta molto sbilanciato a causa della presenza delle viti e del piano ricavato sulla circonferenza del gambo utensile per consentire che la vite vada in appoggio.

Per quanto riguarda i mandrini a pinza con elevata coppia di serraggio, il bloccaggio utensile avviene tramite un'azione meccanica trasmessa da una gabbia di rulli, o di sfere, che deforma la bussola portautensile generando coppie di serraggio particolarmente elevate.

Tale sistema ha il vantaggio di fornire una forza di serraggio importante unita ad un'ottima precisione di bloccaggio in quanto le forze sono distribuite radialmente in modo uniforme. Infine il sistema è simmetrico, quindi ben bilanciato.

Tra gli svantaggi invece vi sono le dimensione normalmente molto ingombranti, dal momento che più è grande e spessa la bussola interna, più alta è la coppia trasmessa.

Un altro svantaggio è che la coppia non risulta sempre sufficiente, soprattutto nelle lavorazioni più gravose, per prevenire l'estrazione dell'utensile soggetto a elevate forze assiali.

Compito della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo portautensile che superi gli inconvenienti della tecnica nota citata sopra.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo portautensile in grado di assicurare contemporaneamente precisione del bloccaggio, elevata forza di serraggio, resistenza alle forze assiali, bilanciatura e ingombri ridotti.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo portautensile costruttivamente semplice.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo portautensile che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di assicurare le più ampie garanzie di affidabilità e di sicurezza nell'uso.

Questi scopi ed altri che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo portautensile comprendente un mandrino il quale presenta una prima estremità munita di un attacco, per il fissaggio ad una macchina utensile, ed una seconda estremità comprendente una sede assiale atta a ricevere un gambo di un utensile; detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che detto mandrino presenta, in corrispondenza di detta sede assiale, una serie di fori radiali, atti a ricevere rispettive viti di serraggio; detti fori radiali essendo passanti ed in comunicazione con detta sede assiale in modo tale che dette viti di serraggio possano essere serrate su detto gambo dell'utensile inserito in detta sede assiale; una parte di detta seconda estremità di detto mandrino rivolta verso detto utensile comprendendo una struttura a pinza atta a serrare detto gambo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite ma non esclusive, dell'invenzione illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 è una vista prospettica del dispositivo portautensile secondo la presente invenzione, illustrato in condizioni d'uso;

la figura 2 è una vista laterale del dispositivo portautensile secondo l'invenzione;

la figura 3 è una vista parzialmente esplosa, in sezione trasversale, secondo il piano di sezione III-III di figura 2;

la figura 4 è una vista parzialmente sezionata di un utensile; la figura 5 è una vista laterale del dispositivo portautensile, con pinza a forte serraggio, illustrato con inserito un utensile; la figura 6 è una vista in seziona trasversale dell'utensile, secondo il piano di sezione VI-VI di figura 4;

la figura 7 è una vista laterale del dispositivo portautensile a pinza elastica, secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, illustrato con inserito un utensile;

la figura 8 è una vista parzialmente esplosa, in sezione trasversale, del dispositivo, secondo il piano di sezione VIII-VIII di figura 7;

la figura 9 è una vista laterale parzialmente esplosa del dispositivo a pinza elastica della figura 7;

la figura 10 è una vista laterale del dispositivo portautensile a pinza idraulica, secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, illustrato con inserito un utensile;

la figura 11 è una vista parzialmente esplosa, in sezione trasversale, secondo il piano di sezione XI-XI di figura 10;

la figura 12 è una vista laterale parzialmente esplosa del dispositivo a pinza idraulica della figura 10.

Con riferimento alle figure citate, il dispositivo portautensile secondo l'invenzione, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende un mandrino 2 costituito da un corpo metallico il quale presenta una prima estremità munita di un attacco 3, per il fissaggio ad una macchina utensile 4, ed una seconda estremità comprendente una sede assiale 5 atta a ricevere un gambo 6 di un utensile 7.

Secondo la presente invenzione, il mandrino 2 presenta, in corrispondenza della sede assiale 5, una serie di fori radiali 8, atti a ricevere rispettive viti di serraggio 9.

I fori radiali 8 sono passanti e quindi in comunicazione con la sede assiale 5 in modo tale che le viti di serraggio 9 possano essere serrate sul gambo 6 dell'utensile 7 inserito nella sede assiale 5.

Nella fattispecie, i fori radiali 8 sono in totale tre e disposti a 120° tra loro.

Ciò consente di avere una resistenza all'estrazione dell'utensile 7 mantenendo la bilanciatura in virtù del posizionamento simmetrico delle viti di serraggio 9.

Vantaggiosamente, la punta 10 di ciascuna vite 9 è conica raggiata.

La punta 10 di ciascuna vite 9 è suscettibile di impegnare una rispettiva tacca 11 formata nel gambo 6 dell'utensile 7.

L'utensile 7 è pertanto dotato di tre tacche 11 disposte a 120° tra loro.

Le tre punte coniche raggiate 10 delle viti 9 vanno in accoppiamento con le tre tacche 11 a 120° ricavate sul gambo 6 dell'utensile 7, consentendo di allineare assialmente l'utensile 7 durante la fase di serraggio.

La parte frontale del mandrino 2, cioè la parte della seconda estremità rivolta verso l'utensile 7, comprende una struttura a pinza 12, che, nella fattispecie, è una struttura a ganasce ad elevato serraggio con gabbia di rulli, di tipo di per sé noto.

Nelle figure 7-9 è illustrato un dispositivo portautensile secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, indicato globalmente con il numero di riferimento 101, il quale comprende un mandrino 102 costituito da un corpo metallico il quale presenta una prima estremità munita di un attacco 103, per il fissaggio ad una macchina utensile 4, ed una seconda estremità comprendente una sede assiale 105 atta a ricevere il gambo 6 dell'utensile 7.

Il mandrino 102 presenta, in corrispondenza della sede assiale 105, una serie di fori radiali 108, atti a ricevere rispettive viti di serraggio 9.

I fori radiali 108 sono passanti e quindi in comunicazione con la sede assiale 105 in modo tale che le viti di serraggio 9 possano essere serrate sul gambo 6 dell'utensile 7 inserito nella sede assiale 105.

Nella fattispecie, i fori radiali 108 sono in totale tre e disposti a 120° tra loro.

Ciò consente di avere una resistenza all'estrazione dell'utensile 7 mantenendo la bilanciatura in virtù del posizionamento simmetrico delle viti di serraggio 9.

La parte frontale del mandrino 102, cioè la parte della seconda estremità rivolta verso l'utensile 7, comprende una struttura a pinza 112, che, nella fattispecie, è una struttura a pinza elastica, di tipo di per sé noto.

Nelle figure 10-12 è illustrato un dispositivo portautensile secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, indicato globalmente con il numero di riferimento 201, il quale comprende un mandrino 202 costituito da un corpo metallico il quale presenta una prima estremità munita di un attacco 203, per il fissaggio ad una macchina utensile 4, ed una seconda estremità comprendente una sede assiale 205 atta a ricevere il gambo 6 dell'utensile 7.

Il mandrino 202 presenta, in corrispondenza della sede assiale 205, una serie di fori radiali 208, atti a ricevere rispettive viti di serraggio 9.

I fori radiali 208 sono passanti e quindi in comunicazione con la sede assiale 205 in modo tale che le viti di serraggio 9 possano essere serrate sul gambo 6 dell'utensile 7 inserito nella sede assiale 205.

Nella fattispecie, i fori radiali 208 sono in totale tre e disposti a 120° tra loro.

Ciò consente di avere una resistenza all'estrazione dell'utensile 7 mantenendo la bilanciatura in virtù del posizionamento simmetrico delle viti di serraggio 9.

La parte frontale del mandrino 202, cioè la parte della seconda estremità rivolta verso l'utensile 7, comprende una struttura a pinza 212, che, nella fattispecie, è una struttura a serraggio idraulico, di tipo di per sé noto.

Il funzionamento del dispositivo portautensile secondo la presente invenzione è il seguente.

L'utensile 7, ad esempio una fresa, munito di un gambo 6 nel quale sono ricavate tre tacche 11 a 120° tra loro, è inserito nella sede assiale 5, 105, 205 del mandrino 2, 102, 202.

Facendo coincidere le tacche 11 del gambo 6 con i rispettivi fori 8, 108, 208 del mandrino, si inseriscono le viti 9 e si serrano sul gambo stesso.

Successivamente si serra la struttura a pinza 12, 112, 212.

L'utensile 7 è pertanto fissato al mandrino 2 tramite la combinazione dei due sistemi di bloccaggio, dove il sistema a pinza 12, 112, 212 è preposto al centraggio assiale dell'utensile e soltanto marginalmente al suo serraggio e non necessita pertanto di estreme coppie di serraggio poiché la prevenzione all'estrazione e rotazione dell'utensile è invece delegata alle viti 9.

Si è in pratica constatato come l'invenzione raggiunga il compito e gli scopi prefissati avendo realizzato un dispositivo portautensile compatto nelle dimensioni e nel contempo estremamente efficace nel mantenere l'utensile in posizione anche quando sottoposto a grandi stress.

Il dispositivo portautensile oggetto della presente invenzione è caratterizzato dal fatto di combinare, in un'unica struttura molto compatta, le caratteristiche dei due sistemi: i mandrini ad attacco cilindrico ed i sistemi a pinza con elevata coppia di serraggio.

Il dispositivo portautensile secondo la presente invenzione unisce tutti i seguenti vantaggi in un'unica soluzione: precisione del bloccaggio, elevata forza di serraggio, resistenza alle forze assiali, bilanciatura e ingombri ridotti.

Il dispositivo portautensile secondo la presente invenzione è sicuro ed affidabile, infatti, nelle prove pratiche di resistenza, si è verificato che è sempre l'utensile a rompersi, lontano dal punto di attacco al mandrino.

Il dispositivo secondo l'invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Naturalmente i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo portautensile comprendente un mandrino il quale presenta una prima estremità munita di un attacco, per il fissaggio ad una macchina utensile, ed una seconda estremità comprendente una sede assiale atta a ricevere un gambo di un utensile; detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che detto mandrino presenta, in corrispondenza di detta sede assiale, una serie di fori radiali, atti a ricevere rispettive viti di serraggio; detti fori radiali essendo passanti ed in comunicazione con detta sede assiale in modo tale che dette viti di serraggio possano essere serrate su detto gambo dell'utensile inserito in detta sede assiale; una parte di detta seconda estremità di detto mandrino rivolta verso detto utensile comprendendo una struttura a pinza atta a serrare detto gambo .
2. 2. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto gambo di detto utensile comprende una serie di tacche corrispondenti a detti fori radiali ed atte ad essere impegnate dalle estremità di rispettive dette viti di serraggio.
3. 3. Dispositivo, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette viti di serraggio presenta una estremità conica raggiata.
4. 4. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti fori radiali sono in numero di tre disposti a 120° tra loro; detto utensile comprendendo tre tacche disposte a 120° tra loro .
5. 5. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta struttura a pinza è una struttura a ganasce ad elevato serraggio con gabbia di rulli.
6. 6. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta struttura a pinza è una struttura a pinza elastica.
7. 7. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta struttura a pinza è una struttura a serraggio idraulico.