IT201800009964A1 - Attrezzatura per la trasmissione di coppia ad una pluralità di giunti filettati disposti lungo una circonferenza - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Attrezzatura per la trasmissione di coppia ad una pluralità di giunti filettati disposti lungo una circonferenza”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce alle attrezzature per la manutenzione di macchine utensili, in particolare ad un'attrezzatura – sostanzialmente di tipo multiasse - per la trasmissione di coppia ad una pluralità di giunti filettati.

Tecnica nota

Sono note nell'arte varie attrezzature per la trasmissione simultanea di coppia ad una pluralità di giunti filettati disposti lungo una circonferenza. Si pensi ad esempio alle attrezzature per l’avvitatura o la svitatura simultanea di colonnette per mozzi di autovettura, o in generale per l’applicazione di coppia a una corona di giunti filettati su flange di collegamento.

Vi sono tuttavia alcune applicazioni per le quali i giunti filettati sono disposti in posizione più difficilmente raggiungibile e sono soggetti, in uso, a sollecitazioni suscettibili di ridurre il precarico inizialmente imposto al giunto, con il risultato che le superfici di manovra del giunto (ad esempio le teste esagonali delle viti, o le sedi a esagono incassato nelle teste delle viti) si trovano ad avere un orientamento indeterminato rispetto all’asse del giunto.

Un esempio di tale applicazione corrisponde a macchine di rettifica con mola toroidale ad asse verticale, in tali macchine, la mola toroidale è tipicamente trattenuta nella corrispondente sede mediante un collare riportato meccanicamente, ossia comprendente una pluralità di giunti filettati con assi disposti lungo una circonferenza. Le superfici di manovra dei giunti filettati sono tipicamente ben al di sotto dell’accesso riservato all’operatore per la manutenzione, e in particolare per la sostituzione della mola toroidale.

La difficoltà nel raggiungere i giunti filettati già di per sé rende difficoltoso l’utilizzo di un’attrezzatura di manovra multiasse. Se a ciò si somma la fasatura indeterminata delle superfici di manovra dei giunti filettati, allora l’accoppiamento fra gli utensili di applicazione di coppia (avvitatura/svitatura) dell’attrezzatura con i giunti filettati stessi diviene sostanzialmente impraticabile se l’attrezzatura è multiasse.

Scopo dell'invenzione

Lo scopo della presente invenzione è quello di risolvere i problemi tecnici precedentemente menzionati.

In particolare, lo scopo della presente invenzione è quello di fornire un'attrezzatura per la trasmissione di coppia ad una pluralità di giunti filettati che consenta di operare efficacemente anche nelle condizioni difficoltose riferite sopra.

Sintesi dell'invenzione

Lo scopo della presente invenzione è raggiunto da un'attrezzatura avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni che seguono, le quali formano parte integrante dell'insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all'invenzione.

Breve descrizione delle figure

L’invenzione sarà ora descritta con riferimento alle figure annesse, provviste a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica di un'attrezzatura in base a una forma di esecuzione preferita dell'invenzione,

- la figura 2 è una vista in sezione secondo la traccia II-II di figura 1,

- la figura 3 è una vista prospettica di un gruppo di applicazione di coppia della macchina di figura 1,

- la figura 4 è una vista prospettica isolata di un componente della macchina di figura 1 configurato per la trasmissione di coppia al gruppo di figura 3.

Descrizione particolareggiata

Il numero di riferimento 1 in figura 1 designa nel complesso un'attrezzatura per la trasmissione di coppia ad una pluralità di giunti filettati in base all'invenzione. L'attrezzatura 1 è concepita per la trasmissione di coppia a giunti filettati i cui assi siano disposti lungo una circonferenza, e all’uopo include una pluralità di gruppi di applicazione di coppia TA disposti lungo una circonferenza.

L’attrezzatura 1 comprende una ruota dentata 2 coassiale ad un asse principale X2 dell'attrezzatura in cui la ruota dentata 2 comprende un mozzo 2IN configurato per l'accoppiamento con un utensile per l'applicazione di coppia, ad esempio una chiave dinamometrica o un mandrino. Il mozzo 2IN può essere realizzato sia come elemento maschio, come visibile ad esempio in figura 2 in cui il mozzo 2IN è realizzato come un alberino collegato torsionalmente alla ruota dentata 2, oppure come elemento femmina, quindi come ricettacolo configurato per offrire un accoppiamento di forma a un utensile di trasmissione della coppia.

Con riferimento alla figura 4, la ruota dentata 2 è una ruota dentata in cui il rapporto fra la larghezza di fascia e il diametro è molto inferiore all'unità, ed è in particolare realizzata come una corona a quattro razze 2S, queste ultime individuate da quattro luci di alleggerimento 3. La ruota dentata o corona 2 ha dentatura periferica esterna Z2.

I gruppi di applicazione di coppia TA sono disposti attorno all’asse X2 in posizioni corrispondenti a quelle dei giunti filettati sui quali essi sono intesi a operare. Ciascun gruppo TA comprende un pignone 4 calettato su un albero 6, in cui il pignone 4 è girevole attorno a un asse X4 al quale è coassiale pure l’albero 6. Tutti gli assi X4 sono paralleli fra loro e paralleli all'asse X2. I pignoni 4 ingranano con la corona 2, e in particolare ingranano con la dentatura Z2 che è di tipo periferico esterno. Inoltre, in base all’invenzione, ciascun pignone 4 è collegato in rotazione al corrispondente albero 6 in modo disimpegnabile.

Nell’ambito di ciascun gruppo TA il pignone 4 è configurato per raccogliere il moto trasmesso in ingresso a mozzo 2IN, mentre l'albero 6 è configurato per l'accoppiamento torsionale con un corrispondente giunto filettato della pluralità, e in particolare per l’accoppiamento di forma con le superfici di manovra del giunto filettato corrispondente per la trasmissione finale della coppia ad esso (sia in avvitatura, sia in svitatura).

Con riferimento alle figure 2, 3, ciascun albero 6 comprende uno spallamento 8 sul quale fa riscontro il corrispondente pignone 4, un codolo 10 e uno stelo 11 sito dalla parte opposta dello spallamento 8 rispetto al codolo 10. Lo stelo 11 comprendente una porzione terminale filettata 12 che in questa forma di esecuzione è funzionale all’azione di un dispositivo di compressione 14.

Allo scopo di il dispositivo di compressione 14 è configurato per comprimere il pignone 6 contro lo spallamento 8, in modo tale per cui l'interferenza che va a realizzarsi fra di essi abiliti l'accoppiamento torsionale fra il pignone 4 e l'albero 6 e consenta al pignone 4 di trasmettere all'albero 6 la coppia in ingresso al mozzo 2IN. Più in generale, ciascun gruppo TA è provvisto di un dispositivo di accoppiamento torsionale selettivo configurato per abilitare e disabilitare selettivamente il collegamento in rotazione fra il pignone 4 e l’albero 6. Oltre al dispositivo di compressione 14, tale dispositivo di accoppiamento torsionale può essere realizzato mediante accoppiamenti a denti frontali fra il pignone 4 e l’albero 6, manovrabili singolarmente.

Nella forma di esecuzione preferita qui illustrata il dispositivo di compressione 14 comprende un dado 16, preferibilmente del tipo autobloccante, che impegna la porzione filettata di estremità 12 dello stelo 11, e che agisce su un manicotto 18.

Una prima estremità del manicotto 18 fa riscontro contro il pignone 4 da una parte opposta rispetto allo spallamento 8, mentre una seconda estremità del manicotto 18 fa riscontro con il dado 16.

All'atto del serraggio del dado 16 sulla porzione filettata 12 viene realizzata una condizione di interferenza assiale fra il manicotto 18, il dado 16 e il pignone 4 che comprime quest'ultimo contro lo spallamento 8, determinandone un accoppiamento torsionale con l'albero 6.

Al fine di consentire l’accoppiamento fra l’albero 6 e le superfici di manovra del giunto filettato di destinazione, il codolo 10 è preferibilmente configurato per l'accoppiamento con un elemento di manovra 20 per giunti filettati, che in questa forma di esecuzione è una chiave di manovra 20 a sezione esagonale (c.d. a brugola). L’accoppiamento torsionale fra la chiave 20 e l'albero 6 è realizzato di preferenza mediante una chiavetta, una linguetta o una spina. Su ciascun albero 6 sono inoltre convenientemente provviste, immediatamente in adiacenza al codolo 10, una coppia di spianature F diametralmente opposte che sono configurate per cooperare con il dispositivo 14.

Con riferimento nuovamente alla figura 2, il complesso comprendente la ruota dentata 2 e i gruppi TA è alloggiato in un primo ed un secondo guscio 22 (inferiore), 24 (superiore) che realizzano un involucro discoidale per l'attrezzatura 1. Sul guscio 24 sono convenientemente provviste due maniglie 26, 28 per facilitare la presa dell'attrezzatura e la posizione sulla bocca della mola di rettifica. Gli alberi 6 sporgono in senso assiale inferiormente all’attrezzatura 1, e in particolare inferiormente rispetto al guscio 24. Questo consente ad essi di raggiungere i giunti filettati anche se in posizione arretrata rispetto all’accesso per l’operatore. Inoltre, questo mantiene accessibili dall’esterno le spianature F per le operazioni di fasatura che verranno ora descritte.

Il funzionamento dell'attrezzatura 1 è il seguente. All'occorrenza di un'operazione di manutenzione della macchina rettificatrice, e in particolare un’operazione di sostituzione di una mola toroidale usurata, una volta che l’operatore abbia avuto accesso al collare metallico che trattiene la mola, diviene possibile posizionare l’attrezzatura 1 allineando gli assi X4 con gli assi dei giunti filettati sul collare. Convenientemente, la disposizione degli assi X4 (e a monte quella dei giunti sul collare) è tale per cui esiste una sola possibilità di accoppiamento, ossia non è assialsimmetrica. Possono allo scopo essere provvisti riferimenti – ad esempio tacche incise o verniciate – sia sulla macchina, sia sull’involucro discoidale dell’attrezzatura 1 per facilitare l’allineamento fra l’involucro dell’attrezzatura 1 e la macchina, e per conseguenza fra gli assi X4 e gli assi dei giunti filettati (i gruppi TA sono supportati in modo girevole e rigido entro l’involucro).

L'operatore posiziona l'attrezzatura 1 anche con l’ausilio delle maniglie 26, 28, disponendola – previo allineamento come sopra descritto – in corrispondenza della bocca alla quale affaccia la mola di rettifica toroidale. Come già accennato, la penetrazione degli alberi 6 oltre il guscio 24 consente di raggiungere agevolmente i giunti filettati che trattengono la mola in posizione.

Qualora sussista uno sfasamento angolare fra gli alberi 6 e i giunti filettati tale per cui non sia possibile realizzare per semplice calzata assiale l'accoppiamento di forma fra le rispettive superfici di manovra necessario alla trasmissione di coppia, grazie alle caratteristiche dei gruppi TA è possibile disabilitare temporaneamente il collegamento in rotazione (torsionale) dei pignoni 4 con gli alberi 6, in modo da consentire la messa in fase manuale di questi ultimi con i giunti filettati, e in particolare con le superfici di manovra di essi.

Una volta che l'operatore abbia individuato i gruppi TA i cui alberi 6 siano bisognosi di messa in fase, si procederà a impegnare l'albero 6 con una prima chiave di manovra e il dado 16 con una seconda chiave di manovra. A riguardo, la presenza delle spianature F sull’albero 6 rende naturale l’utilizzo di una chiave di manovra a forchetta, mentre per il dado 16 è possibile l’utilizzo di una chiave di manovra a forchetta o a bussola. Si noti in tale frangente l’importanza di mantenere l’accessibilità delle spianatura F cui si faceva cenno precedentemente.

Mantenendo l'albero 6 fisso in rotazione mediante la prima chiave di manovra, l'operatore può agire sulla seconda chiave di manovra rilasciando il dado 16, annullando o riducendo l'interferenza assiale fra il pignone 4 e lo spallamento 8 e consentendo quindi una rotazione folle dell’albero 6 fino al raggiungimento della fasatura corretta, ossia dell’allineamento fra le superfici di manovra dell’albero 6 e del giunto filettato che ne consente l’accoppiamento.

Il pignone 4 è invece bloccato in rotazione in quanto esso ingrana permanentemente con la ruota dentata 2. Una volta conclusa l’operazione di messa in fase su tutti i gruppi TA che richiedono ciò, l'operatore può procedere a un nuovo serraggio dei dadi 16 in modo da ripristinare il collegamento in rotazione fra i pignoni 4 e gli alberi 6.

Dopodiché, accoppiando una chiave dinamometrica o altro utensile per la trasmissione di coppia al mozzo 2IN può aver luogo la trasmissione di coppia ai pignoni 4 tramite ingranamento fra la ruota 2 e i pignoni 4 stessi, da questi agli alberi 6, quindi ai giunti filettati. Ni tal modo si realizza una svitatura simultanea di tutti i giunti filettati che trattengono la mola nella propria sede, consentendone la sostituzione. Una volta sostituita la mola, è possibile procedere a un nuovo serraggio dei giunti semplicemente azionando in rotazione il mozzo 2IN nel verso opposto a quello che provoca la svitatura. Eventuali differenze di fase fra alberi 6 e giunti filettati possono eventualmente essere recuperate con le stesse modalità.

Naturalmente, i particolari di realizzazione e le forme di esecuzione potranno essere ampiamente variate rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione, così come definita dalle rivendicazioni annesse.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Attrezzatura (1) per la trasmissione di coppia a una pluralità di giunti filettati con assi disposti lungo una circonferenza, comprendente: - una ruota dentata (2) coassiale a un asse principale (X2) dell’attrezzatura (1), la ruota dentata (2) comprendendo un mozzo (2IN) configurato per l’accoppiamento con un utensile per l’applicazione di coppia, - una pluralità di gruppi di applicazione di coppia (TA), ciascuno comprendente un pignone (4) girevole attorno a un asse (X4) parallelo a detto asse principale (X2) e ingranante con detta ruota dentata (2), e un albero (6) sul quale è calzato detto pignone (4), detto albero (6) essendo configurato per l’applicazione di coppia a un corrispondente giunto filettato, in cui ciascun pignone (4) è collegato in rotazione al rispettivo albero (6) in modo disimpegnabile.
2. 2. Attrezzatura (1) secondo la rivendicazione 1, in cui ciascun albero (6) è coassiale all’asse di detto pignone (4) ed è configurato per l’accoppiamento di forma con superfici di manovra di un giunto filettato corrispondente.
3. 3. Attrezzatura (1) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui ciascun gruppo di applicazione di coppia (TA) comprende un dispositivo di accoppiamento torsionale selettivo (14) configurato per abilitare e disabilitare selettivamente il collegamento in rotazione fra il pignone (4) e l’albero (6) corrispondente.
4. 4. Attrezzatura (1) secondo la rivendicazione 3, in cui ciascun albero (6) comprende uno spallamento (8) sul quale fa riscontro detto pignone (4), e un dispositivo di compressione (14) configurato per comprimere detto pignone (4) sullo spallamento (8) abilitandone il collegamento in rotazione con l’albero (6).
5. 5. Attrezzatura (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detto dispositivo di compressione (14) comprende: - un manicotto (18) calzato su detto albero (8), in particolare su uno stelo (11) di esso, e avente una prima estremità facente riscontro su detto pignone (4) da una parte opposta rispetto allo spallamento (8), - un dado (16) impegnato in corrispondenza di una porzione di estremità filettata (12) di detto albero, detto dado (16) facendo riscontro su detto manicotto (18) a una seconda estremità di esso, il dado (16) essendo configurato per essere serrato su detto manicotto (18) in modo da comprimere detto pignone (4) sullo spallamento (8) abilitandone il collegamento in rotazione con l’albero (6).
6. 6. Attrezzatura (1) secondo la rivendicazione 5, in cui detto albero (6) comprende inoltre una coppia di spianature (F) configurate per l’accoppiamento con una prima chiave di manovra, in cui il dado (16) è inoltre impegnabile contemporaneamente con una seconda chiave di manovra per realizzarne il serraggio o il rilascio.
7. 7. Attrezzatura (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun albero (6) è accoppiato in rotazione a un utensile di manovra per giunti filettati (20), particolarmente una chiave a sezione esagonale.