IT9048559A1 - Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio. - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo UTENSILE PER L'APPLICAZIONE DI ELEMENTI DI FISSAGGIO

La presente invenzione concerne in generale un utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio e più in particolare un utensile del genere azionato pneumaticamente ed avente un serbatoio imperniato su di esso e connesso con un gruppo a grilletto, che comprende una leva a camma per l'amplificazione del movimento del serbatoio ed un gruppo di valvola a fungo con azionamento a scatto per il controllo dell'alimentazione dell'aria compressa allo stantuffo di comando. In una forma di realizzazione pratica alternativa dell'invenzione, una valvola a getto del tipo a fungo migliora la forza di comando dell'utensile nonché il suo tempo di risposta .

Gli utensili per l'applicazione di e.lementi di fissaggio sono in generale noti nell'arte. Taluni utensili comprendono un asservimento del grilletto, che impedisce l'azionamento del grilletto se esso non si è impegnato con un pezzo di lavoro. In maniera più specifica, in alcuni utensili noti è previsto un giogo di sicurezza che si estende verso il basso a partire dal nasello applicatore. Questo giogo di sicurezza comprende una leva integrale, che aziona un perno del grilletto, quando il nasello applicatone è in impegno con il pezzo di lavoro. Questi utensili non possono essere azionati senza che sia attivato il perno del grilletto.

In altri noti utensili, al posto di un giogo di sicurezza è previsto un serbatoio montato in maniera da oscillare. Questi utensili vengono in generale impiegati in applicazioni in cui un giogo di sicurezza sarebbe pericoloso ed ingombrante. Un esempio di questo utensile con un serbatoio imperniato su di esso è descritto nel Brevetto degli Stati Uniti N. 3.638.532, rilasciato allo stesso cessionario della presente invenzione e qui incorporato a titolo di riferimento. In questi utensili, lo spostamento del serbatoio è relativamente piccolo. Poiché questo spostamento è richiesto per azionare la valvola del grilletto, è necessario mantenere una tolleranza relativamente stretta dei componenti che comprendono l'asservimento per impedire 'un azionamento improprio della valvola del grilletto. In maniera più specifica, la valvola del grilletto controlla l'applicazione di un elemento di fissaggio in un pezzo di lavoro. Se l'operazione è prematura (cioè l'utensile viene azionato prima che il serbatoio si trovi nella posizione operativa), ciò può dar luogo ad un accompagnamento inadeguato della lama applicatrice , causando cosi una introduzione impropria dell'elemento di fissaggio nel pezzo di lavoro. D'altra parte, se l'azionamento della valvola è ritardato, l'azione di accompagnamento della lama applicatrice potrebbe dar luogo ad una indesiderabile condizione di funzionamento multiplo. Di conseguenza, allo scopo di risolvere questi problemi, i noti utensili di applicazione degli elementi di fissaggio utilizzano componenti con tolleranze relativamente strette impiegati per gli asservimenti del grilletto. Tuttavia, tali componenti possono essere relativamente costosi dando cosi origine ad un utensile di costo relativamente più elevato.

Un altro problema con utensili per l'applicazione di elementi di fissaggio azionati pneumaticamente è noto come vibrazione delle valvole a fungo. Le valvole a fungo vengono usate per controllare il flusso di aria compressa in un cilindro di comando, il quale alloggia lo stantuffo di comando che presenta una lama applicatrice rigidamente fissata ad esso. Il tipo di valvola a fungo in questione ha ciò che è noto come un differenziale fisso. In maniera più specifica, l'area su cui agisce la pressione rimane costante senza tener conto se la valvola a fungo è aperta o chiusa. Nella posizione statica, la valvola a fungo è chiusa e di conseguenza il passaggio dell'aria al cilindro di comando è sigillato ermeticamente. In questa posizione, una molla e l'aria compressa spingono la valvola a fungo a chiudersi. In una posizione di azionamento, un passaggio di scarico risulta aperto per consentire il flusso d'aria che sollecita la valvola a fungo. Questo flusso incontrollato dell'azione dell'aria può dar luogo a vibrazioni della valvola a fungo, che possibilmente danno origine ad un errato funzionamento dell'utensile. In maniera più specifica, quando l'azione dell'aria non è controllata al momento dello scarico, una pressione differenziale costante si viene a creare ai capi della valvola a fungo, la quale può causare vibrazioni nella stessa valvola a fungo se la pressione non viene controllata. In aggiunta, la valvola a fungo con pressione differenziale costante elimina l'uso di una valvola a fungo con pressione differenziale variabile relativamente maggiore, che risulterebbe necessaria per il flusso d'aria richiesto. L'uso di una valvola a fungo relativamente più grande origina un utensile di dimensioni maggiori e più costoso.

E' talvolta desiderabile incrementare il tempo di risposta e la forza di applicazione di un utensile applicatone di elementi di fissaggio. Il tempo di risposta di un utensile dipende da vari fattori e pertanto è relativamente difficile da migliorare. La forza di applicazione di un utensile applicatone di elementi di fissaggio è funzione dell'area della superficie dello stantuffo di comando nonché della pressione nel cilindro di comando. La pressione nel cilindro di comando è controllata da una valvola a fungo disposta tra il serbatoio d'aria ed il cilindro di comando. Allo scopo di incrementare la forza di applicazione dell'utensile, è richiesto uno stantuffo di comando relativamente più grande avente un'area della superficie più vasta. Tuttavia, realizzare uno stantuffo di comando più grande richiede in generale che le dimensioni totali dell'utensile vengano incrementate, la qual cosa rende l'utensile relativamente più costoso e meno attraente agli utenti finali.

Costituisce un oggetto della presente invenzione realizzare un utensile applicatore di elementi di fissaggio che risolve i problemi associati all'arte precedente.

Un altro oggetto della presente invenzione è quello di realizzare un asservimento della valvola del grilletto per un utensile applicatore di elementi di fissaggio avente un serbatoio imperniato su di esso, che non richiede una tolleranza relativamente stretta dei suoi componenti.

Costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione realizzare un utensile applicatone di elementi di fissaggio azionato pneumaticamente ed avente una valvola a fungo, che opera con una pressione differenziale fissa e con uno scarico controllato di pressione per eliminare le vibrazioni .

Ancora un ulteriore oggetto della presente invenzione è quello di realizzare un utensile applicatone di elementi di fissaggio con mezzi per ridurre gradualmente l'azione dell'aria quando la valvola a fungo sta per aprirsi.

Un altro oggetto della presente invenzione è quello di incrementare la forza di applicazione di un utensile applicatore di elementi di fissaggio senza aumentare le dimensioni totali dell'utensile.

Costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione quello di migliorare il tempo di risposta di un utensile applicatone di elementi di fissaggio .

In breve, la presente invenzione concerne un utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio azionato pneumaticamente ed avente un serbatoio imperniato su di esso. Lo spostamento del serbatoio viene sfruttato per azionare l'utensile quando il nasello applicatone si impegna con un pezzo di lavoro. Mantenendo al minimo lo spostamento del serbatoio, quest'ultimo viene accoppiato ad una leva a camma che amplifica lo spostamento del serbatoio. La geometria della camma fa sì che lo spostamento della leva a scatto sia relativamente maggiore dello spostamento del serbatoio. Una porzione della leva a camma si impegna con una leva a scatto, che forma una superficie di appoggio per una cartuccia della valvola del grilletto, che abilita l'utensile quando il serbatoio si trova nella posizione di comando. L'utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio comprende anche una valvola a fungo per controllare il flusso dell'aria compressa nel cilindro di comando. La porzione superiore della valvola a fungo è soggetta al serbatoio di aria compressa internamente all'utensile. Una camera disposta alla base della valvola a fungo controlla l'apertura e la chiusura della valvola a fungo. Un importante aspetto dell'invenzione riguarda le vie di passaggio per l'accesso e lo scarico dalla camera della valvola a fungo, che riducono le vibrazioni della valvola a fungo. In una forma di realizzazione pratica alternativa dell'invenzione, un valvola a getto del tipo a fungo consente un incremento della forza di applicazione dell'utensile senza la necessità di aumentare le dimensioni dell'utensile. La valvola a getto del tipo a fungo incrementa anche il tempo di risposta dell'utensile.

Questi ed altri oggetti e vantaggi della presente invenzione risulteranno facilmente evidenti in considerazione della seguente descrizione dettagliata dei disegni allegati, in cui:

Fig. 1 è una vista in alzato dell'utensile applicatone di elementi di fissaggio secondo la presente invenzione;

Fig. 2 è una vista prospettica in esploso di a Lcuni componenti dell'utensile applicatone di elementi di fissaggio della Fig. 1, che illustra l'insieme di un serbatoio imperniato e della leva a camma ;

Fig. 3 è una vista in alzato parziale dell'utensile della Fig. 1, parzialmente in spaccato per illustrare la posizione della camma secondo la presente invenzione in una posizione statica;

Fig. 4 è simile alla Fig. 3 e illustra la posizione dei componenti in una posizione di comando;

Fig. 5 è simile alla Fig. 3 e rappresenta una vista in sezione ingrandita della posizione della leva a camma in assetto statico;

Fig. 6, simile alla Fig. 5> illustra la posizione della leva a camma in assetto di applicazione ;

Fig. 7 è una vista in sezione parziale dell'utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio della Fig. 1, che illustra il gruppo valvola del grilletto secondo la presente invenzione in posizione statica;

Fig. 8 è simile alla Fig. 7 e illustra il gruppo valvola dei grilletto nella posizione di comando ;

Fig. 9 è pure simile alla Fig. 7 e illustra la posizione del gruppo valvola del grilletto in una posizione di ritorno;

Fig. 10 è una coppia di viste in sezione parziale delle vie di passaggio di accesso e di scarico dalla camera della valvola a fungo secondo la presente invenzione in posizione statica;

Fig. 11 è simile alla Fig. 10 e illustra le vie di passaggio di accesso e di scarico dalla camera della valvola a fungo in posizione di comando ;

Fig. 12 è simile alla Fig. 10 e illustra la posizione delle vie di passaggio di accesso e di scarico dalla camera della valvola a fungo in posizione di ritorno;

Fig- 13 è una vista in sezione trasversale di una valvola a fungo di tipo comune;

Fig. 14 è una vista in sezione trasversale di una valvola a getto del tipo a fungo secondo la presente invenzione; e

Fig. 15 è un grafico della pressione della valvola a fungo e della pressione del cilindro in funzione del tempo per un utensile con le valvole a fungo illustrate nelle Figg. 13 e 14.

L'utensile secondo la presente invenzione è contrassegnato in generale dal numero di riferimento 20. L'utensile comprende una impugnatura 22, un cilindro di comando 24 ed un giogo posteriore 26. Un serbatoio 28 è imperniato al giogo posteriore 26, come verrà discusso più avanti maggiormente in dettaglio, Il serbatoio 28 funge da contenitore per portare una scorta di elementi di fissaggio 30, quali i punti metallici. Uno spintore 32 fa avanzare gli elementi di fissaggio 30 verso un canale di guida ricavato in un nasello applicatone 34- Il nasello applicatore 34 è collegato alla porzione anteriore del serbatoio 28. Il nasello applicatore 34 è montato in maniera da compiere un movimento alternato rispetto ad una flangia anteriore 36 disposta sulla porzione di base del cilindro di comando 24·

Il cilindro di comando 24 comprende uno stantuffo 38. Una lama di applicazione 40 è rigidamente fissata alla superficie di fondo dello stantuffo 38 per compiere un movimento reciproco entro un canale di guida. Come verrà discusso più avanti in dettaglio, aria compressa da una sorgente esterna viene applicata ad un raccordo pneumatico 42 disposto adiacentemente alla porzione posteriore dell'impugnatura 22. L'impugnatura 22 è formata da un elemento cavo, che serve da serbatoio dell'aria compressa per il cilindro di comando 24· Una valvola a fungo 44 controlla il flusso d'aria compressa in ingresso ed in uscita del cilindro di comando 24- La valvola a fungo 44 a sua volta è controllata da un gruppo valvola 116 del grilletto. Il gruppo valvola 116 del grilletto è montato coassialmente ed asservito ad un grilletto 48 per precludere il funzionamento dell'utensile 20 se il nasello applicatone 34 non si impegna con un pezzo di lavoro ζθ.

Il serbatoio 28 comprende un contenitore oblungo 52 montato in maniera scorrevole su una rotaia di guida 54· La rotaia di guida 54 comprende un dispositivo di chiusura a scatto rappresentato in parte, che si compone di una impugnatura 56 e di una leva 58 che fa parte integrante della prima. La leva di chiusura a scatto 58 è imperniata rispetto alla rotaia di guida 54 e chiude elasticamente il contenitore oblungo 52 in posizione operativa. In maniera più specifica, la leva di chiusura a scatto 58 si impegna con un'aletta (non rappresentata) e formata nella porzione posteriore del contenitore oblungo 52. Quando la leva di chiusura a scatto 58 viene rilasciata facendo ruotare l'impugnatura 56, il contenitore oblungo 52 è libero di scorrere posteriormente per consentire agli elementi di fissaggio 30 di essere rimpiazzati. Una impugnatura 60, rigidamente fissata alla parte posteriore del contenitore oblungo 52, facilita il movimento di questo contenitore oblungo 52. I dispositivi di chiusura .a scatto sono ben noti nell’arte e non formano parte della presente invenzione.

Il serbatoio 28 è imperniato all'utensile 20. In maniera più specifica, la porzione posteriore della rotaia di guida 54 è imperniata sul giogo posteriore 26 dell'impugnatura. Un risalto 62 sporgente verso l'alto collega le parti posteriori del giogo 26 dell'impugnatura attraverso un'apertura 64· Il giogo posteriore 26 dell'impugnatura è provvisto di una coppia di aperture allineate 66 ricavate in porzioni 68 di braccia opposte. Le aperture allineate 66 nelle porzioni di braccia 68 del giogo posteriore 26 dell'impugnatura sono allineate con l'apertura 64 del risalto 62. Un perno 70 è inserito nelle aperture 64 e 66 formando così un giunto a cavallotto per consentire al serbatoio 28 di oscillare rispetto al giogo posteriore 26 dell'impugnatura. Il perno 70 può essere bloccato con vari mezzi, ivi compresi fermagli a "E" oppure mediante martellatura a penna.

Il nasello applicatone 34 è fissato alla parte frontale del serbatoio 28. In maniera più specifica, il nasello applicatone 34 comprende un nasello posteriore 72 ed un nasello anteriore 74- Il nasello anteriore e quello posteriore 74 e 72 formano un canale di guida per gli elementi di fissaggio 30. Il nasello posteriore 72 è rigidamente fissato al contenitore oblungo 52, per esempio, mediante saldatura. Il nasello anteriore 74 è fissato in maniera scorrevole alla flangia anteriore 36 e rigidamente alla rotaia di guida 54· In maniera più specifica, il nasello anteriore 74 è dotato di una coppia di aperture 78 atte ad allinearsi con i fori filettati 80 nella porzione anteriore della rotaia di guida 54· Elementi di fissaggio filettati 82 vengono impiegati per assicurare il nasello anteriore 74 alla rotaia di guida 54· Il nasello anteriore 74 è dotato di una coppia di fessure 76. La lunghezza delle fessure 76 regola l'entità del movimento di oscillazione del serbatoio 28. La flangia anteriore 36 è dotata di una coppia di fori filettati 84. Questi fori 84 sono atti ad allinearsi con le fessure 76. Allo scopo di consentire un movimento di oscillazione del serbatoio 28, una coppia di ranelle di supporto 86 è disposta nelle fessure 76. Elementi di fissaggio filettati 88 sono inseriti attraverso le ranelle di supporto 86 e nei fori filettati 84 della flangia 36.

Una leva di comando 90 è rigidamente fissata alla sommità della rotaia -di guida 54· La leva di comando 90 ha la forma di un elemento sagomato a L avente una porzione di base 92 ed una porzione a forcella 94. La leva di comando 90 è disposta adiacentemente alla parte anteriore della rotaia di guida 54 per consentire alla porzione a forcella 94 di collegarsi con il grilletto 48. La leva di comando 90 può essere rigidamente fissata alla rotaia di guida 54 , per esempio, mediante un dispositivo a linguetta e scanalatura, come rappresentato nella Fig. 2. Una molla di compressione 98 è disposta tra la porzione di base 92 della leva di comando 90 e la flangia 36. La molla di compressione 98 sollecita il serbatoio 28 verso il basso.

Una leva di disinnesto a scatto 108 forma una superficie di appoggio.per il perno 46 del grilletto. La leva di disinnesto a scatto 108 è imperniata nella parte posteriore del grilletto 110 mediante un perno 112. L'estremità libera 114 della leva di disinnesto a scatto 108 si impegna con una superficie di comando 106 in maniera da sovrapporsi ad essa, come rappresentato nelle Figg. 3-6- In assetto statico, come rappresentato nelle Figg. 3 e 5, la leva di disinnesto a scatto 108 è spaziata dal perno 46 del grilletto. In questa posizione, l'azionamento del grilletto 110 non metterà in funzione l'utensile 20. Tuttavia, nella posizione di comando rappresentata nelle Figg. 4 e 6, la leva di disinnesto a scatto 108 forma una superficie di appoggio per il perno 46 del grilletto per consentire l'azionamento dell'utensile.

Un importante aspetto dell'invenzione riguarda una leva a camma 96 imperniata sulla porzione a forcella 94 della leva di comando 90 per mezzo di un perno 100. La leva a camma 96 amplifica lo spostamento del serbatoio 28. Facendo riferimento alle Figg. 3-6, la leva a camma 96 coopera con un elemento 102 che ne segue il movimento e che avanza lungo la superficie della leva a camma 96 per mettere quest 'ultima in rotazione quando il serbatoio 28 si muove verso l'alto oppure verso il basso. In maniera più specifica, la leva a camma 96 è rappresentata nella sua posizione statica nelle Figg. 3 ^ 5. In questa posizione, il serbatoio 28 si dispone verso il basso. Quando il nasello applicatore 34 si dispone in impegno con un pezzo di lavoro 50, ciò fa sì che il serbatoio 28 oscilli verso l'alto. Poiché la leva di comando 90 è montata rigidamente sul serbatoio 28, questo movimento del serbatoio 28 causa un corrispondente movimento della leva di comando 90. Poiché l'elemento 102 ché segue i movimenti della camma è un perno fisso, il movimento della leva di comando 90 mette in rotazione la leva a camma 96. In maniera più specifica, quando la leva di comando 90 si muove verso l'alto, la leva a camma 96 ruota in senso antiorario (Figg. 4 e 6). In maniera simile, quando la leva di comando si muove verso il basso nella posizione statica, come rappresentato nelle Figg. 3 e 5, la leva a camma 96 ruota in senso orario -Un importante aspetto dell'invenzione riguarda il fatto che la leva a camma 96 è atta ad amplific are lo spostamento del serbatoio 28. Ciò viene realizzato mediante le superfici di comando 104 e 106 formate sulla leva a camma 96. La superficie di comando 104 è la superficie su cui avanza l'elemento 102 che segue i movimenti della camma. La superficie di comando 106 è la superficie che si impegna con una leva di disinnesto a scatto 108.

Il movimento verso l’alto D (Figg. 3 e 4) del serbatoio 28 causa un movimento della superficie di comando 104 sulla leva a camma 96 per un tratto SI . Il movimento arcuato della superficie di comando 104 è governato dalla seguente equazione 1:

dove S = spostamento arcuato di un punto RI (Fig. 5) sulla superficie di comando 104 a partire dal perno 100, R = raggio di un punto su una superficie di comando, e Θ = spostamento angolare della leva a camma 96.

Per semplicità di illustrazione del principio, si assuma che un punto lungo la superficie di comando 104 abbia un raggio RI rispetto al perno 100, come rappresentato nella Fig. 5- Si assuma inoltre che la superficie di comando 106 abbia un raggio R2 (Fig. 5) dal perno 100. Gli spostamenti SI e S2 di un punto a raggio RI lungo la superficie di comando 104 e di un punto a raggio R2 lungo la superficie di comando 106 saranno introdotti nell’equazione (2) per un dato spostamento angolare Θ della leva a camma 96.

In tal modo, l'espressione che segue può essere risolte per SI e S2, come rappresentato nell'equazione 3·

Pertanto, il punto a raggio R2 lungo la superficie di comando 106 verrà spostato lungo un percorso arcuato S2 per un dato spostamento angolare Θ della leva a camma 96. Questa distanza S2 viene quindi aggiunta al movimento verso l'alto D (Fig. 3) della leva di comando 90, amplificando in tal modo il tratto originale D per consentire di amplificare lo spostamento lineare del serbatoio 28.

La forma delle superfici di comando 104 e 106 regola la relazione tra i corrispondenti spostamenti. Per esempio, se la superficie di comando 104 agisse tramite sostanzialmente un punto singolo, come rappresentato per la superficie di comando 106 nelle Figg. 3-6, l'amplificazione sarebbe costante e linearmente correlata allo spostamento del serbatoio 28. Come rappresentato nelle Figg. 3-6, la superficie di comando 104 è formata da una superficie non lineare. Di conseguenza, ciò fornisce una relazione non lineare tra lo spostamento del serbatoio 28 e lo spostamento della leva di disinnesto a scatto 108. Sono possibili varie geometrie delle superfici di comando 104 e 106, che amplificano lo spostamento del serbatoio 28 mediante varie relazioni lineari e non lineari. Tutte queste geometrie si intendono coperte nel vasto ambito dei principi della presente invenzione. La geometria non lineare illustrata per la superficie di controllo 104 è meramente intesa a titolo esemplificativo.

Un altro importante aspetto dell'invenzione concerne l'eliminazione di una condizione nota come vibrazione della valvola a fungo. Questo aspetto della presente invenzione è meglio illustrato nelle Figg. 7-12. In maniera più specifica, la Fig. 7 rappresenta la posizione di un gruppo di valvola 116 del grilletto secondo la presente invenzione in assetto statico. Il gruppo di valvola 116 del grilletto comprende una valvola a fungo 44, una cartuccia di valvola 119 del grilletto ed una sede 118 della valvola a fungo. La sede 118 della valvola a fungo è un elemento cilindrico, rappresentato parzialmente in spaccato nelle Figg. 7-9·

La valvola a fungo 44 è disposta tra il serbatoio dell'aria compressa 120 ed una camera 122 in comunicazione con il cilindro di comando 24- Come rappresentato nella Fig. 7, la valvola a fungo 44 è in posizione chiusa. In questa posizione, la valvola a fungo 44, che comprende un fungo 124, chiude un'apertura 126 formata dagli elementi fissi 128. Un anello a 0130 è previsto adiacentemente all'estremità superiore del fungo 124 per stabilire una chiusura a tenuta. E' prevista una molla di spinta 132 per sollecitare il fungo 124 verso l'alto. La molla di spinta 132 è situata in una camera 134 della valvola a fungo ed è disposta tra la superficie di base del fungo 124 ed un elemento fisso 136.

In assetto statico, come rappresentato nella Fig. 7, l'aria compressa entra dal serbatoio 120 in una via di passaggio 138 formata nella cartuccia 119 della valvola del grilletto, rappresentata parzialmente in spaccato. La via di passaggio 138, formata nella cartuccia 1 19 della valvola del grilletto, si estende sostanzialmente per tutta la sua lunghezza. La via di passaggio 138, come verrà discusso in dettaglio nel seguito, comprende una superficie di regolazione del flusso 140, attraverso la quale l'aria compressa fluisce nel suo percorso verso la camera 134 della valvola a fungo, come rappresentato dalle frecce in Fig. 7. la combinazione della forza della molla di spinta 132 e della pressione dell'aria nella camera 134 della valvola a fungo chiude a tenuta il fungo 124 contro l'apertura 126, per impedire che l'aria compressa penetri nel cilindro di comando 24- In questa posizione, l'aria compressa proveniente dal serbatoio 120 agisce sulla superficie superiore del fungo 124, creando ai suoi capi un differenziale di forze relativamente elevato.

Il perno 46 del grilletto è sollecitato verso il basso in posizione statica da una molla 142 disposta in una camera 144 nella porzione superiore della cartuccia 119 della valvola del grilletto. Un anello a 0 146 è previsto per chiudere a tenuta la camera 144 dall'alimentazione di aria compressa nel serbatoio 120. Chiudendo a tenuta la camera 144 , le forze operative applicate alla cartuccia 46 della valvola del grilletto possono essere ridotte facendo diminuire la sollecitazione dell'aria. La molla di spinta 142 assicura anche una buona tenuta nella bocca di scarico 148. In maniera più specifica, un anello a 0 150 è disposto attorno alla porzione di fondo del perno 46 del grilletto. Questo anello a 0 150 si impegna con una superficie di regolazione del flusso 1 52 per chiudere a tenuta la bocca di scarico 148.

La posizione di comando è illustrata nella Fig. 8. In questa posizione, il movimento minimo del serbatoio 28 fa sì che la leva a camma 96 ruoti in senso antiorario, quando il nasello applicatone 34 si impegna con un pezzo di lavoro 50· Questa azione a sua volta causa la rotazione in senso orario della leva di disinnesto a scatto 108 (Fig. 8), impegnandosi così con il perno 46 del grilletto. In questa posizione, la leva di disinnesto a scatto 108 agisce da superficie di appoggio per il perno 46 del grilletto. Quando il grilletto- 110 viene premuto, il perno 46 del griletto viene spostato verso l'alto contro la forza della molla di spinta 142. Quando il perno 46 del grilletto inizia a spostarsi verso l'alto, la superficie di regolazione del flusso in ingresso 140 viene lentamente chiusa da un anello a 0 154 « In maniera più specifica, la superficie di regolazione del flusso 140 ha la forma di una superficie inclinata; l'inclinazione è diretta verso l'anello a 0 154· In tal modo, quando il perno 46 del grilletto si muove verso l'alto, la via di passaggio 138 viene chiusa gradualmente e lentamente. L'azione del movimento verso l'alto del perno 46 del grilletto causa anche l'apertura lenta e graduale di una bocca di scarico 148 da parte dell'anello a 0 150. Una superficie di regolazione del flusso 152 è anche sagomata come una superficie inclinata simile alla superficie di regolazione del flusso 140.

Come è meglio rappresentato nelle Figg.

10-12, poiché la velocità di flusso dell'aria compressa è una funzione delle dimensioni dell'orifizio, le superfici di regolazione del flusso 140 e 1 52 consentono la variazione lenta e graduale delle velocità di flusso in ingresso ed in uscita. Questa graduale regolazione del flusso in ingresso ed in uscita alla 'camera 144 della valvola a fungo consente la graduale riduzione della pressione differenziale ai capi del fungo 124 finché essa raggiunge una banda molto stretta di pressione differenziale alla quale il fungo 124 si aprirà con una azione a scatto. Una volta raggiunta la banda stretta di pressione differenziale, il fungo 124 si muoverà verso il basso come rappresentato nella Fig. 8. Il fungo 124 viene azionato verso il basso dalla pressione dell'aria agente dal serbatoio 120 sulla sommità del fungo.

Quando il fungo 124 si apre come rappresentato nella Fig. 8, una chiusura a tenuta viene stabilita nel punto 156 da un anello a 0 158 per chiudere una via di passaggio di scarico 160. Aria compressa entra successivamente nella camera 122, che a sua volta penetra nel cilindro di comando 24 per azionare lo stantuffo 38 verso il basso. Se l'utensile 20 viene inavvertitamente scollegato dall'alimentazione di aria compressa mentre si trova in questa posizione, la molla di compressione 132 forzerà il fungo 124 verso l'alto per chiudere l'apertura 126 ed impedire il funzionamento dell'utensile, quando esso viene ricollegato all'alimentazione d'aria.

- Quando o il grilletto 1 1 0 viene rilasciato o il serbatoio 28 viene fatto ritornare alla sua posizione statica, la molla di compressione 142 del perno del grilletto sollecita il perno 46 del grilletto verso il basso per chiudere ancora una volta il fungo 144· Ciò fa aprire la via di passaggio di scarico 160 per consentire che lo scarico dal cilindro di comando 24 venga convogliato nell’atmosfera. L’utensile 20 è successivamente pronto ad operare come precedentemente discusso.

In una forma di realizzazione pratica alternativa dell'invenzione, illustrata nella Fig. 14, è previsto un fungo a getto 160 per incrementare la forza di comando dell'utensile 20 senza incrementare le dimensioni del cilindro di comando 24· Il fungo a getto 160, come verrà discusso più avanti in connessione con la Fig. 15, migliora anche il tempo di risposta generale dell'utensile 20.

In maniera più specifica, la forza di comando dell’utensile 20 -vale a dire la forza applicata dalla lama di comando 40 alla testa dell'elemento di fissaggio- è funzione dell'area della superficie dello stantuffo 38 e della pressione applicata ad esso. L'aria compressa del serbatoio d'aria 120 nell'impugnatura 22 viene selettivamente applicata al cilindro di comando 24 e a sua volta allo stantuffo di comando .38 per mezzo della valvola a fungo 124 sotto il controllo della cartuccia 119 della valvola del grilletto, come precedentemente discusso. Poiché la pressione disponibile dell'aria compressa è generalmente fissata dalla sorgente esterna accoppiata al raccordo pneumatico 42 sull'impugnatura 22 dell'utensile 20, la forza di comando dell'utensile 20 è stata fino a questo punto incrementata facendo aumentare l'area della superficie dello stantuffo di comando 38. Tuttavia, un incremento nelle dimensioni dello stantuffo di comando 38 richiede un maggior diametro del cilindro di comando 24, la qual cosa a sua volta incrementerà le dimensioni totali dell'utensile 20. Ciò renderà l'utensile 20 più costoso e meno desiderabile da usare.

Allo scopo di incrementare la forza di comando dell'utensile 20 senza aumentare le sue dimensioni totali, il fungo a getto 160 secondo la presente invenzione è realizzato come illustrato nella Fig. 14· La geometria del fungo a getto 160 è diversa da un fungo di tipo comune 124 illustrato nella Fig. 13.

Entrambi i funghi 124 e 160 sono fatti di piastica stampata, quale quella venduta sotto il marchio DELRIN. Una differenza significativa tra il fungo a getto 100 ed il fungo di tipo comune 124 riguarda la loro geometria. In maniera più specifica, le pratiche dello stampaggio comune richiedono che gli spessori delle sezioni siano i più uniformi possibile. Di conseguenza, le valvole a fungo di tipo comune 124 sono formate da un nucleo parzialmente cavo di materiale economico 102, come rappresentato nella Fig. 13. Tuttavia, formando il fungo 124 con un nucleo centrale 102, le prestazioni dell'utensile vengono influenzate. In maniera più specifica, quando la valvola a fungo 124 è forzata ad aprirsi dalla pressione dell'aria nel serbatoio d'aria 120 sotto l'influenza della cartuccia 119 della valvola del grilletto, viene creata una turbolenza d'aria adiacentemente alla valvola a fungo 124 nell'apertura 126 (Fig. 7)- Questa turbolenza d'aria impedisce un flusso d'aria dal serbatoio d'aria 120 al cilindro di comando 124· Ciò a sua volta riduce il tempo di risposta dell'utensile 20 e riduce la forza di comando dello stantuffo di comando 38·

Il fungo a getto 160 secondo la .presente invenzione riduce questa turbolenza d'aria, la qual cosa a sua volta migliora il tempo di risposta dell'utensile 20 ed incrementa la forza di comando dello stantuffo di comando 38. In maniera più specifica, il fungo a getto 100 è formato con un nucleo parzialmente cavo 164 adiacente ad una estremità 166 che definisce una bocca. La bocca è formata con una bisellatura anulare 164 con un angolo 0 rispetto all'asse longitudinale 167 del fungo 160, preferibilmente di 45°. La bisellatura 164 non solo riduce la turbolenza causata dall'apertura del fungo 160, migliorando così il flusso d'aria, ma crea anche un effetto venturi incrementando la velocità dell’aria che forza il fungo 160 verso il basso. Questo incremento della velocità dell'aria migliora il tempo di risposta della valvola a fungo, aprendo il fungo 160 in maniera più rapida, ed aumenta anche la forza di comando dell'utensile 20 come illustrato nella Fig. 15.

La Fig. 15 è un grafico della pressione del cilindro e della pressione della camera della valvola a fungo in funzione del tempo per un fungo a getto 164 e per un fungo di tipo comune 124 sovrapposto al primo. In maniera più specifica, le curve a sinistra, identificate dai numeri di riferimento 168 e 170, illustrano un ciclo di operazioni della pressione della camera della valvola a fungo per l'utensile 20 rispettivamente nel caso del fungo a getto 160 e del fungo di tipo comune 124. Le curve 172 e 174 illustrano un ciclo di operazioni della pressione del cilindro. La curva 172 si riferisce al fungo a getto 160, mentre la curva 174 si riferisce al fungo di tipo comune 124·

Confrontando le curve di pressione 168 e 170 della camera della valvola a fungo, la curva di pressione 168 del fungo a getto è a sinistra della curva di pressione 170 del fungo di tipo comune, la qual cosa denota una risposta più rapida. In maniera più specifica, come precedentemente discusso, nel modo statico di funzionamento il fungo viene mantenuto chiuso, come rappresentato nella Fig. 7, dalla combinazione della forza della molla di spinta 132 e della pressione dell'aria nella camera 134 della valvola a fungo, che si oppone alla forza esercitata alla sommità del fungo e sviluppata dalla pressione dell'aria proveniente dal serbatoio d'aria 120. Quando viene premuta la cartuccia 119 della valvola del grilletto, l'aria nella camera 134 della valvola a fungo viene scaricata. Ciò è rappresentato dalla pressione decrescente nella Fig. 15 nella porzione iniziale del ciclo. Una volta che la pressione dell'aria nella camera 134 della valvola a fungo cade ad un punto in cui la pressione del serbatoio d'aria 120 sulla sommità del fungo è maggiore della combinazione della pressione dell'aria nella camera 134 della valvola a fungo e della forza di sollecitazione della molla 132, il fungo inizia ad aprirsi per consentire all'aria del serbatoio di penetrare nel cilindro di comando 24· Questo punto viene identificato con i numeri di riferimento 176 e 178 rispettivamente sulle curve 168 e 170. Come si può vedere dalla Fig. 15, il punto 176 per il fungo a getto 160 si presenta più rapidamente nel tempo del corrispondente punto 178, nel quale il fungo di tipo comune 124 inizia ad aprirsi. Questa differenza nel tempo è identificata nella Fig. 15 con ΔΤ1.

Quando il fungo comincia ad aprirsi, la pressione inizia a crescere nel cilindro di comando 24, come illustrato dalle curve 172 e 174· Come si può osservare, la curva di pressione 172 del cilindro per il fungo a getto 160 è a sinistra della curva 174, che indica un tempo di risposta più rapido. In maniera più specifica, la fine della corsa di comando dello stantuffo 38 è indicata dai numeri di riferimento l80 e 1 82 rispettivamente sulle curve 172 e 174- Il fungo a getto 160 consente allo stantuffo di comando di raggiungere la fine della corsa di comando 180 più rapidamente del raggiungimento della fine della corsa 182 per il fungo di tipo comune, migliorando così il tempo di risposta dell'utensile. Questa differenza nel tempo è identificata con nella Fig. 15·

Inoltre, l'ampiezza della pressione di picco del cilindro prima della fine della corsa di comando per un utensile con un fungo a getto 160 è leggermente maggiore di quella per un utensile con un fungo di tipo comune 124, come illustrato dai numeri di riferimento 184 e 186 rispettivamente sulle curve 172 e 174· Questa ampiezza incrementata è identificata con P nella Fig. 15· Poiché la forza di comando dello stantuffo di comando 38 è una funzione della pressione, questa pressione incrementata P fa aumentare la forza di comando dello stantuffo 38 senza la necessità di avere un fungo con area di superficie relativamente maggiore.

Ovviamente, molte modifiche e varianti della presente invenzione sono possibili alla luce degli insegnamenti precedenti. Per esempio, i principi dell'invenzione sono egualmente applicabili ad un utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio avente una valvola del grilletto a ciclo singolo. Con tali valvole, il ciclo dell'utensile passa attraverso una corsa di comando ed una di ritorno senza che sia rilasciato il grilletto. Va inteso pertanto che, nell'ambito delle rivendicazioni allegate, l'invenzione possa essere messa in pratica in maniera differente da quanto precedentemente progettato in maniera specifica.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1. Utensile per l’applicazione di elementi di fissaggio, comprendente: un alloggiamento; -un cilindro di comando disposto internamente al suddetto alloggiamento; -uno stantuffo di comando disposto internamente al suddetto cilindro di comando in maniera da compiere un movimento reciproco; -una lama applicatrice accoppiata al suddetto stantuffo di comando; -un nasello applicatone accoppiato al suddetto cilindro di comando per formare un percorso di guida per la suddetta lama applicatrice; -un serbatoio che porta una pluralità di elementi di fissaggio ed è accoppiato al suddetto nasello applicatone, il suddetto serbatoio essendo imperniato sull'utensile per consentire un'entità prestabilita di spostamento tra una posizione statica ed una posizione di comando spaziata dalla posizione statica, tale serbatoio comprendendo anche mezzi per far avanzare i suddetti elementi di fissaggio verso il suddetto percorso di guida; e -mezzi per amplificare il suddetto spostamento prestabilito del serbatoio.
2. 2. Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio secondo la rivendicazione 1, in cui i suddetti mezzi di amplificazione comprendono una leva a camma, imperniata attorno ad un punto di oscillazione rispetto al suddetto serbatoio, ed un elemento che segue i movimenti della camma. 3· Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio secondo la rivendicazione 2, in cui la suddetta leva a camma comprende una pluralità di superfici di controllo aventi raggi prestabiliti rispetto al suddetto punto di oscillazione. 4· Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio, comprendente: -un'impugnatura che forma un serbatoio per l'aria compressa; -un cilindro di comando in comunicazione di flusso con il suddetto serbatoio d'aria; -uno stantuffo di comando disposto internamente al suddetto cilindro di comando per compiere un movimento reciproco; -una lama applicatrice accoppiata al suddetto stantuffo di comando; -un nasello applicatone accoppiato al suddetto cilindro di comando per formare un percorso di guida per la suddetta lama applicatrice; -un serbatoio accoppiato al suddetto nasello applicatone per portare una pluralità di elementi di fissaggio e per far avanzare i suddetti elementi di fissaggio verso il suddetto percorso di guida ; -mezzi per controllare il flusso d'aria compressa verso il suddetto cilindro di comando; e -mezzi per regolare il flusso di aria compressa verso i suddetti mezzi di controllo. 5· Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio secondo la rivendicazione 1, in cui i suddetti mezzi di controllo comprendono una valvola a fungo disposta in maniera da compiere un movimento reciproco per chiudere selettivamente l'alimentazione di aria compressa al suddetto cilindro di comando, ed un mezzo per imprimere una sollecitazione alla suddetta valvola a fungo. 6. Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio secondo la rivendicazione 5, in cui i suddetti mezzi per la regolazione del flusso comprendono bocche di ingresso e di "scarico in comunicazione di flusso con la suddetta camera della valvola a l'ungo. 8. Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio secondo la rivendicazione 7, in cui una oppure entrambe le bocche di ingresso e di uscita sono dotate di orifizi di controllo per regolare il flusso delle suddette bocche di ingresso e uscita. 9. Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio, comprendente: -una impugnatura che forma un serbatoio per l'aria compressa; -un cilindro di comando in comunicazione di flusso con il suddetto serbatoio; uno stantuffo di comando disposto internamente al suddetto cilindro di comando per compiere un movimento reciproco; -una lama applicatrice accoppiata al suddetto stantuffo di comando; -un nasello applicatone accoppiato al suddetto cilindro di comando per formare un percorso di guida per la suddetta lama applicatrice; -un serbatoio accoppiato al suddetto nasello applicatore per portare una pluralità di elementi di fissaggio; -mezzi per controllare il flusso d'aria compressa verso il suddetto cilindro di comando, comprendenti una valvola a fungo disposta in maniera da controllare selettivamente il flusso dell'aria compressa verso il suddetto cilindro di comando e mezzi per abilitare il suddetto utensile quando il suddetto serbatoio si trova in posizione di comando e disabilitare il suddetto utensile quando il serbatoio si trova in assetto statico, ivi compresi mezzi per amplificare lo spostamento del suddetto serbatoio; e -mezzi per regolare selettivamente la pressione differenziale ai capi della suddetta valvola a fungo. 10. Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio in un pezzo di lavoro, comprendente: -un serbatoio d'aria atto ad accoppiarsi ad una sorgente esterna di aria compressa; -un cilindro di comando in comunicazione di flusso con il suddetto serbatoio; -uno stantuffo di comando disposto internamente al suddetto cilindro di comando per compiere un movimento reciproco; -una lama applicatrice accoppiata al suddetto stantuffo di comando per introdurre gli elementi di fissaggio nel pezzo di lavoro; -un nasello applicatone accoppiato al suddetto cilindro di comando per formare un percorso di guida per la suddetta lama applicatrice; -un serbatoio per portare una pluralità di elementi di fissaggio, il quale è in comunicazione con il suddetto percorso di guida; -mezzi per controllare il flusso dell'aria compressa verso il suddetto cilindro di comando; e -mezzi per controllare la turbolenza dell'aria adiacenti al cilindro di comando; 11. Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio secondo la rivendicazione 10, in cui i suddetti mezzi di controllo comprendono ulteriormente mezzi per incrementare la suddetta forza di comando . 12. Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio secondo la rivendicazione 11, in cui i suddetti mezzi di controllo comprendono un fungo a getto . 13· Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio secondo la rivendicazione 12, in cui il suddetto fungo a getto è costituito da un elemento sostanzialmente cilindrico con un nucleo parzialmente cavo adiacente ad una estremità, che definisce una bocca dotata di una bisellatura anulare adiacente alla suddetta bocca ed avente un angolo prestabilito rispetto all'asse longitudinale del suddetto fungo a getto. 14· Utensile per l'applicazione di elementi di fissaggio in un pezzo di lavoro, comprendente: -un cilindro di comando in comunicazione di flusso con il suddetto serbatoio; -uno stantuffo di comando disposto internamente al suddetto cilindro di comando per compiere un movimento reciproco; -una lama applicatrice accoppiata al suddetto stantuffo di comando per introdurre gli elementi di fissaggio in un pezzo di lavoro; -un nasello applicatone accoppiato al suddetto cilindro di comando per formare un percorso di guida per la suddetta lama applicatrice; -un serbatoio accoppiato al suddetto nasello applicatone per portare una pluralità di elementi di fissaggio, il quale è in comunicazione con il suddetto percorso di guida; -primi mezzi per consentire selettivamente un flusso di aria compressa verso il suddetto cilindro di comando, comprendenti un fungo a getto che definisce una camera della valvola a fungo e bocche di ingresso e uscita in comunicazione di flusso con esso; e -secondi mezzi per controllare il flusso d'aria rispetto alle suddette bocche di ingresso e uscita e comprendenti mezzi per regolare il flusso dell'aria relativamente alla suddetta bocca di ingresso o alla suddetta bocca di uscita.