ITBO20010591A1 - Pistola rivettatrice - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

PISTOLA RIVETTATRICE

La presente invenzione ha per oggetto una pistola rivettatrice. Secondo quanto noto le pistole di questo tipo, destinate all’applicazione di rivetti a strappo di qualsiasi tipo, comprendono una impugnatura 0 manico ed un corpo, a conformazione sostanzialmente cilindrica, solidale all’impugnatura, disposto trasversalmente a questa e dotato ad una estremità di una testa di presa e di strappo dei rivetti.

All’interno dell'impugnatura è alloggiato un cilindro pneumatico di azionamento, tramite un relativo pistone, del pistone di un cilindro oleodinamico, a sua volta alloggiato all’interno del suddetto corpo ed a questo coassiale.

Al pistone del cilindro oleodinamico è solidale un asta tubolare, coassiale al citato corpo, ad una cui estremità è associata la testa di presa dei rivetti.

L’applicazione dei rivetti avviene sostanzialmente nella maniera qui di seguito descritta.

Dopo che il rivetto, impegnato dalla testa di presa della pistola, è stato disposto entro un apposito foro praticato negli elementi da collegare reciprocamente, viene aperta, tramite un grilletto di comando posto sull’impugnatura, una prima valvola di intercettazione, la quale mette in comunicazione una sorgente di aria compressa con una camera del cilindro pneumatico, col risultato di far compiere al relativo pistone la sua corsa di andata.

Tale pistone è dotato di un’asta, la quale nel corso di tale movimento percorre una camera piena d'olio interna all’impugnatura e comunicante con la camera di spinta del pistone del cilindro oleodinamico.

Lo spostamento di tale pistone, in allontanamento dalla testa di presa dei rivetti ed in antagonismo con una molla di richiamo, è tale da esercitare, tramite l’asta del cilindro e la testa di presa, una forza di trazione tale da ribadire una porzione del rivetto sui pezzi da collegare, strappando nel contempo lo stelo o chiodo del rivetto stesso.

Nella pratica si è tuttavia riscontrato che tali rivettatrici utilizzanti i citati mezzi di strappo a comando oleodinamico presentano l’inconveniente costituito dalle inevitabili perdite di olio, perdite che ovviamente vanno accentuandosi con l'invecchiamento del dispositivo.

Da ciò consegue la necessità di un sistematico ricambio dell’olio, o almeno di una sua integrazione dopo determinati tempi di utilizzo.

I tentativi di soluzione di tale inconveniente mediante una lavorazione più raffinata dei particolari della pistola rivettatrice critici relativamente a tali perdite di olio e l’inserimento di guarnizioni di tenuta hanno elevato notevolmente i costi di produzione senza risolvere compietamente il problema.

Sono altresì note pistole rivettatrici munite di un serbatoio di raccolta dei residui conseguenti all'operazione di rivettatura, tali residui essendo costituiti, come noto, dagli steli o chiodi dei rivetti.

Più precisamente il chiodo di ciascun rivetto, dopo l’operazione di strappo viene eliminato attraverso un canale di espulsione coassiale alla citata testa della pistola rivettatrice ed estendentesi fra un imbocco in corrispondenza della testa di presa ed un’uscita sfociante all’interno di tale serbatoio che è fissato al suddetto corpo dalla banda opposta rispetto alla testa di presa.

Il chiodo percorre il citato canale sotto l'azione di una corrente d’aria compressa.

Nel caso in cui il serbatoio venga distaccato dal corpo della pistola, ad esempio dopo il suo riempimento, è previsto l’intervento di dispositivi di sicurezza aventi la funzione di impedire l’espulsione accidentale di chiodi nell’ambiente esterno, fino al momento in cui il serbatoio non sia nuovamente sistemato nella sua corretta posizione.

Tali dispositivi di sicurezza possono essere costituiti da una valvola ad azionamento manuale, di chiusura del circuito dell’aria compressa, od anche da mezzi meccanici a saracinesca di blocco del canale di espulsione.

Entrambi tali dispositivi non si sono tuttavia rivelati sufficientemente sicuri.

I primi si basano infatti su una operazione manuale ed i secondi, non interrompendo la circolazione dell'aria, possono provocare nel circuito pneumatico, in conseguenza della elevata pressione delfaria, la fuoriuscita del chiodo dalla estremità di ingresso del canale di espulsione.

Scopo della presente invenzione è quello di eliminare gli inconvenienti sopra menzionati.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una pistola rivettatrice comprendente una impugnatura ed un corpo a conformazione sostanzialmente cilindrica, solidale all’impugnatura, disposto trasversalmente a questa e dotato ad una estremità di una testa di presa degli steli dei rivetti, primi mezzi di azionamento associati alla detta impugnatura, secondi mezzi di azionamento associati al detto corpo ed asserviti ai detti primi mezzi di azionamento, atti ad esercitare sulla detta testa di presa una forza di trazione nella direzione dell’asse del detto corpo cilindrico, caratterizzato dal fatto che i detti secondi mezzi di azionamento comprendono rispettivi mezzi a camma.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:

- le figure 1 e 2 illustrano in sezione longitudinale una pistola rivettatrice realizzata secondo la presente invenzione in due relative posizioni operative;

le figure 3 e 4 illustrano in due differenti condizioni di funzionamento un particolare della pistola rivettatrice illustrata in figura 1.

Con riferimento alle figure 1 e 2 con 1 è indicata nel suo complesso una pistola rivettatrice, in particolare pneumatica, comprendente una impugnatura 2 di presa di forma allungata, il cui asse longitudinale è indicato con 3.

Ad una estremità della impugnatura 2 è solidale un corpo 4 a conformazione sostanzialmente cilindrica, il cui asse longitudinale, indicato con 5, presenta un andamento sostanzialmente trasversale a quello dell’asse 3 della impugnatura 2 stessa.

Il corpo 4 è dotato ad una prima estremità di una testa 6 di presa dello stelo 7, di cui sono muniti i rivetti 8, ed alla seconda estremità è provvisto di un serbatoio 9 cilindrico, coassiale al corpo 4 stesso, di contenimento degli steli 7 strappati dalla pistola rivettatrice 1 all’atto della operazione di applicazione dei rivetti 8.

L’impugnatura 2 presenta la rispettiva estremità libera, indicata nel suo complesso con 10, a conformazione sostanzialmente cilindrica, chiusa da una parete di fondo 11 ed al suo interno è ricavato un vano cilindrico 12, il quale è separato da un pistone 13 in una prima camera 14, interposta fra il pistone 13 stesso e la parete di fondo 11 , ed in una seconda camera 15 interposta fra il pistone 13 ed una parete di estremità, indicata con 16, sostanzialmente parallela alla parete 11.

In particolare il vano cilindrico 12 e il pistone 13 costituiscono nel loro insieme primi mezzi di azionamento associati all'impugnatura 2.

Sull’impugnatura 2, in corrispondenza della sua estremità prossima al corpo 4, è fulcrato un grilletto 17 di azionamento, tramite un’asta 18 parallela all’asse 3, e scorrevole lungo la direzione parallela all’asse 3 stesso, di una valvola di distribuzione (del tipo descritta nel modello di utilità italiano n° 208.712) e schematizzata con un blocco 19. La valvola 19 è collegata tramite un condotto 20 ad una sorgente 21 di aria in pressione.

La valvola 19, in seguito all’azionamento manuale del grilletto 17 è in grado di porre, secondo quanto noto, in diretto collegamento la sorgente 21 con la prima camera 14 provocando la corsa del pistone 13 dalla posizione non operativa illustrata in figura 1 alla posizione di fine corsa illustrata in figura 2. Alternativamente la stessa valvola 19 è in grado di porre, secondo quanto noto, in diretto collegamento la sorgente 21 con la seconda camera 15 provocando la corsa del pistone 13 dalla posizione operativa illustrata in figura 2 alla posizione di riposo illustrata in figura 1.

Sempre secondo quanto noto, la valvola 19 alimenta con continuità e tramite un rispettivo condotto schematicamente illustrato nelle figure 1 e 2 con un tratto continuo indicato con 22 e sviluppantesi in parte all'interno dell’impugnatura 2 ed in parte nel corpo 4, una camera 23 interna al citato corpo 4 per i motivi che saranno descritti in seguito.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, al pistone 13 è solidale un’asta 24 coassiale all’asse 3 dell’impugnatura 2 e scorrevole lungo un cannotto 25 di guida ricavato lungo l’impugnatura 2 stessa. Sull'estremità dell’asta 24 rivolta verso il citato corpo 4 è montato un cuneo 26 presentante una parete 27 parallela all’asse 3 ed una parete 28, opposta alla parete 27, la quale risulta inclinata rispetto all'asse 3 di un angolo determinato e costituisce la parte attiva di spinta di un elemento a camma 29 comprendente un rullino 30 seguicamma di spinta ed un rullino 31 di contrasto e guida. Precisamente, il rullino 30 seguicamma, che coopera con la parete inclinata 28 del cuneo 26, è montato girevole su un albero 32, ad asse trasversale all’asse 5, e montato a sua volta su un carrello 33 alloggiato all'interno del citato corpo 4 e scorrevole lungo la direzione dell’asse 5. In particolare il cuneo 26, il rullino 30 e il carrello 33 costituiscono nel loro insieme secondi mezzi di azionamento associati ai primi mezzi di azionamento mediante l’asta 24.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, il carrello 33 è collegato tramite un’asta tubolare 34 alla testa di presa 6, mentre dalla parte opposta della testa 6 di presa sul carrello 33 è previsto un corpo 35 a tazza definente una sede 35a di accoglimento di una porzione di estremità di una molla 36 elicoidale di contrasto interposta fra il fondo 37 della sede 35a ed una parete 38 trasversale all'asse 5, parallela al fondo 37 e solidale all'involucro 39 esterno definente il citato corpo 4.

In particolare, secondo quanto illustrato anche nelle figure 3 e 4, la sede 35a definita dal citato corpo a tazza 35 e la parete 38 definiscono la citata camera 23 all’interno della quale sfocia il condotto 22.

La testa di presa 6 comprende un ugello 40 per rivetti avvitato all’estremità 41 anteriore dell’involucro 39 del corpo 4 e due morsetti 42 alloggiati all’interno di un rispettivo cono 43 portamorsettì il quale è collegato all’estremità dell’asta tubolare 34 opposta a quella collegata al carrello 33.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, con 44 è indicato un canale di espulsione per gli steli 7 dei rivetti 8 coassiale al citato asse 5 e presentante una bocca di ingresso in corrispondenza dell’ugello 40 ed una bocca di uscita sfociante all’interno del serbatoio 9 ed estendente si, inoltre, attraverso la testa 6 di presa, l’asta tubolare 34, il carrello 33 e le pareti 37 e 38.

Secondo quanto meglio visibile nelle figure 2 e 3, la citata camera 23 è collegata, tramite un foro 45 ricavato sulla parete 38, con una camera anulare 46 che si sviluppa attorno ad un manicotto 47 coassiale all’asse 5 che collega la parete 38 con una parete 48 di fondo dell'involucro 39 del corpo 4. La parete 48 costituisce, con la sua superficie cilindrica esterna, l'elemento di innesto di una estremità aperta 9a del citato serbatoio 9.

La citata camera anulare 46 è collegata tramite un meato 46a con un foro 49 attraversante il manicotto 47 secondo una direzione inclinata e rivolta verso la bocca di uscita del canale di espulsione 44, in maniera da provocare, al fluire del fluido generato dalla sorgente 21 attraverso il condotto 22, una depressione per effetto Venturi all'interno del canale di espulsione 44 stesso in grado di generare un flusso di aspirazione diretto verso la bocca di uscita del canale 44 di espulsione.

In uso, a partire dalle condizioni illustrate in figura 1 , in cui un rivetto 8, associato agli elementi da unire (non illustrati nelle figure), è stato inserito con il suo stelo 7 all’interno dell’ugello 40 della testa 6 di presa, in seguito all’azionamento del grilletto 17 la valvola 19, azionata dall’asta 18, consente il passaggio del fluido in pressione generato dalla sorgente 21 all’interno della prima camera 14 con conseguente spostamento del pistone 13, lungo il vano cilindrico 12, dalla posizione illustrata in figura 1 verso la posizione di fine corsa illustrata in figura 2.

A seguito di ciò l'asta 24 scorre all'interno del cannotto 25 e consente al cuneo 26 di spostare il carrello 33 lungo la direzione dell’asse 5 e secondo il verso di freccia F1 rivolta verso il serbatoio 9. In particolare, la parete 27 parallela all’asse 3 scorre sul rullino 31 di contrasto e guida mentre la parete 28 inclinata del cuneo 26 coopera e interagisce con il rullino 30 seguicamma di spinta provocando lo spostamento del carrello 33 e quindi dell’asta tubolare 34 e della testa 6 di presa e del cono portamorsetti 43 lungo il corpo 4, a seguito di tale spostamento, contrastato dalla molla 36, i morsetti 42 si serrano sullo stelo 7, che subisce una trazione tale da provocare contemporaneamente al suo strappo l’applicazione del rivetto 8 agli elementi da collegare.

A questo punto, a causa della depressione generata per effetto Venturi all’interno del canale di espulsione 44, lo stelo 7 strappato scorre, sotto l’azione del citato flusso di aspirazione, lungo il canale 44 stesso fino a raggiungere l’interno del serbatoio 9 di accumulo.

Al rilascio del grilletto 17 la valvola 19 interrompe il flusso dell’aria nella prima camera 14 alimentando invece il fluido in pressione alla seconda camera 15 con il risultato di riportare il pistone 13 nella sua posizione iniziale di figura 1 e, conseguentemente, l’elemento a camma 29 nella sua posizione abbassata con conseguente traslazione del carrello 33 nella direzione opposta a quella indicata da F1 sotto la spinta della molla 36. Il ciclo si ripete per ogni rivetto 8.

Secondo quanto illustrato in particolare nelle figure 3 e 4, il foro 45 raggiunge la camera anulare 46 attraverso dei mezzi 50 di intercettazione costituiti da una valvola 51 di apertura e chiusura di un condotto 52 di collegamento pneumatico tra foro 45 e camera anulare 46.

In particolare la camera 23, il foro 45, il condotto 52, la camera anulare 46, il meato 46a e il foro 49 inclinato costituiscono nel loro insieme un circuito di collegamento pneumatico fra il condotto 22 e il canaie di espulsione 44.

La valvola 51 è posizionata all’interno di una sede radiale 53 ricavata sull’involucro esterno 39 ed aperta verso l’esterno ed è in grado di assumere due posizioni stabili di cui una prima, illustrata in figura 4, di chiusura del condotto 52 in assenza del serbatoio 9 e sotto la spinta deH’aria presente all’interno del circuito pneumatico che agisce tra la testa 55 della valvola 51 e la parete di fondo della camera anulare 46. In tale posizione la valvola 51 viene trattenuta all’interno della rispettiva sede 53 da una vite di bloccaggio 56.

La seconda posizione stabile, illustrata in figura 3, di apertura del condotto 52 viene raggiunta dalla valvola 51 a seguito dell’applicazione del serbatoio 9 sulla parte posteriore della parete di fondo 48 dell'involucro 39 del corpo 4. Precisamente, il serbatoio 9 viene applicato alla parete 48 mediante un inserimento assiale tramite il quale l’estremità aperta 9a del serbatoio 9 calza la superficie esterna della parete 48. Successivamente mediante una operazione di avvitamento del serbatoio 9 stesso, attorno all’asse 5, quest’ultimo, tramite due settori elicoidali 57 previsti sulla superficie interna della sua estremità 9a aperta, intercetta una calotta 58 esterna della valvola 51 imprimendo progressivamente a quest’ultima un movimento radiale verso l’asse 5 stesso, vincendo la resistenza della pressione pneumatica, in maniera da riaprire il

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condotto di collegamento 52.

Dalla suddetta descrizione si deduce immediatamente che in assenza del serbatoio 9 la valvola 51 assume sempre la sua posizione operativa di chiusura del condotto 52 di collegamento pneumatico, interrompendo conseguentemente il citato circuito pneumatico e, pertanto l’alimentazione del flusso deH'aria attraverso il canale 44 di espulsione, così da evitare qualsiasi rischio di fuoriuscita accidentale e non protetta di steli 7 dei rivetti 8 dalla bocca di uscita del canale 44 stesso.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pistola rivettatrice comprendente una impugnatura (2) ad asse longitudinale (3) ed un corpo (4) a conformazione sostanzialmente cilindrica, solidale all’impugnatura (2), disposto trasversalmente a questa secondo un asse (5) e dotato ad una estremità di una testa (6) di presa degli steli (7) dei rivetti (8), primi mezzi (12,13) di azionamento associati alla detta impugnatura, secondi mezzi (26, 30, 33) di azionamento associati al detto corpo (4) ed asserviti ai detti primi mezzi (12, 13) di azionamento, atti ad esercitare sulla detta testa (6) di presa una forza di trazione nella direzione (F1) secondo l’asse (5) del detto corpo (4) cilindrico, caratterizzata dal fatto che i detti secondi mezzi (26, 30, 33) dì azionamento comprendono rispettivi mezzi (29) a camma.
2. 2. Pistola secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che i detti mezzi (29) a camma comprendono un cuneo (26) montata all’estremità libera di una asta (24) collegata ai detti primi mezzi (12, 13) di azionamento e coassiale al'asse (3); detto cuneo (26) essendo dotato di una parete (28) di spinta cooperante con un rullino (30) seguicamma montato su un carrello (33) collegato a detta testa (6) di presa e scorrevole lungo l’asse (5) di detto corpo (4).
3. 3. Pistola secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (29) a camma comprendono un rullino (31) di contrasto e guida cooperante con una parete (27) di detto cuneo (26) parallela al detto asse (3).
4. 4. Pistola secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che i detti secondi mezzi (26, 30, 33) comprendono mezzi (36) elastici di contrasto alla forza di trazione esercitata dai detti mezzi (29) a camma nella detta direzione (F1).
5. 5. Pistola secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che il detto carrello (33) è solidale ad una estremità a detta testa (6) di presa e all’altra estremità ad un corpo a tazza (35) definente una sede (35a) di accoglimento di detti mezzi elastici (36); detti mezzi elastici essendo interposti fra una parete (37) definente il fondo della sede (35a) ed una parete (38) trasversale solidale al corpo (4).
6. 6. Pistola rivettatrice comprendente una impugnatura (2) ad asse (3) longitudinale ed un corpo (4) a conformazione sostanzialmente cilindrica e ad asse (5), solidale all’impugnatura (2), disposto trasversalmente a questa e dotato ad una estremità (41) di una testa (6) di presa degli steli (7) dei rivetti (8), primi mezzi (12,13) di azionamento associati alla detta impugnatura (2), secondi mezzi (26, 30, 33) di azionamento associati al detto corpo (4) ed asserviti ai detti primi mezzi (12, 13) di azionamento, atti ad esercitare sulla detta testa (6) di presa una forza di trazione nella direzione (F1) secondo l'asse (5) del detto corpo (4) cilindrico, un canale (44) di espulsione coassiale al detto corpo (4) estendetesi fra un imbocco in corrispondenza della testa (6) di presa ed un uscita sfociante all'interno di un serbatoio (9) fissabile al suddetto corpo (4) da banda opposta rispetto alla testa (6) di presa, mezzi (19, 20, 21, 22) pneumatici collegati a detto condotto (44) di espulsione per generare una corrente di fluido per scaricare gli steli (7) dei rivetti (8) all’interno del detto serbatoio (9), caratterizzata dal fatto che detti mezzi (19, 20, 21, 22) pneumatici comprendono dei mezzi (50) di intercettazione per l’interruzione di detta corrente di fluido.
7. 7. Pistola rivettatrice secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (50) di intercettazione sono attivati e disattivati a seguito del montaggio e, rispettivamente, dello smontaggio del serbatoio (9) sul detto corpo (4).
8. 8. Pistola secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (19, 20, 21, 22) sono collegati a detto canale (44) di espulsione mediante un circuito pneumatico (23, 45, 46, 46a, 49, 52); detti mezzi di intercettazione essendo costituiti da una valvola (51) di chiusura ed apertura di detto circuito.
9. 9. Pistola secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta valvola (51) è posizionata all'interno di una sede radiale (53) ricavata sul corpo (4) ed aperta verso l’esterno; detta valvola (51) essendo in grado di assumere, attraverso un movimento radiale, due posizioni stabili di cui una prima di chiusura del circuito pneumatico (23, 45, 46, 46a, 49, 52) in assenza del serbatoio (9), ed una seconda posizione di apertura del circuito pneumatico (23, 45, 46, 46a, 49, 52) all’atto dell’inserimento del serbatoio (9) sul corpo (4).
10. 10. Pistola rivettatrice secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.