ITBO20070469A1

ITBO20070469A1 - Pistola rivettatrice pneumoidraulica

Info

Publication number: ITBO20070469A1
Application number: IT000469A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Preti
Original assignee: Ober S P A
Priority date: 2007-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2009-01-11
Also published as: ES2363949T3; ATE504399T1; EP2176034A2; DE602008006089D1; EP2176034B1; WO2009007825A2; WO2009007825A3

Description

PISTOLA RIVETTATRICE PNEUMOIDRAULICA

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si inserisce nel settore tecnico delle pistole rivettatrici, con particolare riferimento a quelle ad azionamento servoassistito, utilizzate per rivetti che presentano foggia cilindrica, un foro assiale parzialmente filettato, un collare di battuta in corrispondenza di una testata ed una porzione opportunamente indebolita nella quale viene localizzata la deformazione plastica.

I suddetti rivetti sono destinati ad unire stabilmente due pareti, ad esempio in luogo di una saldatura per punti, oppure a costituire una boccola filettata di ancoraggio, di robustezza adeguata, per strutture realizzate con materiali troppo teneri o troppo sottili per dar luogo a filettature sufficientemente resistenti.

I rivetti di cui sopra possono avere dimensioni non trascurabili, e per la loro posa in opera sono necessarie attrezzature in grado di esercitare su di essi una elevata forza di compressione.

La medesima Richiedente ha depositato, in data 27/04/2007, al N° B02007A000311 , una domanda di Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo “Pistola rivettatrice pneumoidraulica”, nella quale sono previsti:

- un motore pneumatico, atto a porre in rotazione destra o sinistra un tirante filettato, rispettivamente per impegnare o disimpegnare quest’ultimo dal foro assiale filettato di uno di detti rivetti;

- un sistema oleodinamico, atto ad imprimere una traslazione assiale al gruppo motore-tirante, per determinare la deformazione plastica della prefissata porzione di detto rivetto;

- un amplificatore pneumatico di spinta, azionante uno stantuffo previsto per comprimere il fluido di detto sistema oleodinamico;

- un sistema pneumatico, nel quale sono previste una valvola ausiliaria, azionata in apertura da detto tirante, atta a consentire l’alimentazione del citato motore in rotazione destra ed una valvola principale, azionata in apertura da un relativo grilletto, successivamente alla richiusura di detta valvola ausiliaria, atta a consentire l’alimentazione del citato amplificatore pneumatico di spinta e del medesimo motore in rotazione sinistra;

- una valvola di scambio idropneumatica, collegata ai citati sistemi oleodinamico e pneumatico, atta a rilevare una prefissata pressione del fluido in detto sistema oleodinamico e, al suo raggiungimento, commutare automaticamente la mandata di aria compressa interrompendola verso l’amplificatore di spinta ed indirizzandola verso il citato motore, ponendolo in rotazione sinistra sintanto che permane premuto il grilletto della citata valvola principale;

- un comando d’emergenza, associato al citato sistema pneumatico ed atto a porre in rotazione sinistra il suddetto motore, in condizioni di funzionamento anomale ed in seguito ad una manovra di attivazione data dall’operatore.

La pistola di cui sopra, analogamente ad altre di tipo noto, comprende un corpo superiore, sviluppato orizzontalmente, nel quale è alloggiato il gruppo motore-tirante, al cui interno è inserita la citata valvola ausiliaria.

Dal corpo superiore si protende verso il basso un’impugnatura, nella quale sono alloggiati il sistema oleodinamico e la valvola principale del sistema pneumatico, disposta in modo che il relativo grilletto risulti in posizione ergonomica rispetto all’impugnatura medesima.

Al disotto dell’impugnatura è fissato amovibilmente un barilotto cilindrico nel quale è alloggiato l’amplificatore pneumatico di spinta.

Il corpo superiore, l’impugnatura ed il barilotto sono altresì interessati da canalizzazioni interne necessarie a creare i prestabiliti collegamenti funzionali tra gli organi.

Il corpo superiore e l’impugnatura sono preferibilmente realizzati in unico blocco, con tecnica di per sé nota che prevede dapprima l’ottenimento, per deformazione plastica mediante stampaggio con una pressa, di un semi-lavorato pieno che viene successivamente sottoposto a lavorazioni meccaniche con macchine utensili, al fine di ricavare gli alloggiamenti per gli organi sopra descritti, le eventuali filettature per il loro fissaggio e la foratura delle canalizzazioni interne.

Il barilotto cilindrico per l’amplificatore di spinta può, a sua volta, essere realizzato con la stessa tecnica oppure, in alternativa, mediante presso-fusione.

I restanti componenti, ossia la valvola di scambio idropneumatica ed il comando d’emergenza devono essere alloggiati in modo da consentire i necessari collegamenti funzionali con i citati sistemi oleodinamico e pneumatico.

Secondo i criteri di progettazione sino ad ora seguiti, nel blocco costituito dal corpo superiore insieme all’impugnatura, e/o nel barilotto cilindrico, vengono previsti opportuni rigonfiamenti, protuberanze e simili necessari per ottenere i volumi nei quali ottenere gli alloggiamenti per i predetti componenti.

L’allocazione di tali alloggiamenti risulta perciò, sovente, un difficile compromesso tra l’esigenza funzionale di collegamento, la presenza di altri componenti, la fattibilità delle lavorazioni meccaniche per la realizzazione degli alloggiamenti stessi, nonché dei vari condotti di collegamento, e la volontà di ottenere, comunque, una forma complessiva della pistola il più possibile compatta, di presa ergonomica e di estetica gradevole. Talvolta, per conciliare le varie e contrastanti esigenze sopra elencate, si ricorre ad utensili sofisticati e/o a procedure realizzative elaborate, con inevitabile lievitazione dei costi di produzione.

Occorre poi considerare il fatto che la presenza ulteriore, su pezzi già di per sé complessi, di detti alloggiamenti e canalizzazioni richiede, per la loro realizzazione, un sensibile aumento del numero di montaggi, piazzamenti e smontaggi del pezzo dalle macchine utensili, con tutti gli inconvenienti che ne derivano in termini di incremento dei tempi morti di lavorazione e, inevitabilmente, dei costi di produzione.

E’ da evidenziare inoltre che la presenza contestuale, su di uno stesso pezzo, di un numero elevato di alloggiamenti e condotti di collegamento, aumenta la probabilità che un lieve errore, intervenuto anche in una sola lavorazione, possa, per una ragione o l’altra, dar luogo ad un pezzo difettoso che quasi sempre diventa di scarto.

Ulteriore rischio è quello di ottenere un prodotto avente scarsa efficienza funzionale, dovuta alle perdite di carico derivanti dalla presenza di passaggi aria lunghi e stretti. Scopo dell'invenzione è perciò quello di proporre una pistola rivettatrice pneumoidraulica costruita con soluzioni tecniche atte a soddisfare contemporaneamente le esigenze funzionali della stessa e quelle di fattibilità delle lavorazioni meccaniche.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di proporre una pistola che, in virtù delle peculiari caratteristiche, abbia forma compatta, conformazione ergonomica e sia dotata di elevato pregio estetico.

Ancora uno scopo dell'invenzione è quello di proporre una pistola i cui componenti possano essere velocemente assemblati e, all’occorrenza, smontati, per consentire tempi di manutenzione particolarmente contenuti.

Le caratteristiche dell'invenzione saranno rese evidenti nella seguente descrizione di una preferita forma di realizzazione dell'invenzione, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:

• la Fig. 1 illustra una vista schematica di una pistola rivettatrice del tipo da realizzare, nella quale sono evidenziati i collegamenti funzionali tra i vari organi operativi;

• la Fig. 2 illustra, una vista laterale schematica della pistola in oggetto, con i sottogruppi che la compongono raffigurati in esploso, uno dei quali sezionato secondo un piano verticale;

• la Fig. 3 illustra una ulteriore sezione del sottogruppo sezionato di Fig. 2, secondo il piano lll-lll di quest’ultima.

Con riferimento alle suddette figure, è stata indicata con 100 la pistola rivettatrice pneumoidraulica in oggetto, nel suo complesso.

La pistola 100 considerata è, ad esempio, del tipo descritto in premessa e comprende: - un corpo superiore 101, sviluppato orizzontalmente;

- un’impugnatura 102, solidale al citato corpo superiore 101 e protesa verso il basso;

- un barilotto 200, destinato ad essere associato amovibilmente al disotto di detta impugnatura 102;

- un motore pneumatico 1 , alloggiato nel citato corpo superiore 101 ;

- un sistema oleodinamico 4, alloggiato in detta impugnatura 102;

- un amplificatore pneumatico di spinta 5, alloggiato in detto barilotto 200;

- un sistema pneumatico 6, nel quale sono previste una valvola ausiliaria 60, associata a detto gruppo motore-tirante, ed una valvola principale 61, alloggiata nella citata impugnatura 102;

- una valvola di scambio idropneumatica 10, collegata ai citati sistemi oleodinamico 4 e pneumatico 6;

- un comando d’emergenza 63, associato al citato sistema pneumatico 6.

I sopraelencati organi risultano interconnessi da una serie di condotti, il cui schema è visibile con molta chiarezza nella Fig. 1 ; tra questi ultimi si individuano:

- un condotto d’ingresso 64, alimentato con aria compresa proveniente da una sorgente esterna non illustrata e ramificato verso la valvola ausiliaria 60, la valvola principale 61 ed il comando d’emergenza 63;

- un condotto di adduzione 65 di aria compressa, proveniente dalla valvola principale 61 e diretta verso la valvola di scambio idropneumatica 10;

- un primo condotto di mandata 66 di aria compressa, collegante la citata valvola di scambio 10 con l'amplificatore di spinta 5;

- un secondo condotto di mandata 67 di aria compressa, originantesi dalla stessa valvola di scambio 10 e diretto verso il citato motore pneumatico 1 ;

- un condotto derivato 41 , occupato dal fluido di detto sistema oleodinamico 4, per il collegamento tra quest’ultimo e detta valvola di scambio 10.

La pistola 100, secondo l’invenzione, prevede che la valvola di scambio 10, il comando d’emergenza 63, nonché un raccordo 360 destinato a collegare la medesima pistola 100 con la sorgente esterna di aria compressa, siano alloggiati in una flangia a disco 300, interposta amovibilmente tra l’estremità inferiore di detta impugnatura 102 ed il citato barilotto cilindrico 200.

Conseguentemente, una parte dei suddetti condotti di collegamento devono essere opportunamente realizzati nella stessa flangia a disco 300, come meglio precisato di seguito, affinché si connettano con quelli realizzati nell’impugnatura 102 e nel barilotto 200 per ottenere il citato schema di collegamento evidenziato nella Fig. 1.

La flangia a disco 300 è preferibilmente realizzata in unico blocco, con la medesima tecnica adottata per la realizzazione del corpo superiore 101 e dell’impugnatura 102, che prevede dapprima l’ottenimento, per deformazione plastica mediante stampaggio con una pressa, di un semi-lavorato pieno (non illustrato).

In tal modo si ottiene un’elevata densità del materiale (ad esempio lega di alluminio) che garantisce notevoli caratteristiche di resistenza meccanica anche in presenza di pareti sottili.

Il semi-lavorato viene successivamente sottoposto a lavorazioni meccaniche con macchine utensili, al fine di realizzare:

- un foro assiale 350 per il transito di un cannotto 201 , parzialmente filettato, sporgente superiormente dal barilotto 200 e destinato ad impegnarsi in una corrispondente sede filettata, prevista nell’impugnatura 102 e non illustrata in dettaglio;

- un primo alloggiamento 310, posto a lato di detto foro assiale 350 con asse perpendicolare a quest’ultimo, presentante un lato aperto verso l’esterno ed atto a ricevere detto raccordo 360;

- un secondo alloggiamento 320, posto a lato di detto foro assiale 350 con asse perpendicolare a quest’ultimo, presentante un lato aperto verso l’esterno ed atto a ricevere detta valvola di scambio idropneumatica 10;

- un terzo alloggiamento 330, posto a lato di detto foro assiale 350 con asse perpendicolare a quest’ultimo, presentante un lato aperto verso l’esterno ed atto a ricevere detto comando d’emergenza 63;

- parte di detto condotto d’ingresso 64;

- parte di detto condotto di adduzione 65;

- parte di detto primo condotto di mandata 66;

- parte di detto secondo condotto di mandata 67;

- parte di detto condotto derivato 41.

La pistola 100, una volta assemblata, presenta pertanto caratteristiche funzionali identiche a quelle di cui si è accennato in premessa.

La presente descrizione della flangia a disco 300, riguardante un particolare tipo di pistola rivettatrice, non è ovviamente da considerarsi limitativa, in quanto la stessa soluzione costruttiva proposta può, naturalmente, essere adottata anche per pistole rivettatrici di tipo diverso; in questi ultimi casi, nella flangia 300 possono essere convenientemente alloggiati altri specifici componenti, con diversi condotti di collegamento verso la sovrastante impugnatura ed il sottostante barilotto.

Vantaggiosamente, quanto appena detto si ottiene con una pistola conformata in modo tale che le fasi inerenti la sua realizzazione, in particolare quelle che riguardano le lavorazioni meccaniche con macchine utensili, risultano più semplici rispetto alle corrispondenti necessarie per realizzare pistole di foggia convenzionale.

Tale semplicità permette, al tempo stesso, di contenere i costi e di ridurre le probabilità di avere scarti di lavorazione.

Anche nell’eventualità di un errore, comunque, il danno provocato risulta minore, perché circoscritto ad un sottogruppo (corpo-impugnatura, flangia, barilotto) che, singolarmente, richiede un numero di lavorazioni meccaniche inferiore a quello di ciascun sottogruppo di pistole costruite secondo l’arte nota.

La presenza della flangia, con la dislocazione nella stessa di componenti di ingombro non trascurabile, permette di ottenere una pistola ergonomicamente corretta, in particolare nella zona dell’impugnatura, limitando gli ingombri del corpo superiore, con evidenti vantaggi per la manovrabilità in spazi angusti.

La razionalità della forma, che risulta particolarmente compatta, contribuisce ad ottenere condotti di lunghezza limitata, con notevole riduzione delle perdite di carico e conseguente miglioramento dell’efficienza della pistola rivettatrice in oggetto, rispetto a quelle di arte nota, in particolare per quanto concerne l’aumento della rapidità di esecuzione del ciclo e della precisione di regolazione della forza di trazione sul rivetto. Altra importante caratteristica, conferita dalla forma compatta, è quella di un’estetica gradevole che, pur non essendo una peculiarità fondamentale in uno strumento di lavoro, rappresenta un valido argomento di vendita.

Si intende, comunque, che quanto sopra detto ha valore esemplificativo e non limitativo, pertanto eventuali modifiche di dettaglio, che si rendesse necessario successivamente introdurre, per ragioni costruttive e/o funzionali, si considerano sin d’ora rientranti nel medesimo ambito protettivo definito dalle sottoriportate rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Pistola rivettatrice pneumoidraulica, del tipo comprendente: un corpo superiore 101 , sviluppato orizzontalmente; un’impugnatura 102, solidale al citato corpo superiore 101 e protesa verso il basso; un barilotto 200, destinato ad essere associato amovibilmente al disotto di detta impugnatura 102; organi operativi pneumatici ed idraulici, tra loro interconnessi con prefissato schema, mediante condotti di collegamento pneumatici ed oleodinamici; un raccordo 360 per il collegamento con una sorgente esterna di aria compressa destinata ad alimentare i suddetti organi operativi pneumatici attraverso i citati condotti pneumatici, con detta pistola 100 caratterizzata dal fatto di comprendere, inoltre, una flangia a disco 300, interposta tra l’estremità inferiore di detta impugnatura 102 ed il citato barilotto cilindrico 200, nella quale sono previsti: almeno un alloggiamento per uno di detti organi operativi; almeno un foro assiale passante 350 per il transito di un corrispondente organo operativo previsto tra detto barilotto 200 e la citata impugnatura 102; una serie di canalizzazioni 41 , 64, 65, 66, 67, definenti una parte dei suddetti condotti di collegamento e posti in comunicazione con la restante parte dei medesimi realizzati nella sovrastante impugnatura 102 e nel sottostante barilotto 200; mezzi 201 per il bloccaggio amovibile di detti impugnatura 102, flangia a disco 300 e barilotto cilindrico 200.
2) Pistola rivettatrice secondo la riv. 1 , in cui sono previsti; un motore pneumatico 1 , alloggiato nel citato corpo superiore 101 , atto a porre in rotazione un tirante filettato 2; un sistema oleodinamico 4, alloggiato in detta impugnatura 102, atto ad imprimere una traslazione assiale al gruppo motore-tirante; un amplificatore pneumatico di spinta 5, alloggiato in detto barilotto 200, previsto per comprimere il fluido F di detto sistema oleodinamico 4; un sistema pneumatico 6, nel quale sono previste una valvola ausiliaria 60, associata a detto gruppo motore-tirante, ed una valvola principale 61 , alloggiata nella citata impugnatura 102; una valvola di scambio idropneumatica 10, collegata ai citati sistemi oleodinamico 4 e pneumatico 6; un comando d’emergenza 63, associato al citato sistema pneumatico 6, con detta pistola 100 caratterizzata dal fatto che nella citata flangia a disco 300 sono previsti: un primo alloggiamento 310, posto a lato di detto foro assiale 350 con asse perpendicolare a quest’ultimo, presentante un lato aperto verso l’esterno ed atto a ricevere il citato raccordo 360, per l’alimentazione di detto sistema pneumatico 6; un secondo alloggiamento 320, posto a lato di detto foro assiale 350 con asse perpendicolare a quest’ultimo, presentante un lato aperto verso l’esterno ed atto a ricevere detta valvola di scambio idropneumatica 10; un terzo alloggiamento 330, posto a lato di detto foro assiale 350 con asse perpendicolare a quest’ultimo, presentante un lato aperto verso l’esterno ed atto a ricevere detto comando d’emergenza 63; primi condotti 65, 66, 67, per la distribuzione dell’aria compressa a detto sistema pneumatico 6; secondi condotti 41 , per il collegamento della citata valvola di scambio 10 con detto sistema oleodinamico 4.
3) Pistola rivettatrice secondo la riv. 2, caratterizzata dal fatto che nei citati primi condotti sono previsti; parte di un condotto d’ingresso 64, a valle di detto raccordo 360; parte di un condotto di adduzione 65, proveniente da detta valvola principale 61 e diretto verso la citata valvola di scambio 10; parte di un primo condotto di mandata 66, per il collegamento di detta valvola di scambio 10 con il citato amplificatore di spinta 5; parte di un secondo condotto di mandata 67, diretto verso il citato motore 1 .
4) Pistola rivettatrice secondo la riv. 1 , caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di bloccaggio amovibile 201 sono costituiti da un cannotto parzialmente filettato, previsto per transitare attraverso il citato foro assiale 350 di detta flangia a disco 300 ed atto ad impegnare una corrispondente sede filettata realizzata in detta impugnatura 102.