ITBO20070474A1 - Caricatore per l'alimentazione di barre in torni automatici - Google Patents

Description

Titolo: CARICATORE PER L'ALIMENTAZIONE DI BARRE IN TORNI AUTOMATICI

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un caricatore l'alimentazione di barre in torni automatici.

Com'è noto i caricatori per alimentare barre ad un tornio automatico comprendono un canale di guida allineato con l'ingresso del mandrino del tornio nel quale le barre da lavorare vengono singolarmente introdotte e spinte nel mandrino per mezzo di un dispositivo detto spingibarra.

Per evitare il più possibile vibrazioni della barra durante la lavorazione al tornio, è già noto dotare lo spingibarra di una pinza avente un diametro prossimo a quello interno del canale che consente di afferrare l'estremità posteriore della barra per tenerla in guida nel canale, quindi spingerla nel mandrino ed infine per estrarre lo spezzone terminale della barra che solitamente non è più lavorabile al tornio. Occorre inoltre tenere presente che il diametro della pinza dello spingibarra, per poter lavorare al tornio anche il tratto terminale della barra, deve essere tale da consentire alla pinza dello spingibarra di poter entrare nel mandrino.

Nei caricatori noti si riscontra comunque l'inconveniente che, al variare delle barre, occorre sostituire alcune parti meccaniche del canale in cui sono guidate le barre e lo spingibarra onde mantenere ridotti i giochi e quindi ridurre le vibrazioni.

Il compito tecnico della presente invenzione è ora quello di proporre un caricatore il cui spingibarra è strutturato in modo da poter alimentare, senza vibrazioni, barre di qualsiasi sezione circolare o poligonale, e consentire la rimozione dal tornio dello spezzone terminale non lavorato della barra. Tale compito viene raggiunto con un caricatore per l'alimentazione di una barra in un tornio automatico, comprendente mezzi definenti un canale per guidare detta barra da alimentare in allineamento con il mandrino del tornio, caratterizzato dal fatto che comprende un elemento tubolare guidato in detto canale e presentante una fessura longitudinale, detto elemento tubolare avendo un'apertura di uscita della barra rivolta ed allineata con detto mandrino, uno stelo scorrevole in detto elemento tubolare e collegato attraverso detta fessura a mezzi di azionamento esterni a detto canale di guida per alimentare detta barra verso detto tornio, l'estremità di detto stelo rivolta verso l'ingresso in detto mandrino essendo dotata di un organo a pinza girevole coassialmente a detto stelo ed atto ad impegnarsi in un foro ricavato assialmente nell'estremità posteriore della barra da alimentare, detto organo a pinza e detto elemento tubolare avendo un diametro inferiore e rispettivamente superiore a quello di ingresso in detto mandrino.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue di una forma di esecuzione preferita, non esclusiva, illustrata a titolo di esempio negli uniti disegni in cui:

la figura 1 è una vista in pianta di un caricatore secondo l'invenzione nella posizione operativa iniziale di alimentazione della barra nel tornio; la figura 2 è una vista in sezione longitudinale del caricatore secondo il piano Π-Π di figura 1;

la figura 3 è una vista prospettica del caricatore di figura 1;

la figura 4 una vista in pianta del caricatore di figura 1 in una posizione operativa finale di alimentazione della barra nel tornio;

la figura 5 è una vista in sezione longitudinale del caricatore secondo il piano V-V di figura 4;

la figura 6 è una vista in sezione e in scala ingrandita della porzione del caricatore concernente la zona di presa della barra da alimentare;

la figura 7 è una vista in sezione ed in scala ingrandita della porzione del caricatore concernente la zona di collegamento all'attuatore;

la figura 8 è una vista secondo la sezione Vili- Vili di figura 2; la figura 9 è una vista secondo la sezione IX-IX di figura 2.

Si fa innanzitutto una premessa per illustrare brevemente i mezzi che definiscono il canale di alimentazione di una barra da lavorare. In pratica tali mezzi possono avere una struttura tradizionale, ad esempio, comprendente un tubo che viene caricato inserendo la barra longitudinalmente in esso e spingendola verso la macchina utensile tramite uno spingibarra. In un'ulteriore tradizionale realizzazione il canale di alimentazione è ottenuto da una coppia di corpi scatolari incernierati fra di loro e comandati in modo da assumere una posizione aperta per consentire il caricamento della barra da lavorare ed una posizione chiusa in cui resta definito il canale lungo il quale la barra viene fatta avanzare dallo spingibarra.

Tuttavia, nel caso illustrato nelle figure 1-4, il caricatore a cui s'intende applicata l'invenzione a solo titolo non limitativo, è del tipo adatto per l'alimentazione di torni automatici cosiddetti a mandrini multipli. Un caricatore di questo tipo è, ad esempio, quello oggetto del Brevetto Europeo n. 574.882 della stessa richiedente il cui contenuto viene qui richiamato e di cui, per economia di descrizione, vengono qui descritti solo gli elementi essenziali per la comprensione della presente invenzione.

Come descritto nel citato Brevetto Europeo n. 574.882 il canale di guida alimentazione delle barre da lavorare è costituito da una pluralità di gruppi, genericamente contrassegnati con 1 nelle figure, equi di stanziati ed allineati fra di loro. Ogni gruppo 1 è composto da una coppia di rocchetti 2,3 perifericamente dentati (vedi figure 2,3 e 8), supportati girevoli attorno a rispettivi assi paralleli 4,5 ed in ingranamento reciproco. I rocchetti 2,3 presentano sulla periferia delle scanalature 6,7 ad anello poligonale, cioè composte da segmenti disposti come le corde di un cerchio, ma aventi distanze progressive rispetto all'asse di rotazione dei rocchetti. Le scanalature di ciascun gruppo, essendo contrapposte fra di loro, formano un foro di sezione circolare cosicché i fori dei vari gruppi, essendo allineati fra di loro, costituiscono un ideale canale di guida 8 per la barra da lavorare ed il cui diametro dipende dalle dimensioni della sezione delle scanalature che si trovano in contrapposizione. Comandando la rotazione dei rocchetti è quindi possibile variare il diametro del canale 8 in funzione della sezione della barra che si vuole alimentare in modo da sostenere la barra durante la rotazione e senza giochi eccessivi, evitando le vibrazioni.

Nelle figure 1,4 sono altresì contrassegnati con 9,10 due smanchi che, comandando i rocchetti 2,3 in una determinata posizione angolare, si trovano affacciati l'un l'altro così da formare un accesso laterale che consente di introdurre la barra da lavorare nel canale 8 e l'avanzamento dello spingibarra.

Rispetto allo stato della tecnica esposto in precedenza la presente invenzione si differenzia per il fatto che nel canale 8 è disposto scorrevolmente un elemento tubolare, in seguito denominato tubo 11, che presenta una fessura longitudinale 12 aperta all'estremità posteriore, ma interrotta all'estremità anteriore da un ponticello 13.

All'interno del tubo 11 è supportato l'organo spingibarra complessivamente contrassegnato con 14 e composto da due sezioni definite posteriore ed anteriore in relazione alla direzione di avanzamento A (vedi figura 2) dello spingibarra ed accoppiate amovibilmente fra di loro così da formare una sorta di stelo cilindrico scorrevole nel tubo 11. La sezione posteriore (si veda la figura 7) comprende un cannotto 15 avente diametro esterno tale da poter scorrere nel tubo 11 con gioco minimo, all'estremità posteriore del quale, tramite uno spinotto diametrale 16, è associato un nucleo 17 che presenta una sede assiale 18 in cui è inserito un gambo 19. Quest'ultimo è bloccato nella sede 18 da uno spinotto diametrale 20, dotato di una gola anulare 21 per l'impegno di una sferetta 22 di ritegno. La sferetta 22 è spinta elasticamente nella posizione di ritegno dello spinotto 20 da una molla 23 alloggiata nello stelo di un bullone 24 avvitato nel gambo 19.

Il gambo 19 presenta una porzione che si proietta fuori dalla sede 18 del nucleo 17 e sulla quale è disposta una boccola 25 a cui è solidale, a guisa di bandiera, un'aletta radiale 26. La boccola 25 è fissata sul gambo 19 da una ghiera 27 ed è chiusa da un tappo 28.

L'aletta 26 è collegata, in modo tradizionale, ad una catena di trascinamento (non illustrata) che si estende parallelamente a lato del canale 8 e comanda l'avanzamento dello spingibarra 14 quando si deve alimentare una barra da lavorare nel tornio o il ritorno dello spingibarra nella posizione di partenza per consentire di depositare una nuova barra nel canale 8. Con 29 sono indicati degli elementi elastici aventi il compito di ammortizzare la spinta dello spingibarra sulla barra che viene alimentata verso il tornio.

La sezione anteriore dello spingibarra (si veda la figura 6) comprende un cannotto 30 di diametro esterno uguale al cannotto 15, nella cui estremità rivolta verso quest'ultimo è avvitato solidalmente un codolo di raccordo 31 dotato di un collare centrale 32 che funge da battuta all'avvitamento del codolo 31 nel cannotto 30 e da riscontro per l'inserimento del codolo 31 nel cannotto 15.

Nella porzione 33 del codolo 31, destinata ad inserirsi nel cannotto 15, è previsto un dispositivo ad innesto 34 per mezzo del quale le due sezioni che compongono lo spingibarra 14 possono venire collegate o staccate assialmente fra di loro. Tale dispositivo ad innesto 34 è costituito (si veda la figura 9) da sferette 35 mobili in fori radiali 36 della porzione 33 del codolo 31 e sollecitate da rispettive molle 37 ad impegnarsi e disimpegnarsi, attraverso asole 38 del cannotto 15, in una scanalatura anulare 39 ricavata all'interno del tubo 11. L'impegno delle sferette 35 nella scanalatura 39 determina pertanto un collegamento amovibile del tubo 11 allo spingibarra (14) che, durante la corsa di avanzamento di quest'ultimo, permette di staccare la sezione del cannotto 15 dalla sezione del cannotto 30 quando il cannotto si arresta contro il mandrino come risulterà meglio in seguito. Nel tratto interno del cannotto 30 lasciato libero dal codolo 31, è supportato girevolmente, per mezzo di cuscinetti 40,41, un gambo 42 che si proietta fuori cannotto 30 con una porzione terminale 43 ed una porzione intermedia 44. Gli anelli esterni dei cuscinetti 40,41 sono bloccati contro uno spallamento 45 del cannotto 30 tramite un distanziale 46, fra di essi interposto, ed una ghiera di serraggio 47. Analogamente gli anelli interni dei cuscinetti 40,41 sono bloccati da una ghiera 49 contro uno spallamento 48 definito sulla porzione terminale del gambo 42. La ghiera 49 è avvitata e serrata da relativo controdado 50 e rondella 51 all'estremità del gambo 42 che si estende in una cavità 52 del codolo 31.

Sulla porzione terminale 43 è sovrapposto coassialmente un elemento 53 avente diametro pari a quello del cannotto 30 e conformato a tazza, dal quale si prolunga assialmente una pinza 54 costituita da settori elastici incurvati verso l'interno ed atti ad agire per espansione.

L'elemento a tazza 53 è collegato alla porzione 43 per mezzo di un accoppiamento rotatorio amovibile del tipo sopra descritto in relazione ai riferimenti 20-24 e cioè composto da uno spinotto 55 che attraversa diametralmente la porzione 43 e l'elemento a tazza 53 ed è dotato di una scanalatura anulare 56 per l'impegno di una sferetta 57. La sferetta 57 è sollecitata nella scanalatura 56 da una molla 58 alloggiata in un recesso di un bullone 59 avvitato nella porzione 43.

Completa lo spingibarra 14 un cuscinetto 60 disposto sulla porzione intermedia 44 del gambo 42 fra la ghiera 47 e l'elemento a tazza 53. Il cuscinetto 60 ha la particolarità di avere l'anello esterno di diametro esterno pari a quello del cannotto 30, ma leggermente bombato.

Il funzionamento del caricatore descritto è il seguente.

Si suppone una posizione di partenza in cui una barra 61 da lavorare (nell'esempio di sezione poligonale) è stata preventivamente dotata, all'estremità opposta a quella che sarà sottoposta a lavorazioni meccaniche nel tornio, di un foro 62. La barra 61 viene quindi immessa nel canale 8 del caricatore davanti alla pinza 54 dello spingibarra 14 ed in allineamento con il mandrino del tornio oppure, come rappresentato nelle figure 1-4, in allineamento con la prolunga tubolare 63 che conduce al mandrino vero e proprio.

A questo punto si attiva l'avanzamento dello spingibarra 14 per mezzo della catena di trascinamento, così da determinare l'innesto della pinza 54 nel foro 62 della barra 61 ed il posizionamento dell'estremità anteriore della barra nel mandrino.

Durante la lavorazione della barra le estremità opposte della stessa rimangono perfettamente supportate, quella anteriore, dal mandrino e, quella posteriore, dal supporto girevole del gambo 42, su cui la pinza è montata, nel cannotto 30.

E da notare che, per effetto dell'accorciamento subito dalla barra durante la lavorazione in seguito alla sezionatura dei pezzi che mano a mano vengono finiti, lo spingibarra 14, avanzando lungo il canale 8, trascina con sé, tramite il dispositivo ad innesto 34, il tubo 11 fintantoché quest'ultimo si arresta contro la flangia frontale 64 della prolunga 63 determinando il distacco e conseguente di stanziamento del cannotto 30 dal cannotto 15 (si veda la figura 5). In questo modo la pinza 54 può proseguire l'avanzamento all'interno della prolunga 63 così da garantire il supporto e la tenuta in guida della barra 61 fino in vicinanza del mandrino.

Come si riconosce col caricatore descritto è possibile annullare sostanzialmente le vibrazioni della barra per tutti i tratti del suo percorso di avanzamento, essendo le estremità opposte della barra 61 girevole costantemente su supporti stabili. Una fondamentale prerogativa del caricatore descritto deriva dall'effetto centrante della barra svolta dal tubo 1 1 all'interno del canale 8 che, evitando il contatto della barra con il canale, previene urti ed usura e rende superflua la lubrificazione e permette alla prolunga 63 del tornio di guidare in maniera precisa la barra 61 mantenendone la linearità e ri ducendo così le vibrazioni.

Un rilevante vantaggio è da intrawedere nella sostituibilità della pinza con un'altra atta ad afferrare dall'esterno l'estremità posteriore della barra così da consentire l'utilizzazione del caricatore secondo tecniche tradizionali. In questo caso, particolarmente per la lavorazione di barre pesanti, è previsto che il cuscinetto 60 possa rientrare nel tubo 11 per offrire un supporto più stabile alla pinza rotante.

Il caricatore descritto è suscettibile di modifiche e varianti tutte rientranti nel concetto inventivo. In particolare l'elemento tubolare 11 potrà essere guidato in un canale ricavato dall'accoppiamento di due corpi scatolari articolati fra di loro.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.) Caricatore per l'alimentazione di una barra (61) in un tornio automatico, comprendente mezzi definenti un canale (8) per guidare detta barra da alimentare in allineamento con il mandrino (63) del tornio, caratterizzato dal fatto che comprende un elemento tubolare (11) guidato in detto canale e presentante una fessura longitudinale (12), detto elemento tubolare avendo un'apertura di uscita della barra rivolta ed allineata con detto mandrino, uno stelo spingibarra (14) scorrevole in detto elemento tubolare (11) e collegato attraverso detta fessura a mezzi di azionamento (26) esterni a detto canale di guida per alimentare detta barra verso detto tornio, l'estremità di detto stelo rivolta verso l'ingresso in detto mandrino essendo dotata di un organo a pinza (54) girevole coassialmente a detto stelo ed atto ad impegnarsi in un foro (62) ricavato assialmente nell'estremità posteriore della barra da alimentare, detto organo a pinza (54) e detto elemento tubolare (11) avendo un diametro inferiore e rispettivamente superiore a quello di ingresso in detto mandrino. 2.) Caricatore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la differenza fra il diametro esterno di detto elemento tubolare (11) e quello esterno di detto organo a pinza (54) è tale da evitare, durante la lavorazione al tornio, il contatto della barra da lavorare (61) nel canale (8) e preservare la guida della barra nel tornio. 3.) Caricatore secondo una delle rivendicazione 1,2 caratterizzato dal fatto che detto stelo spingibarra (14) comprende un cannotto posteriore (15) collegato a detti mezzi di azionamento (26) ed un cannotto anteriore (30) collegato amovibilmente a detto cannotto posteriore da un codolo di raccordo (31), detti cannotti avendo un diametro esterno uguale a quello interno di detto elemento tubolare (11). 4.) Caricatore secondo una delle rivendicazioni 2,3 caratterizzato dal fatto che detto codolo di raccordo (31) comprende una prima porzione inserita solidalmente in detto cannotto anteriore ed una seconda porzione (33) inserita in detto cannotto anteriore (15) e separata da detta prima porzione (30) da un collare intermedio (32) di riscontro per le estremità adiacenti di dette porzioni, in detta seconda porzione (33) essendo previsto un dispositivo ad innesto (34) per mezzo del quale le due porzioni possono venire collegate o staccate assialmente fra di loro. 5.) Caricatore secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo ad innesto (34) è costituito da sferette (35) mobili in fori radiali (36) della detta porzione (33) del codolo (31) e sollecitate da rispettive molle (37) ad impegnarsi, attraverso asole (38) del cannotto anteriore (159, in una scanalatura anulare (39) ricavata all'interno del detto elemento tubolare (11) e disimpegnarsi da detta scanalatura (39) quando detto elemento tubolare (11) viene portato a riscontro del mandrino (63) del tornio 6.) Caricatore secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto organo a pinza è costituito da un gambo (42) supportato girevolmente, per mezzo di cuscinetti (40,41), in detto cannotto anteriore (30), il quale gambo (42) si proietta, fuori da detto cannotto anteriore (30), con una porzione intermedia (44), e da un elemento (53) conformato associato amovibilemente su detta porzione terminale (43) e dotato di una pinza (54) che si prolunga assialmente da detta porzione terminale (43) e costituita da settori elastici incurvati verso l'interno ed atti ad agire per espansione in detto foro (62) di detta barra (61). 7.) Caricatore secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che su detta porzione intermedia (44) di detto gambo (42) è disposto un cuscinetto (60) avente un diametro esterno pari a quello interno di detto elemento tubolare (11) ed atto a rientrare in quesfultimo. 8.) Caricatore per l'alimentazione di una barra ad un tornio automatico secondo quanto desumibile dalla descrizione che precede e dai disegni allegati.