ITBO20120276A1 - Dispositivo elettro-idraulico a pistola con controllo elettronico per la deformazione di elementi di fissaggio - Google Patents

Description

DISPOSITIVO ELETTRO-IDRAULICO A PISTOLA CON CONTROLLO ELETTRONICO PER LA DEFORMAZIONE DI ELEMENTI DI FISSAGGIO

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.

Il Brevetto EP 2.093.024 della Richiedente divulga un dispositivo elettro-idraulico a pistola con controllo elettronico per la deformazione di elementi di fissaggio, comprendente un grilletto: un circuito elettrico e mezzi alimentatori per la fornitura di energia elettrica; un tirante filettato, atto ad impegnarsi con un foro assiale filettato di un rivetto; un sistema oleodinamico comprendente mezzi, associati al tirante filettato, atti ad imprimere una traslazione assiale al tirante filettato, per l’azione del fluido oleodinamico del sistema, per determinare la deformazione plastica di una prefissata porzione del rivetto, in modo da bloccarlo ad una corrispondente parete;

uno stantuffo disposto all’interno di un cilindro;

un primo micromotore elettrico, atto a comandare le corse di compressione e di scarico del citato stantuffo all’interno del citato cilindro, rispettivamente destinate ad innalzare la pressione del fluido del sistema oleodinamico, sino ad un valore massimo prefissato, e ad abbattere la pressione;

un secondo micromotore elettrico, atto a porre in rotazione destra o sinistra il tirante filettato, rispettivamente per impegnare o disimpegnare quest’ultimo il e dal foro assiale filettato del rivetto; il citato circuito elettrico à ̈ gestito da una centralina di comando e comprende un primo microinterruttore, atto ad essere azionato dal tirante per l’attivazione del secondo micromotore, in modo che il tirante risulti in rotazione destra, ed un secondo microinterruttore, atto ad essere azionato dal grilletto, dopo la disattivazione del primo microinterruttore, per l’attivazione del primo micromotore, prima in un senso per la determinazione della corsa di compressione dello stantuffo e poi nell’altro senso per la determinazione della corsa di scarico dello stantuffo, nonché per l’attivazione del secondo micromotore in relazione di fase con l’attivazione di detta corsa di scarico dello stantuffo, in modo che il tirante risulti in rotazione sinistra; e detti mezzi alimentatori di energia elettrica essendo adatti per la fornitura di energia elettrica al circuito elettrico e, attraverso il circuito, ai primo micromotore e al secondo micromotore.

La citata centralina di comando à ̈ provvista di mezzi per il rilevamento dell’assorbimento istantaneo di potenza del primo micromotore e di mezzi di calcolo per rapportare detto valore di assorbimento con la suddetta pressione del fluido oleodinamico.

Nel dettaglio il valore di detto assorbimento à ̈ costantemente monitorato dalla centralina di comando, poiché ad esso viene rapportata, mediante idonei parametri, la forza esercitata sul tirante per deformare il rivetto.

Sulla base della forza massima per cui si vuole tarare la pistola, si calcola il picco massimo di assorbimento che il primo micromotore deve raggiungere e si memorizza il corrispondente dato nella centralina.

Quando l’assorbimento istantaneo rilevato uguaglia il valore massimo previsto, ed essendo perciò raggiunta la prestabilita forza di deformazione, la centralina inverte la rotazione del primo micromotore, con conseguente inversione del movimento dello stantuffo.

Nella suddetta applicazione, la pluralità di elementi diversi che intervengono nel sistema di regolazione della forza di trazione (pressione del fluido, organi meccanici, corrente elettrica), possono talvolta penalizzare la precisione e la ripetitività della regolazione della forza di trazione sul rivetto.

La prerogativa dell’invenzione à ̈ quella di proporre un dispositivo elettro-idraulico a pistola conformato in accordo con la rivendicazione indipendente di EP 2.093.024, e tale da superare gli inconvenienti lamentati.

Tale prerogativa à ̈ ottenuta mediante il set rivendicativo della presente invenzione. Le caratteristiche di quest’ultima sono evidenziate nel seguito con riferimento alle allegate tavole di disegno, nelle quali :

- la fig.1 illustra, in vista laterale schematica sezionata, il dispositivo elettro-idraulico a pistola in oggetto;

- le figg. 2, 3 illustrano, in scala maggiore rispetto alla precedente figura, il dispositivo proposto con il sistema oleodinamico rispettivamente in fase di compressione e rilascio.

Con riferimento alle suddette figure, à ̈ stata indicato il dispositivo elettro-idraulico a pistola in oggetto, nel suo complesso, nel seguito indicato brevemente come pistola. La pistola 100 comprende un corpo 101 ed un’impugnatura nei quali sono alloggiati: − un primo micromotore elettrico 5, un secondo micromotore elettrico 1 e un sistema oleodinamico 4, il secondo micromotore elettrico 1 essendo atto a porre in rotazione destra o sinistra, mediante primi organi di trasmissione 11, un tirante filettato 2, rispettivamente per impegnare o disimpegnare quest’ultimo dal foro assiale filettato 3A di un rivetto 3;

− un sistema oleodinamico 4 comprendente un cilindro 51, contenente un fluido F e collegato ad una camera 41, nella quale scorre un cursore 40 atto ad imprimere una traslazione assiale al tirante 2, per determinare la deformazione plastica di una prefissata porzione del rivetto 3, in modo da bloccarlo ad una corrispondente parete P;

− con il primo micromotore elettrico 5 atto a comandare, mediante secondi organi di trasmissione 52, la corsa di andata e di ritorno di uno stantuffo 50, il quale comprime, durante la corsa di andata, il fluido F del sistema oleodinamico 4 nel cilindro 51;

− un circuito elettrico, nel quale sono previsti: una centralina di comando 60; un primo microinterruttore 61, atto ad essere azionato dal tirante 2 per l’attivazione del secondo micromotore 1 in modo che il tirante 2 risulti in rotazione destra; un secondo microinterruttore 62, atto ad essere azionato da un grilletto 63, per l’attivazione del primo micromotore 5 prima in un senso e poi nell’altro e, in relazione di fase determinata dalla centralina 60, del secondo micromotore 1 in rotazione sinistra;

− accumulatori 7, associati ad un commutatore ON/OFF, non illustrato, per la fornitura di energia elettrica al circuito elettrico 6 e, attraverso questo, ai primo e secondo micromotore 5, 1.

È previsto un sensore S, associato alla camera 41 e collegato alla centralina 60, destinato a rilevare la pressione del fluido oleodinamico F nella camera 41 medesima. Si descrive ora il funzionamento della pistola 100 per l’applicazione di un rivetto 3 ad una parete P, a partire da una posizione inoperativa (fig.1) nella quale :

− il primo ed il secondo micromotore 5, 1 sono fermi;

− la pressione nel sistema oleodinamico 4, rilevata dal sensore S, à ̈ al minimo, con lo stantuffo 50 nella sua posizione abbassata nel cilindro 51 ed il cursore 40 avanzato nella camera 41, verso la testata anteriore 101A del corpo 101, per l’azione di una relativa molla di contrasto 42;

− il commutatore associato agli accumulatori 7 in posizione ON.

Il rivetto 3 viene disposto nel foro all’uopo predisposto nella parete P, con il relativo collare 3B a battuta su quest’ultima, oppure, in alternativa, si posiziona manualmente lo stesso rivetto 3 di fronte al tirante 2 della pistola 100 (si veda ancora la Fig.1).

In accordo con quanto divulgato in EP 2.093.024, si infila il tirante 2 nel foro assiale 3A del rivetto 3, sino all’inizio della filettatura di quest’ultimo, in tal modo determinando una spinta assiale sul tirante filettato 2, verso il corpo 101 della pistola 100, che provoca l’azionamento del primo microinterruttore 61; la chiusura del contatto in quest’ultimo fornisce il segnale alla centralina di comando 60 per attivare nel verso opportuno il secondo micromotore 1, ponendo il tirante 2 in rotazione destra al fine di avvitare il rivetto 3.

Quando il collare 3B di questo arriva a battuta della testata anteriore 101A del corpo 100, il tirante 2 viene richiamato verso l’esterno, rilasciando il primo microinterruttore 61, con ciò determinando l’arresto del secondo micromotore 1: vedasi a tale proposito EP 2.093.024.

Premendo il grilletto 63, si aziona il secondo microinterruttore 62 e la centralina di comando 60 dà avvio al ciclo operativo automatico della pistola 100.

Viene quindi attivato, nel verso opportuno, il primo micromotore 5 per determinare la corsa di andata dello stantuffo 50 nel cilindro 51, con conseguente aumento della pressione del fluido oleodinamico F nella camera 41 del cursore 40 (fig. 2): tale pressione à ̈ monitorata dal sensore S.

Mantenendo premuto il grilletto 63, lo stantuffo 50 continua a salire, mentre il fluido F in pressione vince la resistenza della molla di contrasto 42 e spinge il cursore 40 ad arretrare, unitamente all’associato tirante filettato 2.

La traslazione prosegue, provocando una progressiva compressione del rivetto 3 che pertanto si deforma verso l’esterno, nella porzione indebolita, a definire un bordo anulare 3C, aderente alla facciata della parete P opposta a quella sulla quale appoggia il collare 3B, con ciò determinandosi il bloccaggio del rivetto 3 (Fig.2).

L’aumento della pressione del fluido oleodinamico F viene costantemente misurata dal sensore S.

Al valore della forza massima per cui à ̈ stata tarata la pistola, corrisponde un valore della pressione del fluido oleodinamico; quanto tale valore di pressione viene raggiunto, che determina la prestabilita forza di deformazione agente sul rivetto 3, la centralina 60 inverte la rotazione del primo micromotore 5, con conseguente inversione del movimento dello stantuffo (fig.3).

Quanto appena detto provoca un repentino calo della pressione del fluido oleodinamico F, cessando con ciò l’arretramento del gruppo cursore-tirante e quindi la sollecitazione sul rivetto 3.

Per quanto concerne le restanti fasi operative della pistola, quali, ad esempio, lo svitamento del tirante 2 dal rivetto 2, vedasi il documento EP 2.093.024.

In definitiva si ha una misura diretta, mediante il sensore S, della pressione del fluido oleodinamico F, il che agevola e semplifica la taratura della pistola e, in seguito, il suo funzionamento in quanto la forza di deformazione agente sul rivetto à ̈ direttamente proporzionale al valore della pressione del fluido F.

Nell’esempio illustrato il sensore S à ̈ associato alla camera 41; resta inteso che tale sensore può essere posizionato in qualsiasi zona del sistema oleodinamico 4 interessato dal fluido.

In una forma di realizzazione, non illustrata, à ̈ previsto che gli accumulatori 7 ed eventualmente anche la centralina 60 siano alloggiati in un modulo esterno al corpo della pistola, per contenere il peso e gli ingombri di quest’ultima e renderne più agevole l’uso.

In una ulteriore forma di realizzazione, anch’essa non illustrata, à ̈ previsto di eliminare gli accumulatori e prelevare l’energia elettrica da una prese di rete, con l’interposizione di un idoneo trasformatore/raddrizzatore, al fine di ottenere autonomia di lavoro illimitata unita anche in questo caso ad una consistente diminuzione di peso.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo elettro-idraulico a pistola con controllo elettronico per la deformazione di elementi di fissaggio, caratterizzato dal fatto di comprendere: - un grilletto (63), un circuito elettrico (6) e mezzi alimentatori (7) per la fornitura di energia elettrica; - un tirante filettato (2), atto ad impegnarsi con un foro assiale filettato (3A) di un rivetto (3); - un sistema oleodinamico (4) comprendente mezzi (40), associati al tirante filettato (2), atto ad imprimere una traslazione assiale al tirante filettato (2), per l’azione del fluido oleodinamico (F) del sistema (4), per determinare la deformazione plastica di una prefissata porzione del rivetto (3), in modo da bloccarlo ad una corrispondente parete (P); - uno stantuffo (50) disposto all’interno di un cilindro (51); - un primo micromotore elettrico (5), atto a comandare le corse di compressione e di scarico del citato stantuffo (50) all’interno del citato cilindro (51), rispettivamente destinate ad innalzare la pressione del fluido (F) del sistema oleodinamico (4), sino ad un valore massimo prefissato, e ad abbattere la pressione; - un secondo micromotore elettrico (1), atto a porre in rotazione destra o sinistra il tirante filettato (2), rispettivamente per impegnare o disimpegnare quest’ultimo dal foro assiale filettato (3A) del rivetto; - il citato circuito elettrico (6) à ̈ gestito da una centralina di comando (60) e comprende: un sensore S, collegato alla centralina di comando 60, per la rilevazione della pressione del fluido oleodinamico F; un primo microinterruttore (61), atto ad essere azionato dal tirante (2) per l’attivazione del secondo micromotore (1), in modo che il tirante (2) risulti in rotazione destra, ed un secondo microinterruttore (62), atto ad essere azionato dal grilletto (63), dopo la disattivazione del primo microinterruttore (61), per l’attivazione del primo micromotore (5), prima in un senso per la determinazione della corsa di compressione dello stantuffo (50) e poi nell’altro senso, conseguente alla rilevazione, mediante detto sensore S, di un prefissato valore di pressione del fluido oleodinamico F, per determinare sia l’avviamento della corsa di scarico dello stantuffo (50), sia l’attivazione del secondo micromotore (1) in rotazione sinistra in relazione di fase con l’attivazione di detta corsa di scarico dello stantuffo (50). - detti mezzi alimentatori (7) di energia elettrica essendo adatti per la fornitura di energia elettrica al circuito elettrico (6) e, attraverso il circuito (6), ai primo micromotore (5) e al secondo micromotore (1).
2. 2) Dispositivo secondo la riv. 1, in cui al citato sistema oleodinamico comprende un cilindro 51, contenente il citato fluido oleodinamico F, collegato ad una camera 41 nella quale alloggia un cursore 40 collegato al citato tirante 2, caratterizzato dal fatto che il citato sensore S Ã ̈ associato a detta camera 41.
3. 3) Dispositivo secondo la riv.1, caratterizzato dal fatto che la centralina di comando (60) à ̈ alloggiata nel corpo (101) e nell’impugnatura (102) del dispositivo (100).
4. 4) Dispositivo secondo la riv.1, caratterizzato dal fatto che la centralina di comando (60) Ã ̈ alloggiata in un modulo esterno al dispositivo (100).