ITBO20130454A1 - Dispositivo a fresa con blocco e regolabile - Google Patents
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Description
DISPOSITIVO A FRESA CON BLOCCO E REGOLABILE
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
La presente invenzione s’inquadra nel settore concernente gli utensili per macchine per la lavorazione del legno e loro derivati e per la fresatura in genere e si riferisce ad un dispositivo a fresa con blocco e regolabile in grado di eliminare il gioco tra la propria boccola e l’albero motore della macchina, e di regolare e bloccare i suoi mezzi a fresa.
Sono noti utensili a fresa aventi una boccola supportante due mezzi a fresa, di forma anulare e con taglienti sporgenti all’esterno, che può essere calettata sul relativo albero e che consente la regolazione ed il bloccaggio di detti mezzi a fresa.
La boccola di tali utensili noti è dotata di almeno due camere, a forma di parete cilindrica o toroidali, chiuse e separate, una interna ed una esterna rispetto all’asse della boccola, ciascuna dotata di un pistone azionabile manualmente e contenete un fluido, generalmente grasso minerale, che viene messo in pressione da detto pistone per deformare le rispettive sottili pareti periferiche, interna ed esterna, eliminando i giochi con l’albero e dei mezzi a fresa dopo la loro regolazione.
Uno svantaggio di tali utensili noti consiste nel fatto che sono complessi e difficili da realizzare e risultano molto costosi, in particolare la camera interna, destinata al restringimento del lume centrale della boccola per l’eliminazione di giochi con l’albero, richiede lavorazioni complesse e sofisticate.
Uno scopo della presente invenzione è quello di proporre un dispositivo a fresa con blocco e regolabile che sia semplice ed economico.
Altro scopo è di proporre un dispositivo realizzabile in modo veloce e semplice e che non presenti particolari criticità di produzione.
Ulteriore scopo è di proporre un dispositivo che permetta di bloccare, in eventuale cooperazione con chiavette, spinotti o altri mezzi, il mezzo a mozzo all’albero eliminando i giochi tra di essi e di bloccare senza gioco il mezzo a mozzo ed i mezzi a fresa, serrandoli reciprocamente, tramite una unica operazione di azionamento di un unico pistone.
Il dispositivo a fresa con blocco e regolabile, oggetto della presente invenzione, consente quindi la regolazione della mutua distanza assiale dei mezzi a fresa e recupera il gioco fra il foro del mezzo a mozzo e l’albero motore e blocca senza gioco il mezzo a mozzo con i fori dei mezzi a fresa ed ottiene il contemporaneo bloccaggio diretto di tali mezzi a fresa tra di loro.
I dispositivi noti per il recupero del gioco sono provvisti di almeno due camere o circuiti idraulici interni al mozzo azionati dall’esterno, mentre il dispositivo a fresa con blocco e regolabile oggetto della presente invenzione comprende una sola camera idraulica in grado di deformarsi e dilatare il mozzo verso l’esterno per bloccare i mezzi a fresa e contemporaneamente di espanderlo verso l’interno consentendo, a mezzo di intagli predisposti radialmente ed assialmente nel mezzo a mozzo, facilitando il restringimento della massa circostante in direzione radiale verso l’asse dell’albero motore allo scopo di recuperare il gioco ed almeno cooperare al bloccaggio del dispositivo all’albero motore.
La dilatazione esterna si trasmette dal mozzo ai mezzi a fresa in due differenti modalità:
- direttamente per contatto fra mozzo ed i due mezzi a fresa;
- indirettamente, attraverso le cosiddette camere di dilatazione predisposte nel mezzo a fresa inferiore, la cui espansione sulla superficie di contatto corrispondente al mezzo a fresa superiore, garantisce il bloccaggio diretto fra i due elementi.
Tale soluzione garantisce i vantaggi di:
- avere una sola camera di dilatazione;
- eliminazione del circuito idraulico con la camera più interna al mezzo a mozzo e precisamente quella che si trova attorno al foro assiale e che a causa delle sedi per le chiavette, risulta essere il più gravoso da costruirsi;
- richiedere un lavoro di costruzione dei tagli di dilatazione che è nettamente inferiore alla costruzione di un qualsiasi circuito idraulico;
- avere un mezzo a manicotto meno ingombrante e meno complesso in quanto, come risaputo, i circuiti idraulici, specificatamente quello interno eliminato rispetto all’arte nota, necessitano di elementi, spazi e masse elevati ed ingombranti nei dispositivi in cui sono ricavati, e comportano una realizzazione sicuramente gravosa ed onerosa;
- minor costo totale del dispositivo;
- maggior affidabilità del dispositivo;
- maggior facilità e minori rischi di errore nell’uso del dispositivo;
- miglior bloccaggio dei mezzi a fresa.
Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento agli uniti disegni nei quali:
- la figura 1 illustra una vista assonometrica e sezionata da un piano assiale, del dispositivo a fresa con blocco e regolabile oggetto della presente invenzione; - la figura 2 illustra una vista assonometrica ed esplosa del dispositivo di figura 1; - le figure 3 e 4 illustrano viste assiali rispettivamente dall’alto e dal basso del dispositivo di figura 1;
- la figura 5 illustra una vista frontale della faccia interna di un mezzo a fresa inferiore del dispositivo di figura 1.
Con riferimento alle figure da 1 a 5, con 1 viene indicato il dispositivo a fresa con blocco e regolabile oggetto della presente invenzione comprendente un mezzo a mozzo 3 e mezzi a fresa primo 35 e secondo 36.
Il mezzo a mozzo 3 consta di un mezzo a corpo cilindrico 39 e di un mezzo a flangia 29 realizzato ad una estremità del mezzo a corpo cilindrico 39 con il quale forma un corpo unico realizzato in acciaio.
La superficie esterna del mezzo a corpo cilindrico 39 del mezzo a mozzo 3 ha un raggio esterno E e la superficie esterna del mezzo a flangia 29 presenta un raggio maggiore del raggio esterno E mezzo a corpo cilindrico 39. Tali mezzi 3, 39, 29 sono coassiali ovvero presentano un asse geometrico longitudinale comune ed hanno un foro assiale 5, di lume o raggio I, per la connessione ad un albero d’azionamento di una macchina; il raggio di tale albero è leggermente inferiore al raggio I del foro per un facile mutuo impegno e disimpegno senza attrezzi nelle fasi di attrezzaggio.
Lo spessore S della parete del mezzo a corpo cilindrico 39 è dato dalla differenza tra i valori del raggio esterno E del mezzo a corpo cilindrico 3 ed il raggio I del foro assiale 5. Tale spessore S, per motivi di resistenza, lavorazione e standard, non può scendere sotto certi valori e tipicamente è compreso tra un quarto del raggio dell’albero e tale raggio.
Il mezzo a mozzo 3 è dotato di una camera 11 interna a forma di segmento di parete cilindrica coassiale al mezzo a mozzo stesso ed avente un predeterminato spessore massimo C compreso tra un quinto ed un trentesimo dello spessore S della parete del mezzo a corpo cilindrico 39, preferibilmente circa un quindicesimo.
La camera 11 si estende longitudinalmente a partire da una distanza, indicativamente pari a una frazione dello spessore S della parete del corpo cilindrico od a tale spessore S, dalla estremità del mezzo a corpo cilindrico 39 opposta al mezzo a flangia 29 fino ad interessare parte di quest’ultimo mezzo a flangia. Tale camera 11 è posta ad una predeterminata distanza D dalla faccia esterna del mezzo a corpo cilindrico 39 ed in comunicazione di flusso con un canale di pressione 13 ricavato nel mezzo a mozzo 3 stesso ed avente uno sbocco 15 recante un mezzo di pressione 21. Detta distanza D tra la camera 11 e la superficie esterna del mezzo a corpo cilindrico 39 è compresa tra un trentesimo ed un quarto dello spessore S della parete del mezzo a corpo cilindrico 39, preferibilmente tale distanza D è di circa un quinto di detto spessore S.
I mezzi a fresa primo 35 e secondo 36 sono di forma anulare, esternamente dotati di taglienti e/o denti e provvisti di rispettivi fori centrali 37, 38 aventi diametro uguale o leggermente superiore al raggio esterno E del mezzo a corpo cilindrico 39 a cui sono impegnati e su cui scorrono in una condizione di regolazione della loro mutua distanza.
Il mezzo a mozzo 3 presenta una pluralità di mezzi ad intaglio 18 radiali, ovvero giacenti su piani geometrici passanti per l’asse geometrico longitudinale del mezzo a mozzo stesso.
Ciascuno dei mezzi ad intaglio 18 è ricavato a partire dalla superficie del foro assiale 5 e si estende radialmente nello spessore del mezzo a mozzo per una predeterminata profondità P lungo tutta l’estensione longitudinale del mezzo a mozzo 3 stesso.
La profondità P dei mezzi ad intaglio 18 nel mezzo a mozzo 3 è inferiore al valore della differenza tra lo spessore S della parete del mezzo a corpo cilindrico 39 e la somma della distanza D tra la camera 11 e la superficie esterna del mezzo a corpo cilindrico 39 e lo spessore massimo C della camera 11 stessa. In tal modo le estremità longitudinali esterne dei mezzi ad intaglio sono vicine alla camera 11 ma non interferiscono con essa.
Indicativamente detta distanza tra la camera 11 ed i mezzi ad intaglio può essere compresa tra un terzo ed il quadruplo della predeterminata distanza D della camera 11 dalla faccia esterna del mezzo a corpo cilindrico 39.
In una condizione operativa in cui il foro assiale 5 ospita l’albero d’azionamento ed in cui la camera 11, il canale di pressione 13 ed il mezzo di pressione 21 contengono un fluido non comprimibile, quale grasso od olio, l’azionamento del mezzo di pressione 21 pone in pressione il fluido che deforma le porzioni del mezzo a mozzo 3 interne ed esterne alla camera 11 ottenendo una condizione di blocco in cui il gioco tra il foro assiale 5 e detto albero è annullato o regolato ed in cui i mezzi a fresa primo 35 e secondo 36 ed il mezzo a mozzo 3 sono reciprocamente bloccati senza gioco.
Il bordo interno al mezzo a mozzo 3 di ciascun mezzo ad intaglio 18, ovvero ciascuna porzione longitudinale del mezzo ad intaglio più vicina alla camera, reca un allargamento 20 a forma di cilindro allungato e che si estende per tutto lo sviluppo longitudinale del mezzo ad intaglio 18.
Lo spessore del mezzo ad intaglio 18 è una frazione del raggio I del foro 5 e preferibilmente è almeno dell’ordine di grandezza della deformazione centripeta massima del mezzo a corpo cilindrico 39.
Il raggio dell’allargamento 20 di ciascun mezzo ad intaglio 18 è sufficientemente ampio per evitare la formazione di cricche o crepe lungo il bordo longitudinale interno del mezzo ad intaglio 18 e per facilitare la deformazione elastica verso l’interno del mezzo a mozzo 3.
Il bordo longitudinale di ciascun mezzo ad intaglio 18 sfociante nel foro assiale 5 è smussato od arrotondato per evitare di danneggiare la superficie dell’albero.
Preferibilmente il mezzo a mozzo 3 comprendere sei mezzi ad intaglio 18 regolarmente distanziati di 60°.
Opzionalmente il mezzo a mozzo 3 può essere dotato di due mezzi a cava 16, per una chiavetta o simili mezzi di accoppiamento all’albero, contrapposti e simmetricamente posizionati tra i mezzi ad intaglio 18.
Il primo mezzo a fresa 35 è dotato di un corpo di blocco 22 sporgente ed il foro 37 del primo mezzo a fresa 35 si estende longitudinalmente e con diametro costante anche lungo il corpo di blocco 22 che presenta una forma tubolare.
Tale corpo di blocco 22 è scorrevolmente ospitato in una rispettiva sede 24 delimitata da una scanalatura interna 26 del secondo mezzo a fresa 36 e dal corpo cilindrico 39. Il corpo di blocco 22 reca una pluralità di camere di dilatazione 28 che nella condizione di blocco consentono al corpo di blocco 22 di dilatarsi e di riscontrare con la scanalatura interna del secondo mezzo a fresa 36 contribuendo al mutuo e diretto bloccaggio dei mezzi a fresa 35, 36.
Tali camere di dilatazione 28 sono regolarmente distanziate ed in numero di quattro o superiore e consistono in concavità a settore cilindrico con assi geometrici paralleli all’asse asse geometrico longitudinale del mezzo a mozzo ricavate sulla faccia cilindrica esterna, ovvero opposta al corpo cilindrico 39, del corpo di blocco 22. Lo sbocco 15 del canale di pressione 13 sfocia in corrispondenza di una faccia 17 del mezzo a mozzo 3 perpendicolare al rispettivo asse geometrico longitudinale e presenta una forma a cilindro.
Il mezzo di pressione 21 comprende almeno un mezzo a pistone, ad esempio in teflon, scorrevole nello sbocco 15 ed azionato, tramite un cappellotto di spinta, da mezzi a vite consistenti, ad esempio in un cilindro filettato, dotato di un attacco per un utensile, ed impegnato in una madrevite fissata di fronte allo sbocco 15.
Il dispositivo 1 comprende inoltre dei mezzi di traslazione 40 di tipo a vite e madrevite per regolare la mutua distanza tra i mezzi a fresa 35, 36. Tali mezzi di traslazione 40 sono azionabili in corrispondenza di una faccia 17 del mezzo a mozzo 3 perpendicolare al rispettivo asse geometrico longitudinale.
Nella forma di realizzazione illustrata, sono presenti due mezzi di traslazione 40, uno per ciascun mezzo a fresa; in alternativa è prevista l’adozione di un unico mezzo di traslazione 40 dotato di principi destrorsi e sinistrorsi ed interagente tra i due mezzi a fresa 35, 36.
Il dispositivo è anche dotato di flange di protezione 45, di pareti cilindriche 47 e di mezzi di tenuta 48, ad esempio del tipo a guarnizione anulare, per la protezione degli organi interni al dispositivo stesso dalla polvere o da frammenti del materiale fresato. L’operatività del dispositivo 1 prevede che nella fase di attrezzaggio, in cui il mezzo di pressione 21 è allentato e la camera 11 è alla minima pressione,
l’albero motore sia inserito nel foro assiale 5 con il blocco della rotazione per mezzo di eventuali chiavette impegnate tra l’albero ed il mezzo a mozzo.
L’operatore, agendo su mezzi di traslazione 40, regola la mutua distanza tra i mezzi a fresa 35, 36 e successivamente agisce poi sul mezzo di pressione 21 provocando la dilatazione della camera 11 ed il conseguente recupero del gioco tra albero e mezzo a mozzo ed il bloccaggio dei mezzi a fresa 35, 36 raggiungendo così la condizione operativa. Lo smontaggio del dispositivo richiede l’opposta operazione sul mezzo di pressione 21 sino al ritorno della camera 11 alla condizione iniziale.
L’espansione regolare e simmetrica, verso l’asse geometrico del foro assiale 5, del grande spessore del materiale del mezzo a mozzo tra la camera 11 ed il foro 5 è resa possibile dai mezzi ad intaglio 18.
Un vantaggio della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo a fresa con blocco e regolabile che sia semplice ed economico.
Altro vantaggio è di fornire un dispositivo realizzabile in modo veloce e semplice e che non presenti particolari criticità di produzione.
Ulteriore vantaggio è di fornire un dispositivo che permetta di azzerare i giochi del mezzo a mozzo con l’albero, e di realizzare il bloccaggio senza giochi del mezzo a mozzo con i mezzi a fresa e di serrarli reciprocamente, tramite una unica operazione di azionamento di un unico pistone.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo a fresa con blocco e regolabile comprendente almeno: - un mezzo a mozzo (3) avente un mezzo a corpo cilindrico (39) la cui superficie esterna ha un raggio esterno (E) ed avente ad una estremità un mezzo a flangia (29), tali mezzi (3, 39, 29) aventi un asse geometrico longitudinale comune ed un foro assiale (5) avente un raggio (I) per la connessione ad un albero d’azionamento di una macchina, ove lo spessore (S) della parete del mezzo a corpo cilindrico (39) è dato dalla differenza tra i valori del raggio esterno (E) del mezzo a corpo cilindrico (39) ed il raggio (I) del foro assiale (5); - mezzi a fresa primo (35) e secondo (36) di forma anulare, esternamente dotati di taglienti e/o denti e provvisti di rispettivi fori centrali (37, 38) aventi diametro uguale o leggermente superiore al raggio esterno (E) del mezzo a corpo cilindrico (39) a cui sono impegnati e su cui scorrono in una condizione di regolazione; - una camera (11) del mezzo a mozzo (3) a cui è coassiale ed a forma di segmento di parete cilindrica avente un predeterminato spessore massimo (C) e posta ad una predeterminata distanza (D) dalla faccia esterna del mezzo a corpo cilindrico (39) ed in comunicazione di flusso con un canale di pressione (13) ricavato nel mezzo a mozzo (3) stesso ed avente uno sbocco (15) recante un mezzo di pressione (21); detto dispositivo (1) è caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di mezzi ad intaglio (18) radiali, ciascuno ricavato, a partire dalla superficie del foro assiale (5) in una predeterminata profondità (P) del mezzo a mozzo (3) per tutta l’estensione longitudinale di quest’ultimo (3); in una condizione operativa in cui il foro assiale (5) ospita l’albero d’azionamento ed in cui la camera (11), il canale di pressione (13) ed il mezzo di pressione (21) contengono un fluido quale grasso, l’azionamento del mezzo di pressione (21) pone in pressione il fluido o grasso che deforma le porzioni del mezzo a mozzo (3) interne ed esterne alla camera (11) ottenendo una condizione di blocco in cui il gioco tra il foro assiale (5) e detto albero è annullato o regolato ed in cui i mezzi a fresa primo (35) e secondo (36) ed il mezzo a mozzo (3) sono reciprocamente bloccati senza gioco.
- 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la distanza (D) tra la camera (11) e la superficie esterna del mezzo a corpo cilindrico (39) è compresa tra un trentesimo ed un quarto dello spessore (S) della parete del mezzo a corpo cilindrico (39) ed ove la profondità (P) dei mezzi ad intaglio (18) nel mezzo a mozzo (3) è inferiore al valore della differenza tra lo spessore (S) della parete del mezzo a corpo cilindrico (39) e la somma della la distanza (D) tra la camera (11) e la superficie esterna del mezzo a corpo cilindrico (39) e lo spessore massimo (C) della camera (11).
- 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 oppure 2 caratterizzato dal fatto che il bordo interno al mezzo a mozzo (3) di ciascun mezzo ad intaglio (18) reca un allargamento (20) a forma di cilindro allungato e che si estende per tutto lo sviluppo longitudinale del mezzo ad intaglio (18).
- 4) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il bordo di ciascun mezzo ad intaglio (18) sfociante nel foro assiale (5) è smussato od arrotondato.
- 5) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il mezzo a mozzo (3) comprende sei mezzi ad intaglio (18) regolarmente distanziati ed opzionalmente almeno un mezzo a cava (16), per una chiavetta o simili mezzi di accoppiamento all’albero.
- 6) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il foro (37) del primo mezzo a fresa (35) è parzialmente delimitato da un corpo di blocco (22) sporgente, di forma tubolare, scorrevolmente ospitato in una rispettiva sede (24) delimitata da una scanalatura interna (26) del secondo mezzo a fresa (36) e dal corpo cilindrico (39), detto corpo di blocco (22) reca una pluralità di camere di dilatazione (28) che nella condizione di blocco consentono al corpo di blocco (22) di dilatarsi e di riscontrare con la scanalatura interna (26) del secondo mezzo a fresa (36) contribuendo al mutuo e diretto bloccaggio dei mezzi a fresa (35, 36).
- 7) Dispositivo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che le camere di dilatazione (28) sono regolarmente distanziate ed in numero di quattro o superiore e consistono in concavità a settore cilindrico con assi geometrici paralleli all’asse geometrico longitudinale del mezzo a mozzo ricavate sulla faccia cilindrica esterna, ovvero opposta al corpo cilindrico (39), del corpo di blocco (22).
- 8) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che lo sbocco (15) del canale di pressione (13) sfocia in corrispondenza di una faccia (17) del mezzo a mozzo (3) perpendicolare al rispettivo asse geometrico longitudinale, detto sbocco (15) è a forma di cilindro ed il mezzo di pressione (21) comprende almeno un mezzo a pistone scorrevole nello sbocco (15) ed azionato da mezzi a vite.
- 9) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di traslazione (40) di tipo a vite e madrevite per regolare la mutua distanza tra i mezzi a fresa (35, 36); tali mezzi di traslazione (40) essendo azionabili in corrispondenza di una faccia (17) del mezzo a mozzo (3) perpendicolare al rispettivo asse geometrico longitudinale.
- 10) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti dal fatto di comprendere flange di protezione (45), pareti cilindriche (47) e mezzi di tenuta (48) per la protezione degli organi interni al dispositivo stesso.
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