ITBO930311A1 - Comparatore a tampone. - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione industriale dai titolo:
? Comparatore a tampone?,
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un comparatore per il controllo di dimensioni diametrali interne, con un mezzi di supporto e protezione che definiscono un asse longitudinale, almeno un primo tastatore, un secondo tastatore sostanzialmente sferico, detto almeno primo tastatore e detto secondo tastatore essendo mutuamente mobili trasversalmente rispetto all?asse longitudinale, un membro di battuta comprendente una porzione superficiale inclinata, il secondo tastatore essendo a contatto con la porzione superficiale inclinata, un elemento allungato disposto sostanzialmente lungo una direzione longitudinale ed atto a compiere movimenti sostanzialmente assiali, e mezzi trasduttori comprendenti primi elementi connessi al mezzi di supporto e secondi elementi, collegati ad una prima estremit? dell?elemento allungato, e atti a compiere movimenti di traslazione longitudinale rispetto ai primi.
Comparatori aventi tali caratteristiche sono noti da tempo. Sono in particolare noti comparatori "a tampone" per controllare diametri interni di fori, quale quello descritto ed illustrato nei brevetto Statunitense US-A-2842858. Tale comparatore comprende un corpo centrale, due sferette di tastaggio connesse all?involucro mediante aste flessibili per compiere movimenti di avvicinamento ed allontanamento mutuo. Le sferette sono a contatto con superfici inclinate simmetriche di un elemento prismatico centrale connesso ad un alberino che pu? compiere traslazioni longitudinali.
Questo comparatore, cosi come altri noti dalla struttura sostanzialmente simile, risulta difficilmente utilizzabile per il controllo di fori piccoli e profondi, a causa dell'ingombro trasversale non trascurabile delle due sferette mobili, e dell?elemento prismatico centrale.
Inoltre, la trasmissione del movimento fra l?elemento prismatico e le sferette, e relativi scorrimenti sulle superfici inclinate, possono essere causa di imprecisioni ed insufficienza di ripetibilit? del comparatore. E? anche necessario fissare con molta cura in fase di montaggio la posizione delle sferette, per garantire l'opportuna interazione fra l'elemento prismatico e le sferette stesse.
Il comportamento simmetrico richiesto alle sferette mobili, non pu? inoltre prescindere da una corretta centratura fra l'asse del foro da controllare e quello del comparatore.
Scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un comparatore a tampone che sia preciso ed affidabile, ed abbia una struttura particolarmente semplice, compatta ed economica.
Raggiunge questo ed altri scopi un comparatore secondo l?invenzione, nel quale detto almeno primo tastatore ? rigidamente connesso a detto membro di battuta, il membro di battuta essendo rigidamente connesso ad uno di detti mezzi di supporto ed elemento allungato, ed il secondo tastatore essendo rigidamente connesso all'altro di detti mezzi di supporto ed elemento allungato. La connessione diretta, In assenza di dispositivi di trasmissione, fra uno dei tastatori e la parte mobile dei mezzi trasduttori garantisce un notevole grado di precisione e ripetibilit?, e presenta altri vantaggi che saranno pi? chiari nel seguito della descrizione.
L'invenzione sar? ora descritta con riferimento alle annesse tavole di disegni, date a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle quali:
la figura 1 ? una sezione longitudinale semplificata di un comparatore a tampone secondo una prima realizzazione dell 'invenzione,
la figura 2 ? una sezione trasversale del comparatore di figura 1 , secondo la traccia ll-ll di figura 1 , la figura 3 ? una vista laterale di un particolare di figura 1 , secondo la direzione lll-lll di figura 1 , la figura 4 ? una sezione obliqua parziale del comparatore di figura 1, secondo la traccia IV-IV di figura la figura 5 ? una sezione longitudinale di un comparatore secondo una diversa realizzazione dell?invenzione.
Il comparatore illustrato in figura 1, comprende mezzi di supporto e protezione 1 con un corpo centrale 2, che definisce un asse longitudinale A, un elemento terminale di connessione 3, ed un involucro tubolare esterno 4. Una testa comparatico 5 ? alloggiata in una sede 6 definita dal corpo centrale 2 e dall'involucro tubolare 4, ed ? fissata in modo registrabile mediante una vite 7 in posizione longitudinale disassata rispetto all?asse A. La testa 5 ? di tipo noto, ad esempio una testa assiale "a matita", e comprende mezzi trasduttori, quale un trasduttore differenziale, del quale sono schematizzati in figura primi elementi, o avvolgimenti fissi, 8 e secondi elementi, con un nucleo mobile 9. Un?unit? di elaborazione e visualizzazione, schematizzata in figura con il riferimento 10, ? collegata al trasduttore differenziale mediante un cavo 11.
Il nucleo 9 ? connesso ad una parte mobile 12 della testa 5, un?estremit? di tale parte mobile 12 reca una flangia anulare 13, ed una molla a compressione 14 ? disposta fra la flangia 13 ed una superficie di battuta 15 del corpo centrale 2.
Il corpo centrale 2 presenta una porzione terminale 16, sostanzialmente cilindrica, che sporge dall'involucro tubolare 4, e comprende un'apertura longitudinale passante 17, che si estende parzialmente nella porzione 16. Due primi tastatori 20 e 21, visibili in figura 2, sono fissati alla porzione terminale 16 del corpo 2, disposti ad una distanza angolare mutua di 120? rispetto aliasse A.
Un elemento allungato, o alberino mobile, 22 ? alloggiato nell?apertura longitudinale 17, ed ha una prima estremit? connessa alla flangia 13 mediante un accoppiamento filettato. Una sfera 23 costituisce un secondo tastatore, ed ? fissata ad una seconda estremit? dell?alberino 22, mentre un membro di battuta 25 ? fissato nei pressi di un?estremit? della porzione terminale 16, all'interno dell?apertura longitudinale 17. Il membro di battuta 25 comprende una porzione superficiale 26 inclinata rispetto all?asse longitudinale A, ed avente sezione a V. La sfera 23 viene spinta, dall?azione della molla 14 suil?alberino 22, contro entrambe le zone della porzione superficiale 26 corrispondenti ai lati della V.
L'alberino 22 presenta una porzione cilindrica a sezione ridotta 30 che, potendo flettere, consente spostamenti mutui dell'estremit? dell'alberino 22 che reca il tastatore 23 rispetto all?estremit? dell 'alberino 22 connessa alla flangia 13.
Un'asola laterale 33, meglio visibile in figura 3, ? presente nella porzione terminale 16 del corpo 2, in prossimit? della porzione superficiale 26, ed ha una dimensione trasversale inferiore al diametro della sfera 23.
La sfera 23, grazie alla spinta della molla 14 sull?alberino 22 ed all'inclinazione della porzione superficiale 26, va a contatto con 11 bordo dell'asola 33.
La posizione di riposo del secondo tastatore 23 ? cosi definita dall?azione della molla 14 sull?alberino 22, e dai riferimenti costituiti dalla porzione superficiale 26, e dal bordo dell?asola 33. In tale posizione, la superficie sferica del tastatore 23 sporge parzialmente dal corpo 2, i tre tastatori 20, 21 e 23 presentano porzioni di tastaggio sostanzialmente complanari su un piano perpendicolare all?asse longitudinale A, e la porzione 30 dell'alberino 22 ? lievemente flessa.
Ulteriori aperture 35 e 36, comunicanti, ricavate rispettivamente nell'elemento di connessione 3 e nel corpo 2, consentono l'introduzione di aria sotto pressione all'interno dell?involucro tubolare 4. L?aria pu? passare nella sede 6 e nell?apertura 17, ed ? forzata a fuoriuscire attraverso l?asola 33 (e attraverso altri eventuali fori trasversali della porzione 16, non illustrati) per rimuovere eventall trucioli o altro materiale Indesiderato dalla superficie di un foro 40 da controllare, in un pezzo meccanico 41. Il comparatore ? connesso ad un sostegno esterno, ad esempio un carrello mobile, mediante elementi di centraggio noti, non mostrati in figura 1, che consentono al comparatore di compiere piccoli movimenti oscillatori intorno ad un asse longitudinale, per garantire la corretta introduzione della porzione cilindrica 16 all?interno del foro 40 da controllare, qualora i rispettivi assi non siano perfettamente allineati.
Il funzionamento del comparatore delle figure 1-4 ? il seguente.
Il comparatore, dopo essere stato calibrato su un pezzo campione di dimensioni note in modo del tutto analogo a quanto verr? ora descritto, ? avvicinato al pezzo 41 ed introdotto nel foro 40, fino a quando le zone di tastaggio dei tastatori 20, 21 e 23 si trovano in corrispondenza di una sezione diametrale da controllare. In tale condizione, la porzione 16 del corpo 2 ? riferita rispetto al pezzo 41 mediante il contatto fra i tastatori fissi 20 e 21 e la superficie del foro 40. Il tastatore mobile 23 ? spinto radialmente verso l'interno dell'apertura 17: il movimento della sfera 23 ? guidato dalla porzione superficiale a V 26, e provoca una traslazione assiale deli?alberino 22, e, conseguentemente, della parte mobile 12 della testa 5, e del nucleo 9 rispetto agli avvolgimenti fissi 8. Relativi segnali elettrici sono inviati dalla testa 5 all'unit? 10, ed una conseguente elaborazione consente di valutare il diametro del foro 40.
La struttura particolarmente semplice del comparatore ne consente dunque un altrettanto semplice funzionamento. In particolare, la connessione diretta fra sfera 23 e testa 5, entrambe fissate all?alberino 22 garantisce un funzionamento sicuro e ripetibile, evitando errori che, nel comparatori noti, possono essere provocati da possibili movimenti indesiderati fra tastatori e trasduttori e/o introdotti dalla presenza di ulteriori elementi di trasmissione meccanica degli spostamenti dei tastatori. La presenza contemporanea della porzione cilindrica a sezione ridotta 30 e della guida costituita dalla porzione superficiale a V 26, oltre a garantire una notevole ripetibilit? del comparatore, consente di evitare che eventuali sforzi trasversali sul tastatore 23 si trasmettano alla parte mobile 12 della testa 5, alterandone il corretto scorrimento assiale. Una tale esigenza pu? ad esempio verificarsi in seguito a controlli nel corso di rotazioni assiali mutue fra comparatore e pezzo 41.
Si noti che la componente assiale dello spostamento della sfera 23 rispetto alla sezione diametrale teorica da controllare non ha rilevabile influenza sul funzionamento del comparatore, risultando del tutto trascurabili, anche in relazione alle dimensioni della stessa sfera 23, le differenze fra le dimensioni diametrali di sezioni contigue.
La struttura compatta del comparatore, che vede I movimenti del nucleo 9 direttamente provocati dagli spostamenti del tastatore 23, in assenza di elementi intermedi di trasmissione meccanica comprendenti parti mutuamente mobili, permette Inoltre di utilizzare l'aria compressa, introdotta attraverso l'apertura 35 dell'elemento terminale 3, come in precedenza accennato. Infatti l'aria non influenza in tal caso il corretto funzionamento del comparatore, cosa che accadrebbe invece qualora eventuali elementi intermedi di trasmissione risultassero sottoposti alla non trascurabile azione della stessa aria compressa. L?aria compressa ? impiegata per pulire la superficie del foro 40 da controllare ed impedire che trucioli o altro materiale si introducano all?Interno del comparatore, rendendo in tal modo non necessaria la presenza di opportune guarnizioni.
Il comparatore secondo la presente invenzione risulta particolarmente adatto al controllo di fori profondi e di piccole dimensioni grazie, da un lato alla semplicit? della struttura che offre la possibilit? di realizzare porzioni cilindriche 16 di dimensioni molto piccole, e, dall?altro alla connessione diretta fra sfera 23, alberino 22 e testa 5, che rende possibile ottenere ottimi risultati anche con distanze notevoli fra tastatore mobile 23 e testa 5. La figura 5 mostra un comparatore che ? sostanzialmente slmile a quello delle figure 1 -4, e che ? adatto a tale tipo di controllo.
Le principali differenze rispetto alla prima realizzazione, sono rappresentate dall'assenza della porzione cilindrica 30 a sezione ridotta, e dal fatto che i mezzi di supporto e protezione 1' comprendono un dispositivo di centraggio interno comprendente ad esempio un giunto metallico 50. In questo caso, la funzione della porzione 30 ? svolta dalla flessibilit? propria dell?alberino 22?, mentre il corpo 2? ? connesso all'involucro tubolare 4? attraverso il giunto 50, che consente piccoli movimenti di oscillazione mutua fra corpo 2? ed involucro 4? rispetto ad un asse longitudinale. Mediante tali movimenti ? possibile ottenere la corretta Introduzione della porzione terminale 16? nel foro 40? da controllare anche In caso di non perfetto allineamento fra gli assi dell?uria e dell?altro.
Il funzionamento del comparatore di figura 5 ? uguale a quello illustrato in precedenza con riferimento alle altre figure.
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1. Comparatore a tampone per il controllo di dimensioni diametrali interne, con - mezzi di supporto e protezione (1-4) che definiscono un asse longitudinale, - almeno un primo tastatore (20,21), - un secondo tastatore (23) sostanzialmente sferico, detto almeno primo tastatore (20,21) e detto secondo tastatore (23) essendo mutuamente mobili trasversalmente rispetto all?asse longitudinale, - un membro di battuta (25) comprendente una porzione superficiale (26) inclinata, Il secondo tastatore (23) essendo a contatto con la porzione superficiale inclinata (26), - un elemento allungato (22) disposto sostanzialmente lungo una direzione longitudinale ed atto a compiere movimenti sostanzialmente assiali, e - mezzi trasduttori comprendenti primi elementi (8) connessi ai mezzi di supporto (1-4) e secondi elementi (9), collegati ad una prima estremit? dell?elemento allungato (22), e atti a compiere movimenti di traslazione longitudinale rispetto ai primi (8), caratterizzato dal fatto che detto almeno primo tastatore (20,21) ? rigidamente connesso a detto membro di battuta (25), il membro di battuta (25) essendo rigidamente connesso ad uno di detti mezzi di supporto (1-4) ed elemento allungato (22), ed il secondo tastatore (23) essendo rigidamente connesso all?altro di detti mezzi di supporto (1-4) ed elemento allungato (22).
- 2. Comparatore secondo la rivendicazione 1, comprendente due primi tastatori (20,21), nel quale detti membro di battuta (25) e primi tastatori (20,21) sono connessi ai mezzi di supporto (1-4), e detto secondo tastatore (23) ? fissato ad una seconda estremit? dell?elemento allungato (22).
- 3. Comparatore secondo la rivendicazione 2, net quale, l?elemento allungato comprende una porzione flessibile (30) atta a consentire movimenti trasversali di detta seconda estremit? dell'elemento flessibile (22) rispetto alla prima.
- 4. Comparatore secondo la rivendicazione 3, nel quale detta porzione superficiale inclinata (26) ha sezione a V, ed ? atta a cooperare con il secondo tastatore (23) per guidare detti movimenti trasversali della seconda estremit? dell?elemento allungato (22).
- 5. Comparatore secondo la rivendicazione 4, nel quale i mezzi di supporto (1) comprendono un involucro tubolare esterno (4) ed un corpo centrale (2) che definisce un?apertura longitudinale (17), atta ad alloggiare detto elemento allungato (22), e un?asola laterale (33), il secondo tastatore (23) essendo almeno parzialmente alloggiato in detta apertura longitudinale (17), in corrispondenza di detta asola laterale (33).
- 6. Comparatore secondo la rivendicazione 5, comprendente una testa assiale a matita (5) con un trasduttore differenziale (8,9), i mezzi di supporto e protezione (1-4) definendo una sede (6) atta ad alloggiare la testa assiale (5).
- 7. Comparatore secondo la rivendicazione 6, nel quale i mezzi di supporto (1,2,3) presentano ulteriori aperture (35,36) comunicanti con l?esterno, con detta sede (6) e con detta apertura longitudinale (17), atte a consentire l?introduzione di aria compressa, l?asola laterale (33) consentendo la fuoriuscita dell?aria.
- 8. Comparatore secondo una delle rivendicazioni da 5 a 7, nel quale i mezzi di supporto e protezione (1?,2?,4?) comprendono un dispositivo di centraggio (50) fissato all?involucro tubolare esterno (4?), detto corpo centrale (2?) essendo connesso al dispositivo di centraggio (50).
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