ITBS20110121A1 - Mandrino portautensile - Google Patents

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ITBS20110121A1
ITBS20110121A1 IT000121A ITBS20110121A ITBS20110121A1 IT BS20110121 A1 ITBS20110121 A1 IT BS20110121A1 IT 000121 A IT000121 A IT 000121A IT BS20110121 A ITBS20110121 A IT BS20110121A IT BS20110121 A1 ITBS20110121 A1 IT BS20110121A1
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IT
Italy
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jaws
spindle
shaft
coupling shaft
operating shaft
Prior art date
Application number
IT000121A
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English (en)
Inventor
Raffaele Pavanelli
Original Assignee
Utensilpava Affilatura Di Pavanelli Raffaele
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/16Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving radially
    • B23B31/16195Jaws movement actuated by levers moved by a coaxial control rod
    • B23B31/16229Jaws movement actuated by levers moved by a coaxial control rod using mechanical transmission through the spindle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Description

Campo dell’Invenzione
La presente invenzione riguarda in generale i mandrini portautensile e in particolare riguarda un mandrino portautensile, autocentrante, provvisto di mezzi per regolare la posizione di massima apertura delle relative griffe di serraggio.
Stato della Tecnica
Nel settore delle macchine automatiche per la produzione e/o l’affilatura di utensili à ̈ noto utilizzare mandrini autocentranti o pinze autocentranti per il supporto del codolo degli utensili durante le relative lavorazioni. Con il termine utensile si identificano, ad esempio, una punta da trapano, una fresa, ecc.. Un esempio di macchina automatica per l’affilatura degli utensili à ̈ un’affilatrice a controllo elettronico.
Un tipico mandrino utilizzato in quest’ambito comprende una pluralità di griffe o ganasce movibili radialmente in sincronia rispetto all’asse longitudinale del mandrino stesso; il codolo di un utensile à ̈ destinato ad essere serrato tra le griffe in modo da estendersi coassialmente all’asse longitudinale del mandrino. In questo senso il mandrino à ̈ autocentrante. Quando il codolo dell’utensile à ̈ bloccato dalle griffe ogni movimento relativo tra il codolo e il mandrino à ̈ impedito; le rotazioni impartite al mandrino sul relativo asse longitudinale sono direttamente trasmesse al codolo dell’utensile, che di conseguenza viene ruotato sullo stesso asse longitudinale.
Nelle pinze autocentranti il codolo à ̈ bloccato tra elementi di serraggio che in virtù di una deformazione elastica impartita da un attuatore, si muovono radialmente rispetto all’asse longitudinale di rotazione del corpo della pinza. Le pinze sono configurate per serrare codoli di un solo diametro.
Il corretto serraggio del codolo di un utensile in un mandrino à ̈ ottenuto sostanzialmente attuando due fasi:
- in una prima fase le griffe del mandrino vengono aperte, ovvero distanziate in direzione radiale rispetto all’asse longitudinale del mandrino, per consentire un facile inserimento del codolo;
- in una seconda fase il codolo viene inserito tra le griffe aperte con il proprio asse longitudinale quanto più possibile allineato con l’asse longitudinale del mandrino, quindi le griffe vengono spinte contemporaneamente in battuta contro la superficie esterna del codolo con una forza elevata, sufficiente ad ottenere il bloccaggio del codolo rispetto al mandrino.
Il corretto serraggio del codolo di un utensile in una pinza à ̈ ottenuto sostanzialmente attuando due fasi:
- in una prima fase gli elementi di serraggio della pinza vengono aperti, ovvero se ne consente il (minimo) ritorno elastico in direzione radiale rispetto all’asse longitudinale della pinza, per consentire l’inserimento del codolo;
- in una seconda fase il codolo viene inserito tra gli elementi di serraggio con il proprio asse longitudinale quanto più possibile allineato con l’asse longitudinale della pinza, quindi gli elementi di serraggio vengono deformati elasticamente e spinti contemporaneamente in battuta contro la superficie esterna del codolo con una forza elevata, sufficiente ad ottenere il bloccaggio del codolo rispetto alla pinza.
Al termine della lavorazione, quando il mandrino à ̈ fermo, le griffe o gli elementi di serraggio vengono nuovamente aperte/i per liberare l’utensile lavorato e consentire l’inserimento e il serraggio del codolo di un altro utensile.
In una macchina ad azionamento manuale, ad esempio un elettroutensile come un trapano portatile, le due fasi descritte sono attuate dall’utente e non presentano particolari criticità dal punto di vista tecnico. La presente invenzione non si riferisce pertanto ai mandrini per elettroutensili manuali.
Nelle macchine automatiche il movimento radiale delle griffe à ̈ comandato da appositi organi di manovra del mandrino, ad esempio un cinematismo, a loro volta azionati automaticamente dalla macchina alla quale il mandrino à ̈ associata, ad esempio per mezzo di un attuatore pneumatico, senza alcun intervento manuale. Analogamente, nelle pinze la deformazione degli elementi di serraggio à ̈ comandata dalla macchina alla quale la pinza à ̈ associata.
In generale, in una macchina automatica destinata a lavorare in completa autonomia senza interventi da parte di operatori, l’inserimento dei codoli degli utensili nel mandrino o nella pinza può comportare inconvenienti rilevanti.
Riferendosi ad una applicazione tipica, ad esempio, le macchine automatiche di produzione e/o affilatura degli utensili sono normalmente associate ad un manipolatore robotizzato che preleva un utensile per volta da un raccoglitore e provvede ad inserirne il codolo nella pinza, tra gli elementi di serraggio aperti. Una volta che gli elementi di serraggio della pinza vengono serrati sul codolo, il manipolatore si ritrae per liberare lo spazio necessario al completamento della lavorazione sull’utensile. Al termine della lavorazione la pinza viene fermata, i suoi elementi di serraggio aperti, e il manipolatore preleva l’utensile lavorato per riporlo nel raccoglitore. L’inserimento del codolo dell’utensile nella pinza deve avvenire avendo cura di mantenere l’asse longitudinale del codolo quanto più possibile coincidente con l’asse longitudinale della pinza. Eventuali disallineamenti possono facilmente provocare una scorretta chiusura degli elementi di serraggio sul codolo e il conseguente fermo macchina. In altre parole il codolo dell’utensile non deve essere inserito storto tra gli elementi di serraggio della pinza. Analogamente, il codolo non deve essere inserito storto tra le griffe di un mandrino.
L’inserimento del codolo di un utensile nel mandrino o nella pinza di una macchina automatica à ̈ critico anche quando effettuato manualmente. Proprio in questa circostanza si riscontrano infatti più frequentemente errori di allineamento.
I disallineamenti descritti sopra sono tanto più probabili quanto maggiore à ̈ la distanza degli elementi di serraggio dall’asse della pinza o la distanza delle griffe dall’asse longitudinale del mandrino, nella posizione di massima apertura, che corrisponde alla configurazione incontrata durante l’inserimento del codolo dell’utensile da parte del manipolatore. In altre parole i disallineamenti sono tanto più probabili nella fase di inserimento del codolo quanto maggiore à ̈ il gioco tra il codolo e le griffe del mandrino, oppure tra il codolo e gli elementi di serraggio della pinza.
Per minimizzare i rischi, il mandrino associato ad una macchina automatica di produzione e/o affilatura viene scelto - tra una pluralità di mandrini intercambiabili disponibili - in modo tale che nella relativa posizione di massima apertura le griffe definiscano diametri sostanzialmente equivalenti al diametro dei codoli degli utensili da lavorare, a meno di minimi giochi. In pratica la macchina automatica viene predisposta dall’operatore con un mandrino adatto ad accogliere codoli il cui diametro esterno à ̈ compreso entro un intervallo compatibile con l’apertura delle griffe del mandrino. Pertanto gli utensili preparati nel raccoglitore devono essere preselezionati in modo tale che i rispettivi codoli abbiano un diametro esterno equivalente o confrontabile, comunque non troppo diverso dal diametro massimo che può essere accolto tra le griffe del mandrino.
Analogamente, la pinza associata ad una macchina automatica di produzione e/o affilatura viene scelta - tra una pluralità di pinze intercambiabili disponibili - in modo tale che nella relativa posizione di massima apertura degli elementi di serraggio griffe definiscano proprio il diametro dei codoli degli utensili da lavorare.
Un ulteriore inconveniente risiede pertanto nella necessità di dover programmare in anticipo i cicli produttivi; ad ogni ciclo corrisponderà la lavorazione di utensili aventi codoli dello stesso diametro o aventi diametri confrontabili (almeno quando si usa un mandrino).
Ad esempio, una macchina automatica viene programmata per svolgere cicli notturni di lavoro; il lunedì su utensili provvisti di codolo il cui diametro esterno à ̈ compreso nell’intervallo 2÷6 mm, il martedì su utensili provvisti di codolo il cui diametro esterno à ̈ compreso nell’intervallo 7÷10 mm, il mercoledì su utensili provvisti di codolo il cui diametro esterno à ̈ compreso nell’intervallo 10÷15 mm, ecc.. Ad ogni ciclo un operatore provvede a predisporre sulla macchina un mandrino compatibile con i diametri dei codoli degli utensili da lavorare in quel ciclo produttivo. Analogamente, se si utilizza una pinza, questa à ̈ compatibile con un solo diametro per volta.
Attualmente à ̈ quindi necessario disporre di più di un mandrino per poter lavorare utensili aventi codoli il cui diametro varia in un ampio intervallo.
Inoltre la sostituzione di un mandrino à ̈ un’operazione delicata che richiede tempo e comporta il fermo macchina.
E’ invece da tempo sentita la necessità di disporre di mandrini più versatili rispetto a quelli oggi disponibili, cioà ̈ mandrini adatti ad accogliere codoli di diametro differente oltre i tradizionali limiti di compatibilità. Obiettivo e Sommario dell’Invenzione
È pertanto un obiettivo della presente invenzione quello di mettere a disposizione un mandrino portautensile per macchine automatiche che risolva in modo semplice ed efficace gli inconvenienti delle soluzioni tradizionali.
La presente invenzione concerne pertanto un mandrino secondo la rivendicazione 1. In alcuni ambiti il mandrino à ̈ definibile anche con il termine morsetto.
In particolare il mandrino comprende:
- un corpo dotato di un asse longitudinale di rotazione; - una pluralità di griffe (o ganasce), vincolate al corpo, movibili tra una posizione di massima chiusura, prossimale rispetto all’asse longitudinale di rotazione, e una posizione di massima apertura, distale rispetto all’asse longitudinale di rotazione;
- mezzi di comando dello spostamento di dette griffe tra la posizione di massima chiusura e la posizione di massima apertura, e/o viceversa,
in cui l’ampiezza della corsa di detti mezzi di comando à ̈ regolabile per mezzo di opportuni mezzi per modificare la posizione di massima apertura delle griffe.
Vantaggiosamente l’apertura massima delle griffe del mandrino secondo la presente invenzione à ̈ regolabile dall’esterno del corpo, ad esempio per mezzo di una chiave di manovra, e preferibilmente quando il mandrino à ̈ montato sulla corrispondente macchina automatica. Il tecnico addetto alla messa a punto della macchina non à ̈ quindi costretto a cambiare mandrino a seconda del diametro dei codoli degli utensili che la macchina deve lavorare in un dato ciclo di lavoro; più facilmente il tecnico può regolare l’apertura massima delle griffe per assecondare l’inserimento senza eccessivi giochi e senza disallineamenti dei codoli previsti per il ciclo di lavoro a seguire.
Il corpo del mandrino à ̈ destinato ad essere fissato fermamente ad una macchina automatica per la lavorazione e/o l’affilatura di utensili. La macchina à ̈ dotata di un motore che provvede a mettere in rotazione il corpo del mandrino attorno al relativo asse longitudinale di rotazione. Al corpo del mandrino sono invece impediti spostamenti in direzione del relativo asse longitudinale di rotazione.
Ad esempio, le griffe completamente chiuse si trovano in battuta una contro l’altra e nella posizione di massima apertura ciascuna griffa dista 15 mm dall’asse longitudinale di rotazione del corpo del mandrino. In questa configurazione il diametro massimo dei codoli inseribili tra le griffe à ̈ pari a 30 mm. L’inserimento di codoli aventi diametro esterno compreso tra 8 mm e 10 mm potrebbe facilmente comportare disallineamenti. Pertanto prima di avviare un ciclo di lavoro con codoli di questo tipo, il tecnico provvede a regolare la posizione di massima apertura delle griffe, riducendo ad esempio a 6 mm la distanza di ciascuna griffa dall’asse longitudinale di rotazione del corpo del mandrino.
Preferibilmente almeno una porzione dei mezzi di regolazione à ̈ accessibile dall’esterno del corpo; questa caratteristica consente di regolare l’ampiezza della corsa dei mezzi di comando per mezzo di una chiave di manovra impegnabile nella porzione accessibile dei mezzi di regolazione. In altri termini la regolazione dell’ampiezza massima delle griffe à ̈ ottenibile impegnando la chiave di manovra con i mezzi di regolazione che sono sostanzialmente interni al corpo del mandrino, ma accessibili dall’esterno anche quando il mandrino à ̈ montato sulla macchina.
Nella forma di realizzazione preferita dell’invenzione il corpo del mandrino à ̈ provvisto di un foro passante coassiale con l’asse longitudinale di rotazione. I mezzi di comando comprendono a loro volta:
- un albero di accoppiamento ad un attuatore esterno, generalmente un attuatore pneumatico di una macchina automatica che trasla l’albero di accoppiamento alternativamente nei due sensi lungo l’asse longitudinale, ad esempio uno spintore;
- un albero di manovra, alternativamente traslabile nel foro passante in risposta alle sollecitazioni impartite dall’albero di accoppiamento, e
- una pluralità di elementi di trasmissione del movimento dell’albero di manovra alle griffe.
Preferibilmente l’ampiezza massima della corsa dell’albero di manovra all’interno del foro passante à ̈ limitata da finecorsa; in ogni caso, agendo sui mezzi di regolazione l’ampiezza della corsa dell’albero di manovra può essere diminuita rispetto all’ampiezza massima consentita dai finecorsa.
Preferibilmente il foro passante à ̈ provvisto di un restringimento di sezione; in questa circostanza i finecorsa sono due spallamenti associati all’albero di manovra e disposti da parti opposte rispetto a tale restringimento di sezione. Gli spallamenti sono destinati a portarsi alternativamente in battuta sul restringimento di sezione.
Nella forma di realizzazione preferita dell’invenzione l’albero di manovra e l’albero di accoppiamento sono accoppiati in modo solidale in traslazione, ovvero traslano congiuntamente lungo l’asse longitudinale. I mezzi di regolazione sono attivabili per regolare l’ampiezza della sollecitazione trasmessa dall’albero di accoppiamento all’albero di manovra in direzione longitudinale. Preferibilmente la regolazione à ̈ ottenuta modificando l’estensione dell’albero di accoppiamento tra un minimo e un massimo per, rispettivamente, minimizzare e massimizzare l’ampiezza della corsa dell’albero di manovra nel foro passante e la corrispondente corsa di apertura delle griffe. Pertanto regolando l’estensione dell’albero di accoppiamento si interviene sull’ampiezza della corsa trasmessa dall’attuatore della macchina automatica a tutta la catena cinematica costituita dall’albero di accoppiamento, l’albero di manovra e i mezzi di trasmissione.
In una forma di realizzazione l’albero di accoppiamento comprende almeno una prima porzione, accoppiata in modo solidale all’albero di manovra, e almeno una seconda porzione, accoppiabile in modo rimovibile all’attuatore della macchina automatica. La prima porzione e la seconda porzione sono avvitate una all’altra in direzione longitudinale, ad esempio una porzione dentro l’altra porzione, e l’estensione dell’albero di accoppiamento à ̈ direttamente proporzionale al grado di avvitamento di una porzione rispetto all’altra porzione dell’albero di accoppiamento stesso.
Preferibilmente l’estremità della prima porzione dell’albero di accoppiamento à ̈ accessibile attraverso l’albero di manovra per l’impegno con la chiave di manovra esterna inseribile nel foro passante, tra le griffe. Ruotando la chiave di manovra si avvita o svita la prima porzione dell’albero di accoppiamento rispetto alla seconda porzione dello stesso albero; in questo modo si regola l’estensione di tale albero e corrispondentemente si regola la posizione di massima apertura delle griffe.
Più preferibilmente l’albero di manovra à ̈ cavo ed à ̈ accoppiato testa a testa con la prima porzione dell’albero di accoppiamento per mezzo di una boccola avvitata esternamente ad entrambi questi elementi.
Ad esempio, l’estremità accessibile della prima porzione dell’albero di accoppiamento à ̈ provvista di una brocciatura esagonale e la chiave di manovra à ̈ una chiave di forma corrispondente. La rotazione della chiave di manovra impartita dal tecnico nella fase di preparazione del mandrino provoca l’accorciamento o l’allungamento dell’albero di accoppiamento in direzione longitudinale e la conseguente regolazione in diminuzione o in aumento dell’apertura massima delle griffe.
La prima porzione dell’albero di accoppiamento ruota solo in risposta alla sollecitazione impartita dalla chiave di manovra. Il movimento traslatorio dell’albero di accoppiamento, che à ̈ il movimento che determina l’apertura e/o la chiusura delle griffe, à ̈ invece impartito dall’attuatore della macchina automatica sulla quale il mandrino à ̈ montato.
Preferibilmente il corpo del mandrino à ̈ provvisto di una pluralità di guide radiali che si estendono ortogonalmente rispetto all’asse longitudinale di rotazione. Ciascuna griffa à ̈ alloggiata in modo scorrevole in una corrispondente guida radiale. Questa configurazione à ̈ tipica dei mandrini autocentranti.
Preferibilmente gli elementi di trasmissione sono leve, imperniate al corpo, provviste di porzioni di impegno con l’albero di manovra e con una corrispondente griffa. Ad esempio, l’albero di manovra à ̈ provvisto di una scanalatura circonferenziale esterna impegnabile da una corrispondente prima porzione di impegno delle leve di trasmissione, e ciascuna delle griffe à ̈ dotata di una sede di accoglimento di una corrispondente seconda porzione di impegno delle leve di trasmissione. In questa configurazione l’asse del perno di ciascuna leva di trasmissione e l’asse longitudinale di rotazione sono sghembi.
In generale il mandrino secondo la presente invenzione consente di minimizzare i fermi macchina. Non à ̈ più necessario sostituire il mandrino montato sulla macchina ogni volta che cambia il ciclo di lavoro e il diametro medio dei codoli degli utensili da lavorare; à ̈ per lo più sufficiente regolare l’apertura massima delle griffe con una chiave di manovra, ad esempio una chiave a brugola, per rendere l’apertura stessa compatibile con i diametri di tutti i codoli della serie di utensili che la macchina dovrà lavorare nel nuovo ciclo di lavoro (che può durare, ad esempio, tutta la notte).
Grazie al mandrino secondo l’invenzione sono minimizzati i rischi di disallineamenti dei codoli da parte dei bracci robotizzati che provvedono al relativo inserimento nel mandrino, con evidenti vantaggi per quanto concerne la produttività.
Breve Descrizione dei Disegni
Ulteriori dettagli dell’invenzione risulteranno comunque evidenti dal seguito della descrizione fatta con riferimento alle figure allegate, in cui:
- la figura 1 Ã ̈ una vista in prospettiva di un primo mandrino secondo la presente invenzione, in una prima configurazione, e montato su una macchina automatica per la lavorazione di utensili;
- la figura 2 Ã ̈ una vista in prospettiva del mandrino mostrato in figura 1, in una seconda configurazione, e montato su una macchina automatica per la lavorazione di utensili;
- la figura 3 Ã ̈ una vista in prospettiva del primo mandrino, nella prima configurazione, considerato isolatamente;
- la figura 4 Ã ̈ una vista esplosa del primo mandrino;
- la figura 5 Ã ̈ una vista in elevazione del primo mandrino nella prima configurazione;
- la figura 6 Ã ̈ una sezione longitudinale del primo mandrino nella prima configurazione;
- la figura 7 Ã ̈ una vista in elevazione del primo mandrino nella seconda configurazione;
- la figura 8 Ã ̈ una sezione longitudinale del primo mandrino nella seconda configurazione;
- la figura 9 Ã ̈ una vista esplosa di un secondo mandrino secondo la presente invenzione.
Descrizione Dettagliata dell’Invenzione
Con riferimento alla figura 1, à ̈ mostrata una porzione di una macchina automatica M per la produzione e/o l’affilatura di utensili provvisti di codolo, ad esempio punte da taglio. Con il numero di riferimento 1 à ̈ indicato un mandrino secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione, associato alla macchina M.
La macchina M Ã ̈ dotata di mezzi M1 aventi la funzione di trascinare in rotazione il mandrino 1 sul relativo asse longitudinale di rotazione A-A.
Il mandrino 1 comprende un corpo 2, fissabile in modo solidale ai mezzi M1 della macchina M, e sei griffe 3 movibili radialmente rispetto all’asse longitudinale di rotazione A-A, in sincronia, per serrare il codolo C di un utensile in lavorazione. Quando il mandrino 1 à ̈ montato sulla macchina M il corpo 2 à ̈ trascinabile in rotazione sull’asse A-A, ma ogni movimento lungo tale asse à ̈ impedito.
Il mandrino 1 à ̈ mostrato in figura 1 in una prima configurazione; le griffe 3 si trovano in una posizione distale rispetto all’asse A-A. Tale posizione à ̈ definita posizione aperta delle griffe 3. Come verrà descritto in seguito, la posizione di massima apertura à ̈ regolabile.
La figura 2 mostra il mandrino 1 con le griffe 3 chiuse sul codolo C di un utensile, la cui punta non à ̈ mostrata, coassiale rispetto all’asse A-A. In questa configurazione le griffe 3 sono prossimali all’asse A-A; al limite le griffe 3 completamente chiuse possono portarsi sull’asse A-A quando il codolo C non à ̈ presente.
L’apertura e la chiusura delle griffe 3 sono comandate dalla macchina M in modo completamente automatico in base a cicli di lavoro programmati in anticipo. L’inserimento e l’estrazione del codolo C tra/da le griffe 3 aperte à ̈ demandato ad un braccio robotizzato, non mostrato. La lavorazione dell’utensile può prevedere una fresatura, un’affilatura, il taglio, la rettifica, ecc.; tali operazioni sono completate da appositi strumenti della macchina M.
Con riferimento alle figura 3 e 4 à ̈ mostrato il mandrino 1 disaccoppiato dalla macchina M. Il corpo 2 del mandrino 1 à ̈ provvisto di una pluralità di scanalature perimetrali 21 che facilitano il suo fissaggio ai mezzi M1 della macchina M. In questa forma di realizzazione il corpo 2 comprende due porzioni coassiali 2’ e 2’’ accoppiate solidali una all’altra con viti 23. Il corpo 2 à ̈ provvisto di un foro longitudinale passante 9, il cui asse coincide con l’asse A-A.
La porzione superiore 2’ del corpo 2 à ̈ dotata di una pluralità di guide di scorrimento radiali 22 perpendicolari rispetto all’asse longitudinale di rotazione A-A del corpo 2 stesso. Le griffe 3 sono dotate ciascuna di una porzione inferiore 31 adatta all’accoppiamento scorrevole nella corrispondente guida radiale 22.
Il foro passante 9 prevede un restringimento di sezione 91. All’interno del foro passante 9 à ̈ inserito coassialmente un albero di manovra 5 la cui porzione superiore, cioà ̈ la porzione rivolta verso le griffe 3, à ̈ provvista di una scanalatura circonferenziale 51.
L’albero di manovra 5 à ̈ scorrevole all’interno del foro passante 9 lungo l’asse A-A, come un pistone nel relativo cilindro. La porzione superiore dell’albero di manovra 5 ha un diametro esterno maggiore rispetto al diametro interno del restringimento di sezione 91, che pertanto si configura come un finecorsa dell’albero di manovra 5 nel suo movimento traslatorio in direzione opposta alle griffe 3.
Il mandrino 1 comprende una pluralità di elementi 4 di trasmissione del moto dall’albero di manovra 5 a corrispondenti griffe 3. Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure tali elementi di trasmissione 4 sono leve imperniate sul corpo 2 del mandrino. In particolare ciascuna leva presenta un perno 41 il cui asse di rotazione à ̈ ortogonale e sghembo rispetto all’asse longitudinale di rotazione A-A. Le leve 4, che sono sostanzialmente trilobate, hanno una porzione 42 di impegno con la porzione inferiore 31 della corrispondente griffa 3 e una porzione 43 di impegno con la scanalatura perimetrale 52 dell’albero di manovra. La configurazione geometrica delle leve 4 à ̈ tale per cui il movimento traslatorio dell’albero di manovra 5 nel foro passante 9 à ̈ trasformato in movimento traslatorio sincrono delle griffe 3 nelle corrispondenti guide radiali 22.
Le figure 5 e 6 mostrano il mandrino 1 nella sua prima configurazione, con le griffe 3 completamente chiuse e in battuta una contro l’altra. L’albero di manovra 5 si trova nella sua posizione ribassata, in battuta contro il restringimento di sezione 91.
Il finecorsa dell’albero di manovra 5 nella direzione di avvicinamento alle griffe 3 à ̈ costituito da una boccola filettata 10 avvitata sulla superficie esterna dello stesso albero 5.
Le figure 7 e 8 mostrano il mandrino 1 nella seconda configurazione, corrispondente alla posizione di massima apertura delle griffe 3, massimamente distali rispetto all’asse A-A. In questa posizione la porzione superiore dell’albero di manovra 5 à ̈ separata dal restringimento di sezione 91, sul quale si à ̈ portata in battuta la boccola 10.
Con riferimento alle figure 5-8, la boccola 10 collega l’albero di manovra 5 ad un albero 6 del mandrino 1 accoppiabile ad un attuatore lineare (non mostrato) della macchina M. L’albero di accoppiamento 6 à ̈ destinato ad essere traslato lungo l’asse A-A, alternativamente nei due sensi, per comandare l’apertura e la chiusura delle griffe 3 quando il corpo 2 del mandrino non à ̈ spinto in rotazione dai mezzi M1 della macchina M. In altre parole l’albero di accoppiamento 6 viene spinto in traslazione lungo l’asse A-A da un attuatore della macchina M per aprire le griffe 3 e consentire l’inserimento e il prelievo del codolo C tra/dalle griffe 3.
Nella realizzazione mostrata nelle figure l’albero 6 si compone di due porzioni, rispettivamente 6’ e 6’’. La porzione superiore 6’ dell’albero di accoppiamento 6 à ̈ accessibile attraverso il foro passante 9 e l’albero di manovra 5, che à ̈ cavo. Sulla porzione 6’ à ̈ ricavata una brocciatura esagonale 61 per l’innesto di una chiave di manovra esterna che un tecnico utilizza per regolare a piacere, all’interno dell’intervallo massimo definito dai finecorsa, la posizione di massima apertura delle griffe 3. La porzione 6’’ dell’albero di accoppiamento 6 à ̈ vincolata all’attuatore della macchina M senza possibilità di ruotare. Nelle figure la porzione 6’ à ̈ mostrata in battuta contro la porzione inferiore dell’albero 5.
Impegnando una chiave di manovra nella brocciatura 61 e impartendo una rotazione sinistrorsa o destrorsa si avvita o si svita la porzione 6’ rispetto alla porzione 6’’ dell’albero 6, determinando una corrispondente diminuzione o un corrispondente aumento dell’estensione dello stesso albero 6 e corrispondenti riduzione e aumento dell’apertura massima consentita alle griffe 3. Ad esempio la riduzione dell’estensione longitudinale dell’albero 6 ottenuta avvitando le sue due porzioni 6’ e 6’’ à ̈ proporzionale alla riduzione della corsa di apertura delle griffe 3 che si riscontra; l’apertura delle griffe 3 si riduce rispetto alla posizione mostrata in figura 8, che corrisponde alla massima apertura ammissibile per via dei finecorsa.
La regolazione dell’apertura massima delle griffe à ̈ attuabile a mandrino 1 fermo, anche se montato sulla macchina M.
La figura 9 à ̈ una vista esplosa di una seconda forma di realizzazione di un mandrino 1’ secondo la presente invenzione, sostanzialmente equivalente al mandrino 1, ma provvisto di tre griffe 3.
In una forma di realizzazione alternativa della presente invenzione, non mostrata nelle figure, la boccola 10 à ̈ svitabile almeno in parte dall’albero di manovra 5 o dall’albero di accoppiamento 6. Impegnando una chiave di manovra nella brocciatura 61 e impartendo una rotazione sinistrorsa o destrorsa si avvita o si svita la boccola 10 rispetto all’albero 5, determinando un corrispondente aumento o una corrispondente diminuzione dell’apertura massima consentita alle griffe 3. Svitando parzialmente la boccola 10 dall’albero di manovra 5 si genera un interstizio (non mostrato) tra i due alberi 5 e 6’. Tale interstizio à ̈ proporzionale alla riduzione della massima apertura delle griffe 3 ottenibile rispetto alla posizione mostrata in figura 8, che corrisponde alla massima apertura ammissibile.

Claims (12)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Mandrino portautensile (1) per macchine automatiche comprendente: - un corpo (2) dotato di un asse longitudinale di rotazione (A-A); - una pluralità di griffe (3), vincolate a detto corpo (2), movibili tra una posizione di massima chiusura, prossimale rispetto all’asse longitudinale di rotazione (A-A), e una posizione di massima apertura, distale rispetto all’asse longitudinale di rotazione (A-A); - mezzi (4, 5, 6) di comando dello spostamento di dette griffe (3) tra la posizione di massima chiusura e la posizione di massima apertura, e/o viceversa, e - mezzi (61, 6’, 6’’) di regolazione dell’ampiezza della corsa di detti mezzi di comando (4-6), in cui detti mezzi di regolazione sono attivabili per modificare la posizione di massima apertura delle griffe (3).
  2. 2. Mandrino (1) secondo la rivendicazione 1, in cui almeno una porzione (61) di detti mezzi di regolazione (61, 6’, 6’’) à ̈ accessibile dall’esterno di detto corpo (2) e l’ampiezza della corsa di detti mezzi di comando (4-6) à ̈ regolabile attraverso una chiave di manovra impegnabile nella porzione accessibile (61) di detti mezzi di regolazione (61, 6’, 6’’) anche quando il mandrino (1) à ̈ montato su una macchina automatica.
  3. 3. Mandrino (1) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui detto corpo (2) à ̈ provvisto di un foro passante (9) coassiale con detto asse longitudinale di rotazione (A-A), e detti mezzi di comando (4-6) comprendono: - un albero (6) di accoppiamento ad un attuatore di una macchina automatica esterna; - un albero di manovra (5), alternativamente traslabile in detto foro passante (9) in risposta ad una sollecitazione impartita dall’albero di accoppiamento (6), e - una pluralità di elementi (4) di trasmissione del movimento dell’albero di manovra (5) a dette griffe (3), e in cui detti mezzi di regolazione (61, 6’, 6’’) sono disposti su, o associati a, l’albero (6) di accoppiamento.
  4. 4. Mandrino (1) secondo la rivendicazione 3, in cui l’albero di manovra (5) e l’albero di accoppiamento (6) sono accoppiati in modo solidale in traslazione e detti mezzi di regolazione (61, 6’, 6’’) sono attivabili per regolare l’ampiezza della sollecitazione trasmessa dall’albero di accoppiamento (6) all’albero di manovra (5) in direzione longitudinale (A-A).
  5. 5. Mandrino (1) secondo la rivendicazione 4, in cui l’estensione di detto albero di accoppiamento (6) à ̈ regolabile tra un minimo e un massimo per, rispettivamente, minimizzare e massimizzare l’ampiezza della corsa dell’albero di manovra (5) in detto foro passante (9) e la corrispondente corsa di apertura delle griffe (3).
  6. 6. Mandrino (1) secondo la rivendicazione 4 o la rivendicazione 5, in cui detto albero di accoppiamento (6) comprende almeno una prima porzione (6’), accoppiata in modo solidale a detto albero di manovra (5), e almeno una seconda porzione (6’’), accoppiabile in modo rimovibile ad un corrispondente attuatore di una macchina automatica esterna, in cui la prima porzione (6’) e la seconda porzione (6’’) sono avvitate una all’altra in direzione longitudinale (A-A) e l’estensione dell’albero di accoppiamento (6) à ̈ direttamente proporzionale al grado di avvitamento della prima porzione (6’) rispetto alla seconda porzione (6’’).
  7. 7. Mandrino (1) secondo la rivendicazione 6, in cui l’estremità (61) della prima porzione (6’) dell’albero di accoppiamento (6) à ̈ accessibile attraverso l’albero di manovra (5) per l’impegno con una chiave esterna di regolazione inseribile in detto foro passante (9), tra le griffe (3), per avvitare o svitare la prima porzione (6’) dell’albero di accoppiamento (6) rispetto alla seconda porzione (6’’) dell’albero di accoppiamento (6) e regolare l’estensione dell’albero di accoppiamento (6) e corrispondentemente la posizione di massima apertura delle griffe (3).
  8. 8. Mandrino (1) secondo la rivendicazione 7, in cui l’albero di manovra (5) à ̈ cavo ed à ̈ accoppiato testa a testa con la prima porzione (6’) dell’albero di accoppiamento (6) per mezzo di una boccola (10) avvitata esternamente ad entrambi l’albero di manovra (5) e la prima porzione (6’) dell’albero di accoppiamento.
  9. 9. Mandrino (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3-8, in cui la massima ampiezza della corsa dell’albero di manovra (5) in detto foro passante (9) à ̈ limitata da finecorsa (51, 92; 11, 93).
  10. 10. Mandrino (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-9, in cui detto corpo à ̈ provvisto di una pluralità di guide radiali (8) che si estendono ortogonalmente rispetto all’asse longitudinale di rotazione (A-A), e ciascuna di dette griffe (3) à ̈ alloggiata in modo scorrevole in una corrispondente di dette guide radiali (8).
  11. 11. Mandrino (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3-10, in cui detti elementi di trasmissione (4) sono leve, imperniate a detto corpo (2), provviste di porzioni di impegno con l’albero di manovra (5) e una corrispondente di dette griffe (3).
  12. 12. Mandrino (1) secondo la rivendicazione 11, in cui l’albero di manovra (5) à ̈ provvisto di una scanalatura circonferenziale (52) esterna impegnabile da una corrispondente prima porzione (43) di impegno delle leve di trasmissione (4), e ciascuna di dette griffe (3) à ̈ dotata di una sede di accoglimento di una corrispondente seconda porzione (42) di impegno delle leve di trasmissione (4), e in cui l’asse del perno di ciascuna leva di trasmissione (4) e l’asse longitudinale di rotazione (A-A) sono sghembi.
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