ITBS940059U1 - Unita' operatrice per macchine utensili in particolare macchine transfer - Google Patents

Abstract

Si tratta di un'unità operatrice del tipo a cannotto per macchine utensili, nella quale il cannotto (12) è costituito da una parte anteriore (12a), prismatica o cilindrica, e da un gambo posteriore a vite (12b) traslanti congiuntamente in un corpo o carcassa (11) senza ruotare e portanti coassialmente un mandrino. Il gambo a vite (12b) si estende fino in un organo (15) di comando del mandrino (14), e si accoppia ad una madrevite (17) che è supportata rotante, senza traslare, nel corpo o carcassa, ed è comandata in rotazione da un apparato motore (20, 20a) per determinare la traslazione assiale del cannotto.FIGURA 1

Description

D E S C R I Z I O N E

del BREVETTO PER MODELLO INDUSTRIALE DI UTILITÀ' avente per titolo:

UNITA' OPERATRICE PER MACCHINE UTENSILI, IN PAR-

TI COLARE MACCHINE TRANSFER-

Il presente modello di utilità si riferisce ad un'unità operatrice cosiddetta a cannotto per macchine utensili, in particolare macchine transfer, composta da un mandrino girevole e spostabile assialmente e da un gruppo vite—madrevite che comanda gli spostamenti assiali di avanzamento e ritorno del mandrino.

Già sono note unità operatrici di questo tipo a cannotto, nelle quali il mandrina e il gruppo vitemadrevite di traslazione sono coassiali. La vite ha una forma tubolare, e supportata in un corpo fisso con possibilità di rotazione ma non di traslazione; la madrevite è solidale con un cannotto e trasla nel corpo fisso tra due posizioni estreme; il mandrino si estende assialmente nel gruppo vite-madrevite e nella sua parte anteriore, che porta l'utensile, è supportato girevole nel cannotto mentre nella sua parte posteriore è supportato e scorrevole assialmente in un organo che comanda la rotazione del mandrino. Dette unità non sono tuttavia esenti da inconvenienti e svantaggi a causa del modo di combinazione e di supporto dei vari componenti. In effetti, l'unità risulta particolarmente lunga e ingombrante, il mandrino quando avanzato si trova ad essere sostenuto in un modo improprio e tale da non assicurare la rigidità del sistema e da permettere al mandrino inflessioni e movimenti laterali tutto a scapito della precisione di lavoro dell'unità. Inoltre, in dette unità c'è sempre la necessità di lasciare un gioco di scorrimento con l'inconveniente che a mandrino freddo un tale gioco può essere dannoso e a mandrino riscaldatosi durante 1'uso, per il calore che si genera nei cuscinetti , il gioco si riduce fino a poter bloccare lo scorrimento del cannotto se il gioco a freddo è troppo preciso.

Scopo del presente trovato è di ovviare ai suddetti inconvenienti e svantaggi attraverso una nuova configurazione, combinazione e disposizione degli organi che compongano l'unità operatrice e con il risul tato

- di una minor lunghezza e un maggior diametro del mandrino;

- di un'elevata rigidità paragonabile a quella di unità a slitta per un migliore sostegno del mandri no;

- di poter utilizzare l'unità operatrice anche con utensili moderni per lavorazioni ad alte velocità e dì grande precisione;

- di poter usufruire dell'unità operatrice in sostituzione di quelle unità considerate rigide per lavorazioni di tornitura o fresatura frontale cosiddetta a "tuffo";

- di avere un'unità operatrice sostanzialmente ermetica, comunque così protetta da poter lavorare in presenza di fluidi in macchine chiuse.

In accordo al trovato, detto scopo e un tale risultato si conseguono con un'unità operatrice conforme alla rivendicazione 1 ed in particolare: solidarizzando la vite del gruppo vite—madrevite di comando con il cannotto portante e traslante il mandrino; utilizzando la madrevite contemporaneamente come elemento di spinta per la traslazione dell'insieme cannotto—mandrino e come supporto radiale po— sitivo per la vite e conseguentemente del cannotto supportando il mandrino nel cannotto in due zone a distanza l'una dall'altra per evitarne flessioni indesiderate; compenentrando il cannotto, meglio la vite con esso solidale; nell'organo di comando della rotazione del mandrino, dotando la coda del mandrino di un mezzo di calettamento di maggior diametro accoppiata e scorrevole in scanalature previste nell'organo di comando della rotazione del mandrino; e adottando un sistema idrostatico o comunque a precarica per annullamento dei giochi di accoppi amento.

Il sistema di supporto idrostatico consente di gestire i giochi di accoppiamento in base al riscaldamento del mandrino, ed in ogni caso di mantenere il cannotto centrato nel corpo e l'asse di scorrimento ben preciso e senza gioco.

Maggiori dettagli del travato risulteranno più evidenti dal seguito della descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni nei quali:

la Fig.l mostra, in sezione longitudinale, una prima forma di esecuzione dell'unità operatrice secando il trovato; e

la Fig.2 mostra una vista parziale dell'unità in Fig.l con cannotto in posizione avanzata;

la Fig.3 mostra, ancora in sezione longitudinale, un 'altra -forma di esecuzione dell'unità operatrice con mandrino arretrato;

la Fig.4 mastra una vista dell'unità in Fig.3, ma con cannotto avanzato.

L'unità operatrice qui proposta comprende essenzialmente un corpo o carcassa 11, un cannotto 12, un gruppo vite—madrevite 13, un mandrino 14 e un organo 15 di comando della rotazione del mandrino.

Il corpo o carcassa 11 va -fissato in maniera nota sulla macchina utensile interessata; il cannotto 12, il gruppo vite-madrevite 13 e il mandrino 14 sono tutti coassiali nel corpo o carcassa 11 e configurati e combinati come segue.

II cannotto 12 comprende una parte anteriore prismatica cilindrica 12a ed un gambo posteriore a vite 12b con una filettatura esterna. La parte anteriore 12a e il gambo posteriore 12b possono formare un tutt'uno integrale od essere fissati tra di loro. Il cannotto ed il gambo a vite 12b delimitano insieme un alloggiamento assiale nel quale è supportato e si estende il mandrino 14.

Il cannotto 12 così composto (12a,12b),è spostabile assialmente, senza possibilità di ruotare, nel corpo o carcassa 11.

Più precisamente, la parte anteriore 12a del cannotto è centrata e supportata nel corpo o carcassa 11 per mezza di un sistema di guida 16 a giaco nullo o con sistema precaricato. Il gambo a vite posteriore 12b è comunque accoppiato, esternamente , con una madrevite 17 rotante, ma non traslante, nel corpo o carcassa 11. La madrevite 17 è supportata nel corpo o carcassa 11 mediante cuscinetti 18 a altro sistema, e per la sua rotazione, detta madrevite è comandata da una trasmissione, per esempio, a cinghia dentata 19 azionata da un motore 20 come in Fig.l oppure è comandata da un motore 20a integratovi come mostrato nelle Figg.3 e 4. Alla rotazione della madrevite 17 corrisponde allora la traslazione assiale del cannotto 12 composto, come detto più sopra, dalla parte anteriore cilindrica 12a e dal gambo a vite 12b accoppiato con la madre-vite 17.

L'accoppiamento gambo a vite—madrevite può essere indifferentemente a strisciamento diretta, a circolazione di sfere, con interposizione di rulli incrociati o idrostatico. In ogni caso la madrevite ruota senza traslare, mentre il gambo a vite trasla, senza ruotare, unitamente alla parte anteriore del cannotto. La madrevite funge cosi contemporaneamente da organo di spìnta e di supporto radiale del gambo a vite.

Il mandrina 14 si estende in asse al cannotto 12. La sua parte anteriore è supportata nella parte anteriore 12a del cannotto, in almeno due zone distanziate, mediante cuscinetti 21 o con altro sistema a precarico, per esempio idrostatica per l'annullamento dei giochi. Alla coda del mandrino 14 è -fissato un elemento di sostegno e di trascinamento 22 per mezzo del quale il mandrino si accoppia con 1'organo 15 che comanda la rotazione del mandrino.

Quest'organo 15 puù essere in forma di puleggia —v. Figg.l e 3- o può essere costituito dall'albero cavo di un elettromotore 115 del tipo utilizzato correntemente nei cosiddetti elettromandrini cosa questa che consente di contenere ulteriormente l'ingombro del complesso -v.Fig.3.

L'organo di comando 15, sia esso una puleggia o un albero cavo, presenta un foro assiale scanalato 15a, e 1'elemento di trascinamento e sostegno 22 sulla coda del mandrino è corrispondentemente scanalato all’esterno per coniugarsi con il foro scanalato di detto organo di comando. In tal modo il mandrino 14 è ruotato ad opera dell'organo di comando 15 o 115 e allo stesso tempo può traslare assialmente nell'organo stesso per l'avanzamento e il ritorno del mandrino unitamente al cannotto 12. Da notare che la presenza dell'elemento di trascinamento e sostegno 22 può avere un diametro maggiore di quella della coda del mandrino e come tale può assicurare un trascinamento più ampio del mandrino rimanendo comunque sempre sostenuto scorrevolmente nell'organo di comando. Nel caso di un'usura poi, l'elemento di sostegno può essere sostituito comodamente senza dover sostituire il mandrino.

Da notare in-fine che il -foro assiale 15a dell "or— gano di comando potrà essere dimensionato per ricevere un tratto posteriore del gambo a vite l:2b. In altri termini, il gambo a vite 12b oltre che costituire parte del cannotto, si compenetra nell'organo di comando 15 o 115 della rotazione del mandrino con il vantaggio di poter ridurre la lunghezza complessiva dell'unità e di poter usufruire di un mandrino di maggior diametro ed avente dunque una maggior resistenza torsionale per un suo impiego anche alle più alte velocità.

Le due forme di reai izzazione mostrate nelle Figg.l e 3 sono del tutto analoghe per quanto riguarda la combinazione dei componenti essenziali. Nella realizzazione in Fig.3, sono previsti a differenza di quanto illustrato nella Fig.l, un sistema di supporto idrostatico 24 per il cannotto; motori 20a e 115 tipo "brushless" coordinati direttamente alla madrevite 17 e all'organo di comando 15, rispettivamente, ed un dispositivo di protezione contro gli urti posto, tra madrevite e carcassa dell'unità. Questo dispositivo consiste essenzialmente in un assorbitore d'urto a molle e in un rivelatore ed è previsto per causare automaticamente l 'arresto dell'unità e/o l'arretramento del mandrino nel caso di un urto dell'utensile o di altra componente dell'unità contro altri corpi cosi da evitare danneggiamenti alle parti più soggette a guasti, come sfere, cuscinetti, ecc.

Claims (9)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Unità operatrice per macchine utensili, in particolare per macchine transfer, comprendente un corpo o carcassa (11), un cannotto (12), un gruppo vite-madrevite (13), un mandrino rotante (14) ed un organo (15,115) di comando della rotazione del mandrino, cannotto, gruppo vite—madrevite , mandrina e organo di comando essendo tutti coassiali nel corpo o carcassa, caratterizzato dal fatto che il cannotto (12) è costituita da una parte anteriore (12a) prismatica o cilindrica e da un gambo posteriore a vite (12b) traslanti congiuntamente nel corpo o car— cassa (11) senza ruotare, la parte anteriore (12a) essendo guidata assialmente nel corpo o carcassa mentre il gambo a vite (12b) si estende fino all'or— gano (15) di comando del mandrino (14), dal fatto che al gambo a vite (12b) del cannotto è accoppiata una madrevite (17) supportata rotante, senza traslare nel corpo o carcassa, e comandata in rotazione da un apparato motore (20,20a) per determinare la traslazione assiale del cannotto, e dal fatto che il mandrino rotante (14), si estende assialmente in detto cannotto (12a,12b), supportato anteriormente nella parte prismatica o cilindrica (12a) del cannotto e scorrevole posteriormente nell'organo (15, 115) di comando della rotazione del mandrino.
2. 2. Unità operatrice secondo la rivendicazione 1, in cui la parte anteriore e il gambo a vite del cannotto -formano un tutt'uno integrale o sono -fissati l 'uno all'altro.
3. 3. Unità operatrice seconda la rivendicazione 1, in cui almeno il cannotto (12a) è supportato nel corpo o carcassa e il mandrino (14) e supportato in detto cannotto mediante sistemi di cuscinetti a precarica idrostatico o a rulli.
4. 4. Unità operatrice secondo le rivendicazi oni precedenti, in cui il mandrino (14) è supportato nella parte anteriore cilindrica (12a) del cannotto in almeno due zone distanziate, ed in cui la madrevite (17) costituisce allo stesso tempo mezzo di spinta e di supporto radiale del cannotto attraver— so il gambo a vite.
5. 5. Unità operatrice seconda le rivendicazioni precedenti, in cui un tratto posteriore del gambo a vite (12b) del cannotto compenetra assialmente nel-1 'organo (15,115) di comando della rotazione del mandrino (14).
6. 6. Unità operatrice seconda la rivendicazione 6, in cui detto organo (15) di comando della rotazione del mandrino è in forma di puleggia o di motore ad albera cava montata sul corpo a carcassa in modo da ruotare senza traslare, in cui detto organo (15) ha un -foro assiale scanalato (15a), ed in cui all'estremità posteriore del mandrino è -fissato un elemento di sostegno e trascinamento (22) esternamente scanalata che si coniuga in rotazione con il foro scanalato dell'organo di comando per permettere la rotazione e la traslazione contemporanea del mandrina, detto elemento di trascinamento e sostegno avendo un diametro esterno preferibilmente maggiore del diametro del mandrino.
7. 7. Unità operatrice seconda una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'accoppiamento vite-madrevite è a strisciamento diretto, a circolazione di sfere, a interposizione di rulli incrociati □ idrostatico.
8. 8. Unità operatrice secando una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, incorporante inoltre un dispositivo di protezione (25) contro gli urti frontali, detto dispositivo essendo posto tra la madrevite e il corpo o carcassa e comprendente un assorbitore d'urto ed un sensore destinato a rilevare l'intervento del dispositiva e ad arrestare l'unità e/o a causare l'arretramento del mandrino.
9. 9.Unità operatrice per macchine utensili, in particolare macchine transfer, come sostanzialmente sopra descritta, illustrata e rivendicata per gli scopi specificati.