ITCZ20120006A1

ITCZ20120006A1 - Macchina barenatrice portatile

Info

Publication number: ITCZ20120006A1
Application number: IT000006A
Authority: IT
Inventors: Francesco Costanzo; Raffaele Mauro
Original assignee: Francesco Costanzo; Raffaele Mauro
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2013-10-11
Also published as: EP2836325A1; EP2836325B1; CN104379283A; RU2014144616A; RU2593045C2; US9561561B2; US20150052721A1; ES2719488T3; CN104379283B; WO2013153430A1

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

"Macchina barenatrice portatile"

La presente invenzione è relativa ad una macchina barenatrice portatile.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad una macchina barenatrice portatile del tipo di quelle che vengono normalmente utilizzate per svolgere l'alesatura e la saldatura, ovvero per ricondizionare fori o sedi per perni di articolazione, boccole di rotazione, su macchine o loro parti, senza dover trasportare in officina il pezzo da ripristinare e senza dover ricorrere al piazzamento del pezzo stesso su macchine utensili di tipo fisso. Come è noto, una macchina barenatrice portatile è abilitata a effettuare l'operazione di alesatura di una sede da ricondizionare, il successivo riporto di materiale mediante l'operazione di saldatura e il ripristino delle dimensioni e tolleranze originarie mediante un'operazione di alesatura di rifinitura. Una macchina alesatrice-saldatrice nota può essere a tre motori o a due motori.

Un esempio di macchina alesatrice-saldatrice portatile a due motori è descritto nel brevetto italiano N. 0001336640 concesso il 14 Novembre 2006 a SIR MECCANICA SPA. Il brevetto descrive una macchina alesatrice saldatrice portatile comprendente una struttura portante tubolare, un albero portautensili, un gruppo di avanzamento dell'albero portautensili inserito all'interno della struttura portante tubolare, e un gruppo di rotazione dell'albero portautensili. L'albero porta-utensili ha un suo asse di sviluppo e supporta mezzi di alesatura e mezzi di saldatura di parti da lavorare. Inoltre, la macchina comprende un primo motore elettrico per porre in rotazione l'albero porta-utensili. Il motore e l'albero sono connessi mediante mezzi rigidi di trasmissione, ovvero una coppia formata da una ruota dentata elicoidale e da una vite senza fine. La ruota dentata elicoidale è collegabile all'albero porta-utensili e la vite senza fine è connessa all'albero di trasmissione del motore stesso. Il gruppo di avanzamento comprende un secondo motore elettrico che, tramite un riduttore dotato, in uscita, un pignone, una cinghia elastica, una puleggia e una boccola, trasmette un moto di avanzamento ad un organo tubolare filettato alloggiato almeno parzialmente all'interno della struttura portante.

Seppur efficace sotto diversi aspetti, la soluzione sopra descritta risulta affetta dal problema che l'utilizzo di mezzi rigidi di trasmissione del moto di rotazione dal motore all'albero porta-utensili comporta che le vibrazioni originate durante la lavorazione, propagandosi tra le varie parti della macchina, non possono essere attutite opportunamente. Infatti, se da un lato è necessario avere alberi estremamente rigidi per sostenere senza piegare, lo stress esercitato su questi è molto elevato, per cui se la rigidità dell'albero non è adeguata, lo sforzo che deve esercitare la macchina nel punto di lavorazione influenza negativamente la precisione della macchina. Pertanto, la macchina va incontro ad anomalie di funzionamento, rischiando di non poter garantire un'appropriata tensione di lavoro e compromettendo la qualità delle superfici lavorate.

Una soluzione a questo problema può essere riscontrata nella domanda di brevetto internazionale WO 03053625 pubblicata il 3 Luglio 2003 a Russo Evangelista e che si riferisce ad una macchina portatile per lavori di saldatura e alesatura di fori comprendente due elementi tubolari e tre motori ad ingranaggi. Il primo motore comanda la rotazione della barra metallica di alesatura durante la rimozione procedura trucioli, attraverso una prima ruota dentata che aziona una seconda ruota dentata che impegna una terza ruota dentata collegata al mozzo motore attraverso una chiave inserita nella scanalatura della barra alesatrice. Il secondo motore è provvisto di una cinghia elastica. Sull'asse del terzo motore, che comanda la rotazione del mandrino durante la procedura di saldatura foro, è montata la seconda ruota dentata 10 che si impegna con la terza ruota dentata, che è collegata al mozzo motore attraverso una chiave inserita nella scanalatura del mandrino. Questa spinge un albero portautensili attraverso un meccanismo a vite senza fine. Il terzo motore, per l'avanzamento del mandrino, aziona l'albero portautensili attraverso un meccanismo a vite senza fine che serve a bloccare il mandrino sul secondo elemento tubolare.

Tuttavia, questa soluzione fa uso di tre motori per motorizzare, rispettivamente, la rotazione durante la fase di riporto della saldatura, la rotazione durante la fase di alesatura e l'avanzamento-arretramento del gruppo di lavorazione lungo l'asse della sede di lavorazione, risultando una macchina molto complessa, pesante e difficilmente trasportabile. Inoltre, le soluzioni sopra descritte non consentono all'operatore di evitare lo smontaggio della macchina per trasferirla in posti diversi in cui svolgere, ad esempio, la sola lavorazione di saldatura. Quindi, il trasporto di tali macchine richiederebbe un trasporto molto difficoltoso.

Una soluzione di macchina scomponibile e, quindi, trasportabile, è descritta nella domanda di brevetto US 2003126961 pubblicata il 10 Luglio 2003 a Russo Evangelista. Questa domanda di brevetto descrive una macchina utensile componibile per asportazione di truciolo, su fori di grande diametro e di grande lunghezza, costituita da un albero su cui si trova una macchina base, controllata da un primo motore per il movimento di rotazione e da un secondo motore per il movimento di traslazione, su cui sono montati gli elementi utensili. Sull'albero due cuscinetti di supporto sono montati su entrambi i lati del'utensile, tutti aventi raggi con scanalature radiali in cui sono inseriti dei gruppi per regolare e bloccare l'utensile sull'albero. Un morsetto idraulico è montato almeno su un lato, alle due estremità dell'albero e due elementi spalla scanalati sono montati per consentire che il morsetto idraulico eserciti la pressione necessaria per bloccare l'utensile.

Tuttavia questa soluzione è specificatamente pensata per svolgere lavorazioni sott'acqua e, conseguentemente, utilizza elementi che devono avere la caratteristica di potere essere utilizzati in acqua senza andar incontro a rovinio. Quindi, potrebbe essere molto costosa.

Scopo della presente invenzione è fornire una macchina barenatrice portatile che svolga l'operazione di alesatura e saldatura e che comprenda un gruppo di trasmissione e un gruppo centralizzato che, a seconda della lavorazione richiesta o a seconda del luogo in cui la lavorazione è richiesta, possano essere accoppiate o disaccoppiate .

Secondo la presente invenzione viene realizzata una macchina barenatrice portatile, come definito nella rivendicazione 1.

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 mostra una vista schematica laterale di una macchina barenatrice portatile, secondo l'invenzione;

- la figura 2 mostra una vista schematica frontale di una macchina barenatrice portatile, secondo l'invenzione;

- la figura 3 mostra una vista schematica laterale, lungo una sezione A-A, di una macchina barenatrice portatile, secondo 1'invenzione;

- la figura 4 mostra una vista schematica del sistema di aggancio tra un gruppo di trasmissione e un gruppo centralizzato di una macchina barenatrice portatile, secondo l'invenzione;

- le figure 5a-5b mostrano una vista schematica rispettivamente lungo una sezione A'-A' e lungo una sezione A"-A" di una porzione di una macchina barenatrice portatile comprendente un sistema di blocco, secondo l'invenzione;

- la figura 6 mostra una vista schematica lungo una sezione A'-A' di una seconda porzione di una macchina barenatrice portatile comprendente un sistema di blocco, secondo l'invenzione;

- le figure 7a-7b mostrano una vista schematica del sistema di blocco, rispettivamente assemblato e non assemblato, di una macchina barenatrice portatile, secondo l'invenzione.

Con riferimento a tali figure, e, in particolare, alla figura 1, è mostrata una macchina barenatrice portatile 100, secondo l'invenzione. Nel dettaglio, la macchina barenatrice portatile comprende un gruppo di trasmissione 101 e un gruppo centralizzato 102. Una vista frontale della macchina 100 è mostrata nella figura 2, in cui sono riportate le tracce della sua sezione trasversale A-A e della sua sezione longitudinale A'-A'. Più dettagliatamente, la sezione trasversale A-A della macchina 100 è mostrata in figura 3. Il gruppo di trasmissione 101 comprende un motore elettrico 103 avente un asse di rotazione B e un blocco di distribuzione 104 che 10 supporta e trasmette il moto di rotazione impresso dal motore 103 ad un albero porta utensili 105 avente un asse di rotazione C. La trasmissione meccanica flessibile del moto generato dal motore elettrico 103 avviene, infatti, all'interno del blocco di distribuzione 104 che comprende una prima corona dentata motrice 106, il cui asse di rotazione coincide con l'asse di rotazione B del motore elettrico, e una seconda corona dentata condotta 107, 11 cui asse di rotazione coincide con l'asse di rotazione C dell'albero portautensili 105. In particolare, il moto viene trasmesso dalla corona dentata motrice 106 alla corona dentata condotta 107 tramite un'opportuna catena di trasmissione. Inoltre, il gruppo di trasmissione 101 presenta, in uscita, una boccola 108 con sede conica.

Il gruppo centralizzato 102, invece, è atto a consentire l'avanzamento e la variazione di velocità di avanzamento dell'albero porta utensili 105 nel caso della lavorazione di alesatura e della barra porta torcia nel caso della lavorazione di saldatura.

Il gruppo centralizzato 102 comprende un albero portante 109 di avanzamento dell'albero portautensili 105 e della torcia e un motore elettrico centralizzato 110 che permette all'operatore di manovrare la macchina in maniera più agevole e controllata e, con l'ausilio di comandi, di variare la velocità di avanzamento del gruppo centralizzato 102, dell'albero portautensili 105 e della torcia.

L'albero portante 109 è sostanzialmente formato da un tubo cilindrico cavo comprendente internamente un tubo vite 111 filettato esternamente che funge da organo di avanzamento. La trasmissione meccanica rigida del moto generato dal motore elettrico centralizzato 110 al tubo vite 111 avviene tramite un pignone a dentatura conica 112 posizionato all'uscita del motore elettrico centralizzato 110. Infatti, la dentatura conica del pignone 112 va ad ingranarsi con una corona conica 113 serrata al tubo vite 111 in modo tale da causarne la rotazione rispetto all'asse C. Il gruppo centralizzato 102 comprende anche una ghiera 114, posizionata ad un estremità dell'albero portante di avanzamento 109 opposta all'estremità d'uscita dell'albero porta utensili 105, e configurata per essere accoppiata con la boccola 108 con sede conica posta all'uscita del gruppo di trasmissione 101. In figura 4, sono mostrati il gruppo di trasmissione 101 e il gruppo centralizzato 102 disaccoppiati e configurati per potersi accoppiare mediante l'aggancio della ghiera 114 con la boccola 108.

Inoltre, la macchina 100 comprende un sistema di avanzamento che consente di trasformare il moto rotatorio impresso dal motore elettrico 103 in moto rettilineo del tubo vite 111 lungo l'asse C. Le figure 5a e 5b mostrano viste schematiche di una prima porzione del sistema di avanzamento rispettivamente lungo la sezione A'-A' e lungo la sezione A"-A". In particolare, il sistema di avanzamento comprende un elemento 115 solidale all'albero portante 109 e fissato a questo mediante viti; un tassello filettato 116 mobile che funge da tassello madrevite, detto chiocciola, posto all'interno dell'albero portante 109; almeno una molla 117, e preferibilmente due molle, compresa nell'elemento 115 e che esercita la forza di pressione sul tassello filettato 116; e un elemento leva 118 incernierato ad un perno passante per il tassello filettato 116 e mobile da una posizione centrale P ad una posizione angolare destra D e da una posizione centrale P ad una posizione angolare sinistra S.

In uso, quando l'elemento leva 118 si trova nella posizione centrale P, il tassello filettato 116 viene spinto radialmente al tubo vite 111 permettendo l'accoppiamento tra il gruppo di trasmissione 101 e il gruppo centralizzato 102. In questa configurazione, il moto rotatorio del tubo vite 111 indotto dal motore elettrico centralizzato 110 viene trasformato in un moto rettilineo del tubo vite 111 lungo l'asse C dell'albero porta utensili 105, consentendo il suo avanzamento. Quando, invece, l'elemento leva 118 si trova nella posizione D o S, il tassello filettato 116 viene fatto arretrare dal tubo vite 111 disaccoppiando il gruppo di trasmissione 101 dal gruppo centralizzato 102.

Secondo un aspetto dell'invenzione, l'elemento leva 118 consente di posizionare manualmente il gruppo centralizzato 102 in posizione di lavoro per svolgere le operazioni di saldatura e/o barenatura.

Vantaggiosamente, il sistema di avanzamento consente all'operatore di posizionare il gruppo centralizzato 102 più rapidamente nello stato di inizio lavoro o di ripresa lavoro dopo avere effettuato il completo avanzamento del gruppo 102 stesso.

Secondo un aspetto dell'invenzione, il gruppo di trasmissione 101 viene, in una prima fase, centrato in asse tramite appositi strumenti di fissaggio e, in una seconda fase, accoppiato al gruppo centralizzato 102.

Secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, il gruppo centralizzato 102 funge da macchina di avanzamento automatico per la torcia di saldatura. Pertanto, se la lavorazione richiesta è quella di sola saldatura, solo il gruppo centralizzato 102 viene messo in centraggio sulla parte da lavorare.

La macchina 100 comprende anche un sistema di blocco che evita gli spostamenti lungo l'asse C dell'albero porta utensili 105 durante la lavorazione. In particolare, come mostrato in figura 5 e 6, e, per una migliore comprensione, in figura 7, la macchina 100 comprende: - un organo di bloccaggio 119, posizionato in corrispondenza dell'estremità posteriore del gruppo centralizzato 102; - un albero 120 di blocco dell'albero porta utensili 105 avente un primo dente di battuta 121a e un secondo dente di battuta 121b; - un primo supporto 122 in cui si trova inserito l'albero 120 di blocco, un cuscinetto evolvente 123 configurato per garantire la possibilità di rotazione dell'albero porta utensili 105 e per fissarla assialmente; - un secondo supporto 124 in cui si trova inserita una boccola 125 solidale all'organo di bloccaggio 119 e all'albero di blocco 120. Anche il cuscinetto 123 è solidale all'albero di blocco 120, che viene inserito dentro il supporto 122, il cuscinetto 123, il supporto 124 e la boccola 125 finché il secondo dente di battuta 121b ingaggia il cuscinetto 123. Una rondella 126 viene inserita attorno alla boccola 125 e un dado 127 blocca la corsa in traslazione dell'albero di blocco 120 e, quindi, del gruppo centralizzato 102, cosicché tutta la macchina 100 risulta centrata e bloccata, ovvero pronta per iniziare la lavorazione.

Il sistema di blocco comprende anche una prima boccola filettata passante 128, solidale all'albero 120 di blocco, e una seconda boccola libera 129. La prima boccola 128 ha una superficie inclinata affacciata alla superficie inclinata della seconda boccola 129. Quindi, la rotazione dell'albero di blocco 120 determina lo spostamento assiale della boccola 128. Conseguentemente, il contatto delle due superfici inclinate delle boccole 128 e 129 determina lo spostamento radiale contrapposto delle stesse e la spinta verso le pareti interne dell'albero portautensili 105.

Pertanto, la macchina secondo l'invenzione, essendo scomponibile in due parti, consente il trasporto separato delle singole parti 101 e 102 necessarie alla lavorazione.

Un altro vantaggio consiste nel fatto che la macchina secondo l'invenzione consente di rendere il lavoro dell'operatore del settore meno faticoso, essendo notevolmente maneggevole.

Ulteriormente, la macchina secondo l'invenzione consente di centrare sulla parte da lavorare solo il gruppo centralizzato, se la lavorazione richiesta è quella di sola saldatura.

Risulta infine chiaro che alla macchina qui descritta ed illustrata possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina barenatrice portatile (100) comprendente: - un gruppo di trasmissione (101) comprendente un primo motore elettrico (103) avente un asse di rotazione (B) e un blocco di distribuzione (104) del moto impresso da detto motore elettrico (103) ad un albero porta utensili (105) per supportare mezzi di alesatura e saldatura e avente un asse di rotazione (C); - un gruppo centralizzato (102) comprendente un albero portante (109) di avanzamento di detto albero portautensili (105) e un secondo motore elettrico centralizzato (110) atto a gestire detto avanzamento; caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi (108, 114) di accoppiamento e disaccoppiamento tra detto gruppo di trasmissione (101) e detto gruppo centralizzato (102).
2. Macchina barenatrice portatile (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (108, 114) di accoppiamento e disaccoppiamento sono almeno una boccola (108) con sede conica posta all'uscita di detto gruppo di trasmissione (101) e almeno una ghiera (114) compresa in detto gruppo centralizzato (102) posizionata ad un'estremità di detto albero portante (109) di avanzamento di detto albero portautensili (105).
3. Macchina barenatrice portatile (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto blocco di distribuzione (104) comprende una prima corona dentata motrice (106) avente un asse di rotazione coincidente con detto asse di rotazione (B) e una seconda corona dentata condotta (107) avente un asse di rotazione coincidente con detto asse di rotazione (C), detta corona dentata motrice (106) trasmettendo il moto a detta corona dentata condotta (107) tramite una catena di trasmissione.
4. Macchina barenatrice portatile (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto albero portante (109) di avanzamento comprende un tubo cilindrico cavo comprendente internamente un tubo vite (111) filettato esternamente atto a far avanzare detto albero portautensili (105).
5. Macchina barenatrice portatile (100) secondo le rivendicazioni 1 e 4, caratterizzata dal fatto che detto motore elettrico centralizzato (110) presenta in uscita un pignone a dentatura conica (112) atto ad ingranarsi con una corona conica (113) serrata a detto tubo vite (111) in modo tale da causarne la rotazione rispetto a detto asse (C).
6. Macchina barenatrice portatile (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un sistema di avanzamento di detto tubo vite (111) atto a trasformare il moto rotatorio impresso da detto motore elettrico (103) in moto rettilineo di detto tubo vite (111) lungo detto asse (C).
7. Macchina barenatrice portatile (100) secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto sistema di avanzamento comprende: - almeno un elemento (115) solidale a detto albero portante (109) di avanzamento; - almeno un tassello filettato (116) mobile posto all'interno di detto albero portante (109); - almeno una molla (117) compresa in detto elemento (115) agente su detto tassello filettato (116); e - almeno un elemento leva (118) incernierato ad un perno passante per detto tassello filettato (116) e mobile da una posizione centrale P ad una posizione angolare destra D e sinistra S.
8. Macchina barenatrice portatile (100) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto tassello filettato (116) si trova spinto radialmente verso detto tubo vite (111) nella configurazione in cui detto elemento leva (118) si trova nella posizione centrale P e detto gruppo di trasmissione (101) è accoppiato con detto gruppo centralizzato (102).
9. Macchina barenatrice portatile (100) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto tassello filettato (116) si trova arretrato da detto tubo vite (111) nella configurazione in cui detto elemento leva (118) si trova nella posizione D o S e detto gruppo di trasmissione (101) è disaccoppiato da detto gruppo centralizzato (102).
10. Macchina barenatrice portatile (100) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto elemento leva (118) è configurato per posizionare detto gruppo centralizzato (102) di detta macchina (100) in posizione di lavoro per svolgere la sola operazione di saldatura.
11. Macchina barenatrice portatile (100) secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto gruppo centralizzato (102) nella configurazione di disaccoppiamento da detto gruppo di trasmissione (101) è predisposto per essere messo in centraggio sulla parte da lavorare e svolgere l'operazione di saldatura.
12. Macchina barenatrice portatile (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere un sistema di blocco atto a rendere solidale detto albero porta utensili (105) a detto gruppo centrallizato (102) lungo detto asse (C) durante la lavorazione.
13. Macchina barenatrice portatile (100) secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detto sistema di blocco comprende: - un organo di bloccaggio (119), posizionato in corrispondenza dell'estremità posteriore di detto gruppo centralizzato (102); - almeno una boccola (125) solidale a detto organo di bloccaggio (119); - un albero (120) di blocco di detto albero portautensili (105); - almeno un cuscinetto evolvente (123) solidale a detta boccola (125) e a detto albero di blocco (120) configurato per garantire la possibilità di rotazione dell'albero porta utensili (105) e per fissarla assialmente; - una prima boccola filettata passante (128), solidale a detto albero di blocco (120) posizionata all'estremità anteriore di detto albero (120) di blocco e una seconda boccola libera (129), la prima boccola (128) avente una superficie inclinata affacciata alla superficie inclinata di detta seconda boccola (129).
14. Macchina barenatrice portatile (100) secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che dette superfici inclinate di dette boccole (128, 129) si trovano in contatto nella configurazione in cui detta boccola (128) si sposta assialmente in seguito all'avvitamento di detto albero di blocco (120), detto contatto tra dette superfici inclinate determinando lo spostamento radiale contrapposto di dette boccole (128, 129) e la loro spinta verso le pareti interne di detto albero portautensili (105), causandone il relativo blocco.