ITFI20090238A1

ITFI20090238A1 - Testa cavatrice applicabile ad un centro di lavoro

Info

Publication number: ITFI20090238A1
Application number: IT000238A
Authority: IT
Inventors: Lando Lari
Original assignee: Lari & Lari S R L
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2011-05-18

Description

" TESTA CAVATRICE APPLICABILE AD UN CENTRO DI LAVORO "

DESCRIZIONE

Campo Tecnico

La presente invenzione si riferisce ad una testa cavatrice atta a formare cave rettangolari a spigoli vivi in masselli di legno od altro, ad esempio facenti parte di infissi per l’esecuzione di giunzioni a tenoni fra montanti e traverse di ante e telai. Stato della Tecnica

Le teste cavatrici conosciute, quale ad esempio quella descritta nel brevetto italiano n° 1103659 di Lari Antonio e Brogi Se rgio depositato il 9/1/78, sono munite di un motore elettrico che, tramite ad esempio un albero ad eccentrici, aziona un utensile od una coppia di utensili conferendo a questi un moto di lavoro orbitale. Tali teste ed il relativo motore sono supportate da una apposita incastellatura per formare macchine utensili monoscopo, ossia atte solo ad eseguire la lavorazione di cave.

Nella produzione in serie di infissi, mobili od altro si impiegano centri di lavoro a più assi per eseguire vari tipi di lavorazione, quali fresatura, foratura, taglio, ecc. Tali centri di lavoro, muniti degli utensili adatti, possono essere programmati per eseguire su uno stesso pezzo una successione di tali operazioni senza interventi manuali per il posizionamento del pezzo, il cambio degli utensili e quant'altro.

Tuttavia, con la tecnica attuale, non esiste una testa cavatrice che possa essere utilizzata da un centro di lavoro per eseguire le suddette cave in un pezzo lavorato, ed è necessario disporre di una macchina cavatrice separata da alimentare manualmente, ciò che comporta tempi e costi di lavoro relativamente notevoli.

Scopo e Sommario dell’Invenzione

La presente invenzione ha lo scopo di eliminare il suddetto inconveniente fornendo una testa cavatrice atta all'impiego su un centro di lavoro, ad esempio una testa cavatrice del tipo descritto nel brevetto sopra citato ma priva di un proprio motore di trascinamento ed atta ad essere fissata rapidamente al mandrino di un centro di lavoro.

Nel seguito della presente descrizione, con "gruppo mandrino" si intende un gruppo comprendente almeno un mandrino vero e proprio ed il motore per la rotazione del mandrino stesso, tale gruppo essendo movimentato secondo uno o più assi di lavoro.

Secondo l'invenzione, la testa comprende un mezzo di fissaggio della struttura della testa ad un gruppo mandrino ed un mezzo di collegamento dell'albero di comando degli utensili cavatori al mandrino per far ruotare l'albero stesso, permettendo così di azionare tali utensili mediante la rotazione del mandrino.

Preferibilmente detto mezzo di collegamento dell'albero di comando degli utensili cavatori al mandrino è un giunto di attacco standard, ad esempio un attacco rapido ISO 30, HSK od altro atto a calettare in modo conosciuto utensili quali una fresa, una punta a forare od altro ad un mandrino.

In una forma di attuazione preferita dell'invenzione, detto mezzo di fissaggio ha una forma anulare e presenta una superficie cilindrica di accoppiamento con una corrispondente superficie cilindrica statica del gruppo mandrino, l'asse di dette superfici accoppiate essendo parallelo all'asse del mandrino o addirittura coincidente con questo. Il gruppo mandrino può essere dotato o meno di un gruppo ausiliario girevole costituente sostanzialmente un asse controllato aggiuntivo del centro di lavoro. La suddetta superficie cilindrica di accoppiamento può essere direttamente a contatto con la struttura del mandrino oppure essere collegata a questo indirettamente attraverso un tale gruppo ausiliare girevole o collari intermedi.

Preferibilmente il mezzo di fissaggio comprende attuatori, ad esempio attuatori a fluido, atti a bloccare la testa cavatrice al gruppo mandrino, ed a rilasciarlo per allontanare la testa operatrice dal gruppo mandrino e consentire al centro di lavoro di passare ad altri tipi di lavorazione.

Detti mezzi di fissaggio possono comprendere in alternativa:

- almeno un pistone con un dente d'impegno atto ad essere inserito in una cava di un organo solidale con il gruppo mandrino mediante un attuatore a fluido; - almeno un pattino munito di una superficie di contatto ad elevato coefficiente d'attrito atta a far presa su una superficie cilindrica di un organo solidale con il gruppo mandrino sotto l'azione di un rispettivo attuatore a fluido;

- una coppia di ganasce di freno a ceppi agente su una superficie cilindrica di un organo solidale con il gruppo mandrino, la coppia di ganasce essendo azionabile per serrare detto organo mediante un attuatore a fluido;

- una pinza di freno a disco solidale con l'elemento di collegamento ed avente pastiglie di attrito, la pinza essendo atta a serrare un settore di disco solidale con il gruppo mandrino e potendo essere azionata mediante una linea di fluido in pressione;

- una camera tubolare elastica a forma di anello collocata in una intercapedine fra rispettive superfici cilindriche affacciate del mezzo di fissaggio della testa e di un organo solidale con il gruppo mandrino per esercitare fra queste superfici - quando la camera è messa in pressione internamente mediante un fluido - forze mutue atte a tenere la testa cavatrice rigidamente collegata al gruppo mandrino.

Breve Descrizione dei Disegni

L'invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l'unito disegno, il quale mostra una pratica forma di realizzazione non limitativa dell'invenzione.

Più in particolare, nel disegno: la

Fig.1 mostra una vista in elevazione di una testa cavatrice secondo l'invenzione applicata ad un gruppo mandrino di un centro di lavoro; la

Fig.2 mostra una vista secondo II-II di Fig.1; la

Fig.3 mostra una sezione trasversale secondo III-III della testa cavatrice di Fig.1; la

Fig.4 mostra una vista dall'alto in una sezione trasversale secondo IV-IV di Fig.2; la

Fig.5 mostra una vista in sezione assiale secondo V-V di Fig.2; e le Figg.6 a 9 mostrano ciascuna uno schema di un possibile rispettivo modo di realizzazione del mezzo di fissaggio della testa al gruppo mandrino.

Descrizione Dettagliata di Forme di Attuazione dell’Invenzione

Nella Fig.1 è mostrato un gruppo mandrino 1 al quale è applicata una testa cavatrice 3. Il gruppo 1 fa parte di un centro di lavoro ed è sostenuto in modo conosciuto da mezzi di traslazione non mostrati nel disegno ed atti a definire i cosiddetti "assi di lavoro" a controllo numerico del centro stesso.

Il gruppo mandrino 1 comprende un motore elettrico 1A avente all'estremità inferiore una uscita d'albero 1C (Fig.4) atta a ricevere gli utensili di lavoro mediante sistemi di attacco rapido ben conosciuti. Attorno all'uscita d'albero 1C, il gruppo mandrino 1 comprende un boccolo cilindrico 1B fissato coassialmente all'asse X-X del mandrino (Fig.5).

Al gruppo mandrino 1 qui illustrato, in corrispondenza della superficie cilindrica esterna del boccolo 1B, è applicato un gruppo ausiliario 5 girevole rispetto al gruppo mandrino 1 mediante un cuscinetto a rulli obliqui e incrociati 5D atto a definire in modo conosciuto un "asse ausiliario" di lavorazione che consente il posizionamento angolare attorno all'asse X-X di attrezzi di lavoro applicati al gruppo ausiliario stesso. Tale gruppo ausiliario 5 comprende un motore elettrico 5A ed un boccolo 5B (Figg.4 e 5) sporgente inferiormente attorno al boccolo 1B del gruppo mandrino 1. Il motore 5A ed il boccolo 5B sono collegati fra loro mediante una struttura cava di collegamento 5C che comprende al suo interno una trasmissione ad ingranaggi 5E per far ruotare mediante il motore 5A il gruppo ausiliario 5 rispetto al gruppo mandrino 1.

Una testa cavatrice 3 è applicata al gruppo mandrino 1 attraverso il gruppo ausiliario 5 fissandola al boccolo 5B del gruppo ausiliario 5. La testa cavatrice 3 è del tipo descritto nel brevetto italiano citato nel preambolo e presenta una coppia di utensili cavatori 3A azionati mediante eccentrici 3B (vedere Figg.3 e 5) montati su un albero 3C supportato mediante cuscinetti 3D in una struttura portante 3E della testa.

A differenza della testa descritta nel brevetto citato, la testa 3 secondo la presente invenzione presenta, fissato superiormente alla struttura 3E, un elemento anulare di collegamento 3F che è investito sulla superficie cilindrica esterna del boccolo 5B del gruppo ausiliario 5 ed è fissato a questo nel modo descritto nel seguito.

Inoltre la testa 3 della presente invenzione non ha un motore proprio per il trascinamento in rotazione dell'albero 3C, bensì per questo fine utilizza il motore 1A del mandrino. A tale scopo, secondo la presente invenzione, l'albero 3C - che mediante l'elemento anulare di collegamento 3F è tenuto coassiale all'asse X-X del mandrino - è sviluppato per un tratto 3G (Fig.5) che prosegue oltre il cuscinetto superiore 3D ed ha una forma atta ad accoppiarsi all'estremità dell'albero 1C del mandrino mediante un attacco standard, ad esempio del tipo ISO 30 od HSK.

Con riferimento alla Fig.4, l'elemento anulare di collegamento 3F della testa 3 al boccolo 5B del gruppo ausiliario 5 presenta quattro pistoni a fluido in pressione 3H fissati alla propria superficie esterna. Ciascuno dei pistoni 3H è dotato di un puntale 3N che presenta una superficie frontale di contatto con il boccolo 5B munita di una sporgenza atta ad essere inserita, sotto la spinta dell'aria compressa, in una rispettiva cava 5BC ricavata nel boccolo 5B. I condotti 3L dei pistoni 3H sono messi in comunicazione tra loro e con una sorgente di aria compressa (non mostrata) mediante una disposizione di condotti esterni T.

Secondo l'invenzione, il fissaggio dell'elemento anulare di collegamento 3F al boccolo 5B, oltre al modo sopra descritto, può avvenire in vari modi schematicamente illustrati nelle Figg.6 a 9, ad esempio:

- mediante mezzi di fissaggio comprendenti almeno un attuatore a fluido 22 ed un pattino 20 (Fig.6) munito di una superficie di contatto ad elevato coefficiente d'attrito atta a far presa su una superficie cilindrica di un organo 5B; 1B solidale con il gruppo mandrino 1 sotto l'azione di detto attuatore 22; - mediante mezzi di fissaggio che comprendono una coppia di ganasce 32, 34 (Fig.7) di freno a ceppi agente su una superficie cilindrica di un organo 5B; 1B solidale con il gruppo mandrino 1, la coppia di ganasce essendo azionabile per serrare detto organo 5B; 1B mediante un attuatore (36) a fluido;

- mediante mezzi di fissaggio che comprendono una pinza 42 (Fig.8) solidale con l'elemento anulare di collegamento 3F ed avente pastiglie di freno a disco, la pinza essendo atta a serrare un settore di disco 40 solidale con il gruppo mandrino 1B e potendo essere comandata mediante una linea di fluido in pressione;

- mediante mezzi di fissaggio che comprendono una camera tubolare 52 (Fig.9) elastica a forma di anello collocata in una intercapedine 50 fra rispettive superfici cilindriche affacciate del mezzo 3F di fissaggio della testa 3 e di un organo 5B; 1B solidale con il gruppo mandrino 1 per esercitare fra queste superfici - quando la camera è messa in pressione internamente mediante un fluido telecomandato - forze mutue atte a tenere la testa cavatrice 3 rigidamente collegata al gruppo mandrino 1.

E' inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica dell'invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall'ambito del concetto alla base dell'invenzione. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni.

Claims

" TESTA CAVATRICE APPLICABILE AD UN CENTRO DI LAVORO " Rivendicazioni 1. Una testa cavatrice (3) comprendente una struttura portante (3E), almeno un utensile cavatore (3A) ed un albero (3C) girevole per il comando di detto almeno un utensile cavatore (3A), caratterizzata dal fatto di comprendere un mezzo di fissaggio (3F) di detta struttura ad un gruppo mandrino (1) ed un mezzo di collegamento (3G) di detto albero (3C) al mandrino (1C) di detto gruppo mandrino (1) per far ruotare l'albero (3C) della testa cavatrice ed azionare detto almeno un utensile cavatore (3A) mediante la rotazione del mandrino (1C).
2. Testa cavatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto mezzo di collegamento dell'albero (3C) della testa cavatrice all'albero (1C) del mandrino è un giunto di attacco standard atto a calettare utensili ad un albero di mandrino.
3. Testa cavatrice secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detto mezzo di fissaggio (3F) della struttura portante (3E) della testa ha una forma anulare e presenta una superficie cilindrica di accoppiamento con una corrispondente superficie cilindrica di un organo (5B; 1B) solidale con il gruppo mandrino (1), l'asse di dette superfici cilindriche essendo parallelo o coincidente con l'asse di rotazione del mandrino quando la testa cavatrice (3) è montata sul gruppo mandrino (1).
4. Testa cavatrice secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto mezzo di fissaggio (3F) della struttura portante (3E) della testa cavatrice è atto a mantenere detto albero (3C) della testa coassialmente all'albero (1C) del mandrino.
5. Testa cavatrice secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto mezzo di fissaggio (3F) della struttura portante (3E) della testa cavatrice comprende mezzi di fissaggio azionabili mediante attuatori (3M, 3N; 20, 22; 32, 34, 36; 52; 40, 42) atti a bloccare detta struttura (3E) della testa cavatrice a detto organo (5B; 1B) solidale con il gruppo mandrino (1), o a rilasciarlo consentendo di allontanare la testa cavatrice dal gruppo mandrino.
6. Testa cavatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di fissaggio comprendono almeno un pistone con un dente d'impegno (3N) scorrevole a tenuta in una camera cilindrica (3M) dell'elemento anulare di collegamento (3F), tale dente essendo atto ad essere inserito in una cava (5BC) di detto organo (5B; 1B) solidale con il gruppo mandrino (1) azionando il pistone (3N) mediante una linea (T) di fluido in pressione .
7. Testa cavatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di fissaggio comprendono almeno un pattino (20) munito di una superficie di contatto ad elevato coefficiente d'attrito atta a far presa su una superficie cilindrica di detto organo (5B; 1B) solidale con il gruppo mandrino (1), il pattino (20) essendo azionabile per serrare detto organo 5B; 1B mediante un rispettivo attuatore a fluido (22) solidale con l'elemento anulare di collegamento (3F).
8. Testa cavatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di fissaggio comprendono una coppia di ganasce (32, 34) di freno a ceppi articolata mediante un perno (30) all'elemento anulare di collegamento (3F) ed agente su una superficie cilindrica di detto organo (5B; 1B) solidale con il gruppo mandrino (1), la coppia di ganasce essendo azionabile per serrare detto organo (5B; 1B) mediante un attuatore a fluido (36).
9. Testa cavatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di fissaggio comprendono una pinza di freno a disco (42) solidale con l'elemento di collegamento (3F) ed avente pastiglie di attrito, la pinza essendo atta a serrare un settore di disco (40) solidale con il gruppo mandrino (1) mediante una linea di fluido in pressione.
10. Testa secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di fissaggio comprendono una camera tubolare (52) elastica a forma di anello collocata in una intercapedine (50) fra rispettive superfici cilindriche affacciate dell'elemento anulare di collegamento (3F) e di un organo (5B; 1B) solidale con il gruppo mandrino (1), per esercitare fra queste superfici - quando la camera è messa internamente in pressione mediante un fluido - forze mutue atte a tenere la testa cavatrice (3) rigidamente collegata al gruppo mandrino (1).
11. Un centro di lavoro a controllo numerico comprendente almeno un gruppo mandrino - eventualmente dotato di un gruppo ausiliario girevole o di qualsiasi altro tipo di gruppo intermedio ad esso ancorato - e mezzi di bloccaggio di un pezzo in lavoro, detto gruppo mandrino e detti mezzi di bloccaggio essendo reciprocamente mobili secondo almeno un asse a controllo numerico, caratterizzato dal fatto di comprendere una testa cavatrice collegabile a detto gruppo mandrino come da una o più delle rivendicazioni precedenti.