ITMI20000450A1 - Chiave dinamometrica con meccanismo di scatto a braccio variabile - Google Patents

Description

Titolo: "Chiave dinamometrica con meccanismo di scatto a braccio variabile"

La presente invenzione ha come oggetto una chiave dinamometrica con meccanismo di scatto a braccio variabile.

Com'è noto, esistono diverse chiavi dinamometriche, in particolare dotate di meccanismo di scatto a braccio variabile, le quali servono per applicare ad organi di bloccaggio quali viti, dadi e simili, una prefissata coppia di serraggio.

Le chiavi dinamometriche presentano generalmente un corpo tubolare, dotato di un'impugnatura, al quale è applicato un meccanismo ad arpionismo che presenta, su di una faccia, una sporgenza o una cavità opportune che permettono il suo accoppiamento con l'organo di bloccaggio che deve essere serrato.

Tale arpionismo serve per rendere solidali, solo nella direzione di avvitamento, una propria porzione che si accoppia con l'organo di bloccaggio ed il corpo tubolare, determinando in tal modo l'avvitamento dell'organo di bloccaggio.

All'interno del corpo tubolare è previsto un meccanismo cosiddetto "a scatto" il quale, quando all'organo di bloccaggio è stata applicata la coppia di serraggio prestabilita, permette un'ulteriore limitata rotazione del corpo tubolare nella direzione di avvitamento senza che questa rotazione supplementare abbia alcun effetto sull'organo di bloccaggio.

In questo modo 1 'utilizzatore, avvertendo questa rotazione a scatto nella direzione di avvitamento, comprende che all'organo di bloccaggio è stata applicata la coppia desiderata.

Un esempio di tali chiavi dinamometriche è descritto nel brevetto per invenzione industriale N° IT 1191798.

Essa presenta, tra l'altro, un meccanismo di scatto e riarmo della chiave dinamometrica, sul quale agisce una molla, per determinare il movimento a scatto del suddetto meccanismo di scatto.

Il meccanismo di riarmo della chiave dinamometrica comprende una prima leva di rinvio, la quale è imperniata su un perno disposto sostanzialmente alla medesima altezza di un secondo perno su cui è imperniata una seconda leva di rinvio.

Quando al dado o alla vite da bloccare viene applicato il momento di serraggio prestabilito, una delle leve suddette compie una rotazione in senso inverso a quello di serraggio causando una conseguente rotazione della seconda leva e queste rotazioni avvengono con un movimento a scatto, impedendo pertanto il proseguimento del serraggio del dado o della vite una volta che a questi ultimi è stata applicata la coppia di serraggio prefissata. Una chiave dinamometrica siffatta, pur essendo in grado di svolgere la funzione per la quale è stata progettata, si presta ad alcuni interessanti ed importanti perfezionamenti.

In tale chiave dinamometrica sono presenti, infatti, un numero elevato di componenti che vengono impiegati per realizzare i leverismi necessari ad effettuare lo scatto, nonché il riarmo della chiave.

Inoltre alcuni componenti sono di difficoltosa realizzazione e quindi di costi elevati e sono inoltre soggetti ad una usura prematura in quanto hanno delle zone con carichi concentrati troppo elevati.

Scopo della presente invenzione è, pertanto, quello di realizzare una chiave dinamometrica con meccanismo di scatto a braccio variabile, di costruzione nettamente più semplice rispetto alla tecnica nota. Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare una chiave dinamometrica avente un numero di componenti ridotto.

Altro scopo della presente invenzione è quello di indicare una chiave dinamometrica di grande ripetibilità, affidabilità e durata.

Non ultimo scopo della presente invenzione è quello di indicare una chiave dinamometrica di facile realizzazione e quindi di costi contenuti.

Questi ed altri scopi sono raggiunti da una chiave dinamometrica con meccanismo di scatto a braccio variabile, secondo la rivendicazione 1, a cui si rimanda per brevità.

Ulteriori caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni successive .

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, nei quali:

la figura 1 rappresenta una sezione longitudinale della chiave dinamometrica dell'invenzione, con meccanismo a riposo e posizione di minima coppia; la figura 2 è una vista in pianta della chiave dinamometrica dell'invenzione;

la figura 3 è una sezione longitudinale, analoga alla figura 1, ma con meccanismo a fine corsa dopo lo scatto;

la figura 4 è una vista longitudinale, parzialmente in sezione, nella quale è visibile il meccanismo regolato alla massima coppia;

la figura 5 è una sezione in pianta che mette in evidenza i principali componenti della chiave dinamometrica dell'invenzione;

la figura 6 è una sezione ingrandita del dispositivo di bloccaggio appartenente alla chiave dinamometrica dell'invenzione;

la figura 7 è una sezione trasversale, secondo il piano VII-VII della figura 5, che mette in evidenza la forma della leva principale e di due leve intermedie;

la figura 8 è una sezione longitudinale parziale che mette in evidenza un dispositivo di bloccaggio della chiave, alloggiato in una sua posizione arretrata; e

la figura 9 è una sezione trasversale, secondo il piano IX-IX della figura 8, che mette in evidenza le linguette ripiegate di una scala graduata, nonché la forma del fermo sull'impugnatura e quella del distanziale.

Con particolare riferimento alle figure menzionate, si nota come la struttura della chiave dinamometrica, indicata globalmente con il riferimento numerico 40, sia costituita da un unico tubo 41, a sezione sostanzialmente rettangolare, entro il quale è inserita da un lato una leva principale 2, fulcrata sullo stesso tubo 41, tramite il perno 3.

La leva principale 2 termina con un elemento di arpionismo 4 (o cricchetto), atto ad impegnarsi con l'organo di bloccaggio che deve essere serrato.

Una porzione della leva principale 2, interna al tubo 41, è conformata, in sezione, a T rovesciata e alla sua estremità 5 è realizzata in modo da poter azionare una coppia di leve intermedie parallele 6, rotolando praticamente su di esse, quindi con attrito praticamente trascurabile.

Le leve intermedie 6 sono imperniate su un fulcro 10, il quale è solidale ad un. carrello 9; le leve intermedie 6 sporgono dal carrello mobile 9 in modo da disporsi affiancate alla leva principale 2 e si spostano quindi rispetto ad essa per variare la coppia di utilizzo della chiave dinamometrica 40.

Inoltre, le leve intermedie 6 presentano un nasello 7 che serve ad arrestare la corsa del carrello 9 quando esso viene spostato per ottenere la massima coppia. Si noti che le leve intermedie 6 si estendono all'interno del carrello 9 attraverso le feritoie 31 e 32 che fanno da guide alle leve stesse, in modo da mantenerle parallele alla leva principale 2.

Le leve intermedie 6, terminanti con una porzione 13, arrivano in un pozzetto 23, dove sono collegate per mezzo di un perno 12 a levette 22.

Le levette 22 sono imperniate (in 21) ad un rullino 15 che serve a sopportare la spinta trasversale, riducendo gli attriti durante il funzionamento della chiave dinamometrica 40.

Inoltre, le levette 22 comandano uno spintore 20 che agisce su una molla 16 che può essere tarata; la molla 16 viene regolata tramite il dado 33 solamente in fase di taratura finale della chiave 40, attraverso un foro 30.

Una opportuna impugnatura 18 provvede a chiudere la parte finale del tubo 41, e tramite una sporgenza 19, a stabilire l'arresto di fine corsa del carrello 9, quando si regola la chiave dinamometrica 40 alla minima coppia.

Il carrello 9 comprende pertanto tutti i meccanismi che costituiscono il dispositivo di scatto della chiave dinamometrica 40.

Esso comprende anche una scala graduata 11 ed un dispositivo di bloccaggio 14 del carrello 9 nella posizione desiderata.

La scala graduata 11, non rappresentata in dettaglio, è visibile attraverso la feritoia passante 8 del corpo tubolare 41; e' anche presente una lente 36 che facilita la lettura della scala graduata 11.

La posizione del carrello 9 (in base alla regolazione della coppia) viene fissata tramite un dispositivo di bloccaggio 14, costituito da un dado speciale 34, avente una base 26 a sezione quadrata e un mozzetto tondo 25 che, passando attraverso la scala graduata 11, trascina la stessa insieme al carrello 9.

Una vite con grossa testa 24 provvede quindi al bloccaggio del dispositivo 14.

Come si può notare, il dado speciale 34 presenta una sede 27 per contenere l'estremità della vite che viene leggermente ribadita per evitare lo svitamento completo della stessa e quindi un eventuale smarrimento .

Il dispositivo di bloccaggio 14 viene sistemato in una delle due sedi 17 presenti nel carrello 9 e viene infilato nel tubo 41, insieme al carrello 9 e alla scala graduata 11, attraverso la feritoia passante 8 ricavata nel tubo 41 stesso.

Il dispositivo di bloccaggio 14 viene montato nella sede anteriore, come indicato in figura 1, per le chiavi che raggiungono una portata massima di circa 200 Nm e quindi la lunghezza totale della chiave 40 stessa è tale per cui lo sforzo da applicare all'impugnatura, per raggiungere la coppia massima, assume un valore ragionevole.

Ovviamente, insieme al dispositivo di bloccaggio 14 si sposterà anche la scala graduata 11.

Il funzionamento della chiave dinamometrica 40, secondo la presente invenzione, è brevemente illustrato nel seguito.

L'elemento di arpionismo 4 viene impegnato con l'organo di bloccaggio che deve essere serrato e, tramite l'impugnatura 18, l'utilizzatore effettua una rotazione del corpo tubolare 41 della chiave dinamometrica 40.

A seguito di tale movimento, la leva principale 2, tramite la sua estremità 5, aziona la coppia di leve intermedie 6, rotolando su di esse.

Le leve intermedie 6 ruotano attorno al fulcro 10, spostando le levette 22, a loro volta ruotanti attorno al perno 21 fino a quando il perno 12 si trova sostanzialmente allineato con il perno 21 e con il fulcro 10; tale posizione è rappresentata in figura 3, ed è la posizione nella quale il meccanismo descritto si trova a fine corsa dopo aver effettuato uno scatto.

In tale situazione, è stata pertanto applicata la coppia di serraggio prefissata all'organo da serrare. In tale situazione, la molla 16 si comprime temporaneamente e permette alle levette 22 di compiere una rotazione in senso antiorario per portarsi in prossimità della posizione in cui i perni 12 e 21, nonché il fulcro 10, sono sostanzialmente allineati.

La molla 16, in questa condizione, una volta che è cessata l'azione della coppia esercitata dalla leva principale 2, si distende nella posizione iniziale riportando le levette 22 nella posizione iniziale. La coppia di utilizzo della chiave dinamometrica 40 può essere variata, entro certi limiti, a seconda delle esigenze, spostando il carrello mobile 9, in tal modo variando la distanza tra il fulcro 10 e l'estremità 5 della leva principale 2 sulla quale agiscono le leve intermedie 6.

Il nasello 7 permette di arrestare la corsa del carrello 9, quando esso viene spostato per ottenere la massima coppia.

Come prima indicato, la posizione del carrello 9 (e quindi la regolazione della coppia) viene fissata tramite il dispositivo di bloccaggio 14, agendo sulla vite 24.

Anche la forza resistente della molla 16 può essere tarata tramite il dado 33, sul quale si opera attraverso il foro 30.

Per ottenere chiavi con coppia massima più ridotta si può intervenire sulla regolazione della molla di contrasto 16, oppure sostituire la molla 16 stessa con una molla avente un carico inferiore.

Per ottenere chiavi aventi coppie superiori fino a circa 300÷350 Nm si dovrà sostituire la leva principale 2 con una leva avente la lunghezza interna al tubo 41 opportunamente più lunga, in modo da aumentare il braccio su cui agiscono le leve intermedie 6.

A tal fine, è anche presente un distanziale 35 che provvede, tra l'altro, a sostenere la scala graduata 11, la quale è provvista di due linguette ripiegate 29 che trascinano il distanziale 35 stesso, fino ad un fermo 28, durante la corsa di regolazione della chiave 40.

Se ad esempio l'allungamento è del 50%, anche la coppia aumenterà circa della stessa quantità, ma evidentemente la lunghezza totale della chiave 40 aumenterà in proporzione molto più ridotta e quindi lo sforzo che si dovrà esercitare sulla impugnatura per ottenere la massima coppia, risulterà troppo elevato e la chiave perderà quindi in funzionalità. Per ovviare a questo inconveniente il dispositivo di bloccaggio 14 viene inserito nella seconda sede 17 ricavata nel carrello 9.

Come si può notare, il tubo a sezione rettangolare della chiave dinamometrica 40 deve essere allungato, oltre alla differenza della lunghezza della leva principale 2, anche di una quantità pari alla distanza tra la prima e la seconda sede del dispositivo di bloccaggio 14.

Pertanto la lunghezza della chiave 40 risulta nuovamente proporzionale alla coppia massima che deve sviluppare e quindi lo sforzo da esercitare sulla impugnatura diventa nuovamente accettabile.

Ovviamente insieme al dispositivo di bloccaggio 14 si sposta anche la scala graduata 11 e per poter arrestare lo spostamento del carrello 9, verso la posizione di minima coppia, viene inserito un distanziale 35 che provvede anche a sostenere la scala graduata 11, la quale è provvista di due linguette ripiegate 29 che trascinano il distanziale 35 stesso durante la corsa di regolazione della chiave 40.

Come si può notare, i vari componenti della chiave dinamometrica 40 sono semplici, facili da realizzare e da assemblare e pertanto i costi di realizzazione diventano molto contenuti.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche della chiave dinamometrica che è oggetto della presente invenzione, cosi come chiari ne risultano i vantaggi.

Per meglio puntualizzare tali vantaggi si vogliono qui esporre le seguenti considerazioni.

La chiave dinamometrica 40 dell'invenzione consente una sensibile riduzione del numero di componenti, presenta componenti molto semplici ed una notevole ripetibilità ed affidabilità.

L'invenzione offre la possibilità di realizzare una chiave dinamometrica di portata relativamente alta, modificando la lunghezza totale della chiave dinamometrica in misura superiore alle variazioni della leva principale, cambiando la sede 17 di inserimento del dispositivo di fissaggio 14 da anteriore a posteriore, in modo da mantenere uguale la lavorazione del tubo nella zona posteriore, contenendo quindi la lunghezza della cava.

La conformazione dell'estremità della leva principale e la disposizione dei cambi di rotazione, sia della leva principale 2, sia della leve intermedie 6 consentono di ottenere un posizionamento con il minimo strisciamento e reazione assiale praticamente nulla.

E' possibile effettuare il premontaggio del dispositivo di fissaggio 14 in modo da poter ribadire leggermente la parte terminale della vite e quindi impedire lo svitamento totale con perdita della vite stessa.

Il dispositivo di fissaggio 14 è realizzato con vite e dado speciale ricavato da una barra a sezione quadrata, in modo da non dover effettuare alcuna lavorazione supplementare oltre la tornitura.

Il mozzetto cilindrico del suddetto dado passa attraverso un foro realizzato nella scala graduata 11 in modo da trascinarla durante la fase di regolazione della coppia.

La scala graduata 11 presenta un'estremità provvista di alette ripiegate per trascinare il distanziale di arresto che fa anche da sostegno alla scala graduata stessa.

La conformazione della leva intermedia è tale da realizzare anche il fermo di regolazione assiale contro la parte terminale della leva principale.

E' chiaro infine che numerose varianti possono essere apportate alla chiave dinamometrica, oggetto della presente invenzione, senza per questo uscire dai princìpi di novità ìnsiti nell'idea inventiva.

Nella pratica attuazione dell'invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Chiave dinamometrica (40) con meccanismo di scatto a braccio variabile, comprendente un corpo sostanzialmente tubolare (41), dotato di un'impugnatura (18), dal quale fuoriesce un elemento di arpionismo (4), atto ad impegnarsi con l'organo di bloccaggio che deve essere serrato, dove all'interno del suddetto corpo tubolare (41) è previsto il suddetto meccanismo a scatto, comprendente una leva principale (2) che termina con il suddetto elemento di arpionismo (4), fulcrata sullo stesso corpo tubolare (41) tramite un perno (3), caratterizzata dal fatto che il suddetto meccanismo a scatto prevede una coppia di leve intermedie parallele (6), imperniate su un fulcro (10), solidale ad un carrello mobile (9), dove le suddette leve intermedie parallele (6) si estendono all'interno del suddetto carrello (9) attraverso feritoie (31, 32) che fanno da guide alle leve stesse e sono collegate per mezzo di un perno (12) a levette (22) che comandano uno spintore (20) che agisce su mezzi elastici (16).
2. 2. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le suddette leve intermedie (6) si estendono all'interno del suddetto carrello (9) attraverso feritoie (31, 32) che fanno da guide alle leve stesse.
3. 3. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le suddette levette (22) sono imperniate (in 21) ad un rullino (15) atto a sopportare la spìnta trasversale delle suddette leve intermedie (6).
4. 4. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la posizione del suddetto carrello (9) viene fissata tramite un dispositivo di bloccaggio (14), costituito da un dado speciale (34), avente una base (26) a sezione quadrata e bloccabile mediante una vite con grossa testa (24).
5. 5. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto di prevedere una scala graduata (11), visibile attraverso una feritoia passante (8) del suddetto corpo tubolare (41).
6. 6. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che il suddetto dispositivo di bloccaggio (14) prevede un mozzetto tondo (25) che, passando attraverso la suddetta scala graduata (11), trascina la stessa insieme al suddetto carrello (9).
7. 7. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto di prevedere la presenza di una lente (36) che facilita la lettura della suddetta scala graduata (11).
8. 8. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di prevedere mezzi per tarare la forza resistente dei suddetti mezzi elastici (16).
9. 9. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la suddetta impugnatura (18) provvede a chiudere la parte finale del suddetto corpo tubolare (41) e presenta una sporgenza (19) per stabilire l'arresto di fine corsa del suddetto carrello (9), quando la suddetta chiave dinamometrica (40) è regolata alla minima coppia.
10. 10. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le suddette leve intermedie (6) presentano un nasello (7) che serve ad arrestare la corsa del suddetto carrello (9), quando esso viene spostato per ottenere la massima coppia.
11. 11. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che il suddetto dispositivo di bloccaggio (14) può essere alloggiato in una di almeno due sedi (17) presenti nel suddetto carrello (9).
12. 12. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto di prevedere l'inserimento di un distanziale (35) al fine di arrestare lo spostamento del suddetto carrello (9) e di sostenere la suddetta scala graduata (11).
13. 13. Chiave dinamometrica (40), secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che il distanziale (35) è trascinato durante la regolazione per mezzo di almeno una linguetta ripiegata (29) della scala graduata (11).
14. 14. Chiave dinamometrica con meccanismo di scatto a braccio variabile, come sostanzialmente descrìtto ed illustrato nei disegni allegati.