ITTO960283A1 - Testa portamandrino - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale avente per titolo : "Testa portamandrino"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una testa portamandrino per utensili dotati di alimentazione interna del refrigerante, la quale può essere inserita in un disco portautensili di una torretta rotante portautensili e present a l e caratteristiche di cui al preambolo della rivendicazione 1.

Oltre alle teste portamandrino che sono dotate di un ugello che dirige un getto di refrigerante sul punto di truciolatura, sono anche note teste portamandrino del genere di cui all'introduzione dotate di codoli di attacco per gli utensili corrispondenti alla norma DIN 69880 che consentono l'impiego di utensili con alimentazione interna del refrigerante. Nelle teste portamandrino diritte il passaggio del refrigerante si trova tra i due supporti dell'asse dell'utensile. Ne risulta l'inconveniente che basta la minima perdita di tenuta nel percorso seguito dal refrigerante perché il sistema di supporto della testa portamandrino venga a contatto col refrigerante e finisca prima o poi per subire qualche danno. Nelle note teste portamandrino piegate a gomito il passaggio del refrigerante si trova dietro ai supporti dell'asse dell'utensile. In questo punto però, a causa del pericolo di collisione con altri utensili, c'è comunque poco spazio a disposizione, per cui si devono trovare dei compromessi per quanto riguarda l'attrezzamento della torretta rotante con gli utensili.

La presente invenzione si prefigge pertanto lo scopo di realizzare una testa portamandrino per utensili con alimentazione interna del refrigerante che escluda la necessità di cercare compromessi e in particolare assicuri l'impossibilità che il sistema di supporto del mandrino corra pericoli. Questo scopo viene raggiunto con una testa portamandrino con le caratteristiche di cui alla rivendicazione 1. In questa soluzione il passaggio del refrigerante si trova a monte del sistema di supporto del mandrino dal lato utensile.

In una forma di realizzazione preferita alla tenuta del punto di raccordo del refrigerante provvede una tenuta a labirinto. Verso la zona di lavoro, vale a dire dal lato utensile, non ci sono ulteriori tenute. Tra la tenuta a labirinto interna e il sistema di supporto del mandrino è disposta una guarnizione a contatto. Inoltre è previsto un canale di drenaggio che, dal lato con cui la guarnizione a contatto è rivolta verso la tenuta a labirinto interna, corre verso il lato esterno del coperchio della testa portamandrino. La piccolissima quantità di refrigerante che riesce ad attraversare la tenuta a labirinto interna va a finire sulla guarnizione a contatto. Grazie al canale di drenaggio, però, su questa guarnizione a contatto non si può instaurare alcuna pressione, per cui il refrigerante normalmente non può passare tra la guarnizione a contatto e il mandrino.

Per tener conto del fatto che una guarnizione a contatto è soggetta a una certa usura e quindi con l'andar del tempo si riduce la sua azione di tenuta, tra la guarnizione a contatto e il sistema di supporto del mandrino si può disporre una seconda guarnizione a contatto, essendo- che è opportunamente previsto un secondo canale di drenaggio che, dall'intercapedine tra le due guarnizioni a contatto, corre verso il lato esterno del coperchio della testa portamandrino per impedire anche in questo caso che nel refrigerante possa instaurarsi una pressione. E' pertanto possibile assicurare per periodi di tempo molto lunghi che il refrigerante non possa in alcun modo arrivare fino al sistema di supporto del mandrino.

In una forma di realizzazione preferita l'asse longitudinale del canale di alimentazione del refrigerante, che sbocca nella scanalatura anulare, forma un angolo acuto insieme all'asse longitudinale del mandrino e attraversa il coperchio della testa portamandrino sul lato frontale sovrastato dall'utensile a una distanza dal foro del coperchio stesso in cui si trova il mandrino tale da permettere di forare il canale di alimentazione del refrigerante partendo da questo lato frontale. Si evita quindi la chiusura del foro, che è necessaria quando il foro viene realizzato partendo dalla superficie curva esterna del coperchio della testa portamandrino.

In una forma di realizzazione preferita il canale di alimentazione del refrigerante collega la scanalatura anulare a un foro che è previsto nell 'involucro della testa portamandrino e che è a sua volta collegato a un foro per una spina del disco portautensili che può essere introdotta in un alloggiamento dell'involucro della testa portamandrino. Questo foro previsto nella testa portamandrino sbocca preferibilmente nel coperchio della testa portamandrino dal lato frontale dello stesso sovrastato dall'utensile. In questa apertura di sbocco è poi possibile inserire per esempio un ugello che può essere chiuso, per cui la testa portamandrino può essere impiegata in alternativa per utensili con alimentazione esterna del refrigerante e per utensili con alimentazione interna del refrigerante.

La presente invenzione viene descritta più dettagliatamente qui di seguito sulla scorta di un esempio di realizzazione rappresentato nel disegno allegato, la cui unica figura riporta una sezione longitudinale di questo esempio di realizzazione.

Con la sua porzione centrale 2 un mandrino 1 è montato girevole nell'involucro 4 di una testa portamandrino su due cuscinetti a rotolamento 3 distanziati in direzione assiale. Attraverso un codolo cavo 6, che è ricavato sull'involucro 4 della testa portamandrino e si raccorda a una delle sue superfici frontali, passa la porzione di estremità 5 del mandrino 1 che si estende oltre l'estremità libera di questo codolo cavo. Il foro 7 per la spina e il codolo cavo 6 sono conformati in modo che quest’ultimo possa essere inserito in un portautensili secondo la norma DIN 69880. La porzione di estremità dentata del mandrino 1, che sovrasta il codolo cavo 6, può essere accoppiata a un albero motore.

L'altra porzione di estremità 8 del mandrino 1 è disposta in un foro del coperchio 25 della testa portamandrino il cui diametro è tale che la superficie curva esterna della porzione di estremità 8 e la superficie curva interna di questo foro formino un labirinto di tenuta. La porzione di estremità 8 e la porzione centrale 2 del mandrino 1 comprendono un dispositivo di serraggio per il gambo di un utensile 9, per esempio di una punta da trapano. Questo utensile è preferibilmente un utensile dotato di un canale interno 10 per il refrigerante. Quando il gambo dell'utensile 9 è completamente inserito nel dispositivo di serraggio e per mezzo dello stesso è collegato saldamente e a tenuta al mandrino 1, l'estremità interna del canale interno 10 del refrigerante si trova in collegamento con uno spazio centrale 11 destinato al serraggio che, come risulta dalla figura, si trova nella porzione centrale 2 del mandrino 1.

La porzione di estremità 8 del mandrino 1 sovrasta quel lato frontale 12 del coperchio 25 della testa portamandrino che è anche sovrastato dall'utensile 9. In questo esempio di realizzazione il tratto che sporge oltre il lato frontale 12 è dotato di una superficie 13 per chiavi che permette di tenere fermo il mandrino 1 mentre viene girata una vite 14 che serve al serraggio del gambo dell'utensile. Per l'applicazione di una chiave, la vite 14 di serraggio è dotata di fori non rappresentati che hanno andamento in parallelo al foro centrale della vite stessa.

Mediante il canale 15 il foro 7 per la spina è collegato a un ugello 26 che si trova nel lato frontale 12 del coperchio 25 della testa portamandrino. Quando si impiega un utensile con canale interno 10 per il refrigerante, l'ugello 26 viene chiuso a tenuta. Quando, con i mezzi di serraggio, viene serrato un utensile privo di canale interno del refrigerante, si apre l'ugello 26 e si dirige il getto di refrigerante sul punto di truciolatura.

A distanza dal lato frontale 12 del coperchio 25 della testa portamandrino, nella parete interna dello stesso che circonda la porzione di estremità 8 del mandrino 1, è prevista una scanalatura anulare 16 che, come si vede in figura, in questo esempio di realizzazione ha una superficie che in sezione trasversale presenta la forma di un triangolo rettangolo, essendo che il lato che corrisponde all1ipotenusa costituisce il lato della scanalatura anulare 16 aperto verso il mandrino.

Nella scanalatura anulare 16 sbocca un canale 17 di alimentazione del refrigerante che dall'altra parte sbocca nel canale 15.

Come si vede nella figura, la scanalatura anulare 16, verso l'esterno, cioè verso il lato frontale 12, è chiusa a tenuta da una tenuta a labirinto esterna 18 e verso l'interno, cioè verso i cuscinetti a rotolamento 3, è chiusa a tenuta da una tenuta a labirinto interna 19. Una perdita di refrigerante attraverso la tenuta a labirinto esterna 18 non crea problemi. Invece si deve impedire che il refrigerante possa arrivare fino ai cuscinetti a rotolamento 3. Alla tenuta a labirinto interna 19 pertanto, in direzione dei cuscinetti a rotolamento 3, si raccorda un primo anello di tenuta 20 che si trova in una scanalatura della parete del coperchio 25 della testa portamandrino e aderisce alla superficie curva esterna del mandrino 1. Tra questo primo anello di tenuta 20 e i cuscinetti a rotolamento 3, a poca distanza assiale dal primo anello di tenuta 20, è disposto un secondo anello di tenuta 21 che è disposto anch'esso in una scanalatura anulare del coperchio 25 della testa portamandrino e aderisce alla superficie curva esterna della porzione di estremità 8 del mandrino 1. Dalla figura risulta inoltre che è previsto un primo canale 22 di drenaggio che dall'intercapedine tra il labirinto di tenuta interno 19 e il primo anello di tenuta 20 porta in senso radiale verso l'esterno e sbocca nella superficie curva esterna del coperchio 25 della testa portamandrino. E' previsto un secondo canale 23 di drenaggio che dall'intercapedine tra il primo anello di tenuta 20 e il secondo anello di tenuta 21 porta in senso radiale all'esterno verso. la superficie curva esterna del coperchio 25 della testa portamandrino . Il primo canale 22 di drenaggio impedisce che a causa del refrigerante, che passa attraverso il labirinto di tenuta interno 19, si instauri una pressione sul primo anello di tenuta 20. Questo migliora decisamente l'azione di tenuta dell'anello di tenuta 20. Se tuttavia, in particolare dopo periodi di funzionamento molto lunghi, tra il primo anello di tenuta 20 e il mandrino 1 dovesse passare una piccola quantità di refrigerante, questo refrigerante viene deviato e scaricato attraverso il secondo canale 23 di drenaggio. Soprattutto il secondo anello di tenuta 21 subisce un minimo di sollecitazioni ed è quindi in grado di impedire con affidabilità per lunghi periodi di tempo che il refrigerante arrivi fino ai cuscinetti a rotolamento 3.

Nella porzione di estremità 8 del mandrino 1 c 'è un canale 24 di collegamento la cui estremità, che sbocca nella superficie curva esterna della porzione di estremità 8 del mandrino 1, è chiusa a tenuta rispetto alla scanalatura anulare 16. L'altra estremità del canale 24 di collegamento sbocca nello spazio centrale 11 destinato al serraggio dal quale il refrigerante viene mandato sotto la pressione necessaria al canale interno 10 del refrigerante dell'utensile 9. Allo spazio centrale 11 destinato al serraggio viene alimentato di continuo del refrigerante. Dato che lo spazio centrale 11 destinato al serraggio è sfalsato in direzione assiale rispetto alla scanalatura anulare 16, il canale 24 di collegamento, costituito da un foro, ha andamento ad angolo acuto rispetto all'asse longitudinale del mandrino.

Naturalmente la presente invenzione non è limitata a teste portamandrino diritte. Anche nel caso di teste portamandrino piegate ad angolo, apportando le necessarie modifiche, è possibile alimentare in modo sostanzialmente uguale il refrigerante al canale interno del refrigerante. In particolare è possibile conformare in modo corrispondente il passaggio del refrigerante dal coperchio 25 della testa portamandrino al mandrino 1 e la tenuta di questo punto di passaggio può presentare una forma corrispondente.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1) Testa portamandrino per utensili dotati di alimentazione interna del refrigerante, che può essere inserita in un disco portautensili dotato di fori di alloggiamento conformi alla norma DIN 69880 e il cui mandrino, che presenta mezzi di serraggio per il gambo dell'utensile, è montato girevole sull'involucro della testa portamandrino con una seconda porzione che si raccorda alla prima porzione che accoglie il gambo dell 'utensile, caratterizzata dal fatto che a) il passaggio del refrigerante si trova in un coperchio (25) applicato alla testa portamandrino dal lato utensile, a monte del sistema di supporto (3) del mandrino, b) nel coperchio (25) della testa portamandrino è prevista una scanalatura anulare (16) la quale è aperta verso la porzione di estremità (8) e in cui sbocca un canale (17) di alimentazione del refrigerante, c) la porzione di estremità (8) del mandrino (1) è dotata di un canale (24) di collegamento una delle cui estremità sbocca nella zona anulare della superficie curva della porzione di estremità (8) diretta verso la scanalatura anulare (16) e la cui altra estremità sbocca in uno spazio centrale (11) destinato al serraggio del mandrino (1) con il quale spazio è collegata l'apertura che è prevista nell'estremità del gambo dell'utensile (9) e in cui entra il canale (10) del refrigerante che attraversa l'utensile (9) e d) verso l'esterno la scanalatura anulare (16) è chiusa a tenuta da una tenuta a labirinto esterna (18) e verso l'interno, rispetto al sistema di supporto del mandrino, da una tenuta a labirinto interna (19), essendo che sia la tenuta a labirinto esterna che quella interna (18, 19) sono delimitate dalla superficie curva esterna del mandrino (1) e dalla superficie curva interna del coperchio (25) della testa portamandrino.
2. 2) Testa portamandrino secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che tra la tenuta a labirinto interna (19) e il sistema di supporto (3) del mandrino è disposta una guarnizione a contatto (20) e che è previsto un canale (22) di drenaggio che corre dal lato con cui la guarnizione a contatto (20) è rivolta verso la tenuta a labirinto interna (19) verso il lato esterno del coperchio (25) della testa portamandrino .
3. 3) Testa portamandrino secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che tra la guarnizione a contatto (20) e il sistema di supporto (3) del mandrino è disposta una seconda guarnizione a contatto (21) e che è previsto un secondo canale (23) di drenaggio che corre dall’intercapedine tra le due guarnizioni a contatto (20, 21) verso il lato esterno del coperchio (25) della testa portamandrino.
4. 4) Testa portamandrino secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto che ciascuna delle guarnizioni a contatto (20, 21) previste è costituita da un anello di tenuta disposto in una scanalatura anulare del coperchio (25) della testa portamandrino e che ciascuno dei canali (22, 23) di drenaggio è costituito da un foro che attraversa la parete del coperchio (25) della testa portamandrino.
5. 5) Testa portamandrino secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzata dal fatto che l'asse longitudinale del canale (17) di alimentazione del refrigerante, che sbocca nella scanalatura anulare (16), forma un angolo acuto con l'asse longitudinale del mandrino e attraversa il coperchio (25) della testa'portamandrino sul lato frontale (12} sovrastato dall’utensile (9) a una distanza tale dal bordo del foro del coperchio stesso in cui si trova il mandrino (1) da permettere di forare il canale (17) di alimentazione del refrigerante partendo da questo lato frontale (12).
6. 6) Testa portamandrino secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che l’asse longitudinale del canale (17) di alimentazione del refrigerante ha andamento verticale rispetto a una prima superficie di delimitazione della scanalatura anulare (16) che, rispetto all'asse longitudinale del mandrino, è conica e che l'altra superficie di delimitazione della scanalatura anulare (16), anch'essa conica rispetto all'asse longitudinale del mandrino, si raccorda ad angolo retto alla prima superficie di delimitazione .
7. 7) Testa portamandrino secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che il canale (24) di collegamento previsto nella prima porzione di estremità (8) del mandrino (1) è costituito da un foro il cui asse longitudinale forma un angolo acuto con l'asse longitudinale del mandrino .
8. 8) Testa portamandrino secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzata dal fatto che il canale (17) di alimentazione del refrigerante collega la scanalatura anulare (16) a un foro (15) che è previsto nell'involucro (4) della testa portamandrino e che è a sua volta collegato a un foro per una spina del disco portautensili che può essere introdotta in un alloggiamento (7) dell'involucro (4) della testa portamandrino.
9. 9) Testa portamandrino secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che il foro (15) previsto nell'involucro della testa portamandrino sbocca nel coperchio (25) della testa portamandrino dal lato frontale (12) dello stesso sovrastato dall'utensile e che in questa apertura di sbocco è possibile inserire un ugello (26) che può essere chiuso.
10. 10) Testa portamandrino secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzata dal fatto che il mandrino (1) sovrasta il coperchio (25) della testa portamandrino dal suo lato frontale (12) sovrastato dall'utensile, accoglie una vite (14) di serraggio e nella porzione sovrastante è dotato di una superficie (13) per chiavi.
11. 11) Testa portamandrino secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzata dal fatto che invece della vite (14} di serraggio è prevista l'applicazione di mezzi di serraggio che agiscono in senso radiale rispetto all'asse longitudinale del mandrino (1).
12. 12) Testa portamandr ino secondo una delle rivendicazioni da 1 a 11, caratterizzata dal fatto che il coperchio (25) della testa portamandrino è integrato nell'involucro (4) della testa portamandrino stessa.