ITVE20100043A1 - Testa di tornitura con piu' utensili.- - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione avente per titolo:

"Testa di tornitura con più utensili"

La presente invenzione concerne una testa di tornitura con più utensili.

Sono note macchine operatrici provviste di teste di tornitura con più utensili per la lavorazione di tubi. Esse comprendono un basamento, al quale è applicata una morsa, che trattiene un tubo da sottoporre a lavorazioni meccaniche di tornitura, ed una testa di tornitura dotata di moto rotatorio attorno all'asse del tubo e di moto traslatorio parallelamente all'asse del tubo stesso. Sulla testa sono montate più unità portautensili, in genere tre, mobili radialmente a 120° in maniera indipendent e tra loro; su di esse sono montati utensili differenti, dei quali due destinati ad eseguire un lavoro di tornitura sulle due superfici interna ed esterna del tubo ed il terzo destinato ad una lavorazione differente, ad esempio una filettatura, sull'una o sull'altra delle due superfici tornite.

W02008/061474 illustra una di queste note teste di tornitura con tre differenti utensili operanti su un tubo.

Inconveniente di questa nota soluzione ed in genere delle soluzioni della tipologia ora descritta consiste nel fatto che la movimentazione radiale ed indipendente dei tre portautensili rispetto alla testa che li sostiene è piuttosto complessa e laboriosa. Inoltre essa avviene in maniera comandata solo in un senso, mentre nel senso opposto avviene per ritorno elastico di molle sollecitate nella precedente corsa comandata. Ciò comporta che in certe lavorazioni l'utensile viene spinto contro la superficie del tubo da lavorare non per sollecitazione diretta ma per ritorno elastico e ciò può non assicurare la necessaria precisione nella lavorazione.

Scopo dell'invenzione è di eliminare questi inconvenienti e di realizzare una testa di tornitura con più utensili, in cui le movimentazioni di ciascuna unità portautensile rispetto alla testa rotante avvengano in entrambi i sensi in maniera controllata.

Questo scopo ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti secondo l'invenzione con una testa di tornitura con più utensili, in particolare per la lavorazione di tubi, dotata di moto di rotazione attorno all'asse del tubo, che è mantenuto fisso, e di moto di traslazione assiale parallelamente a detto asse, e provvista di unità portautensili mobili radialmente su una superficie frontale di detta testa, caratterizzata dal fatto che:

- le unità portautensili sono due e sono associate a mezzi di movimentazione radiale e simultanea nei due sensi,

- la prima delle due unità portautensili è provvista di almeno un primo utensile destinato ad operare sulla superficie interna del tubo e di almeno un secondo utensile destinato ad operare sulla superficie esterna del tubo, - la distanza del primo utensile dall'asse del tubo è maggiore della distanza del secondo utensile da detto asse,

- l'ingombro radiale della porzione operativa di unità portautensili con detti primo e secondo utensile è tale da consentire la sua introduzione all'interno di detto tubo,

- la seconda delle due unità portautensili è provvista di almeno un terzo utensile differente da detto secondo utensile e destinato ad operare sulla superficie esterna di detto tubo,

- la distanza del terzo utensile dall'asse del tubo è sempre maggiore, per qualsiasi posizione delle due unità portautensili, della distanza da detto asse del primo utensile aumentata del massimo spessore di tubo lavorabile.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione, riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui:

la figura 1 mostra in sezione longitudinale una macchina tornitrice provvista di testa con più utensili,

la figura 2 mostra nella stessa vista la testa di tornitura predisposta per effettuare il lavoro di tornitura sulla superficie interna di un tubo, la figura 3 mostra nella stessa vista la testa predisposta ad effettuare il lavoro di tornitura sulla superficie esterna del tubo,

la figura 4 mostra nella stessa vista la testa predisposta ad effettuare la filettatura della superficie esterna del tubo in precedenza tornito, e la figura 5 mostra nella stessa vista la testa predisposta ad effettuare la filettatura della superficie interna del tubo in precedenza tornito. Come si vede dalle figure la testa di tornitura secondo l'invenzione, indicata globalmente con 2, è montata su un basamento 4, unitamente ad un motore elettrico 6 e ad un sistema di trasmissione a cinghia 8, che trascina in rotazione la testa 2 attorno al suo asse.

La testa 2 è inoltre in grado di compiere movimenti assiali, che di per sè sono ottenuti in maniera tradizionale e non richiedono ulteriore descrizione.

Sulla testa 2 sono inoltre montate due unità portautensili indicate in maniera schematica e contraddistinte con i numeri 10 e 12. Esse sono mobili entro guide radiali e ricavate nella testa 2 e sono interessate nella loro superficie interna da una cremagliera 14.

A ciascuna cremagliera è meccanicamente accoppiata una ruota dentata 16, accoppiata con un'altra ruota dentata 18. Questa è a sua volta impegnata in una doppia cremagliera 20, montata all'estremità di un albero 22, che all'altra estremità è fissato ad una slitta 24 mobile longitudinalmente lungo guide 26. La parte di albero 22 oltre la slitta 24 è interessato da una porzione filettata 28, impegnata in una chiocciola a ricircolo di sfere 30, trascinata in rotazione da un motoriduttore 32, che con le sue rotazioni nell'uno e nell'altro senso provoca spostamenti assiali nei due sensi dell'albero 22 e delle cremagliere 20 ad esso solidali.

Ciascuna unità portautensili 10,12 presenta una porzione di supporto degli utensili da lavoro, che sono stati indicati in numero di tre per l'unità 10 ed in numero di uno per l'unità 12.

Più particolarmente, nelle figure 2-5, in cui la testa di tornitura è stata raffigurata in configurazione di lavoro all'estremità di un tubo metallico 34, fissato al basamento della macchina mediante una tradizionale morsa, non illustrata nei disegni, sull'unità 10 sono montati un primo utensile di tornitura 36, destinato ad operare sulla superficie interna del tubo 34, un secondo utensile di tornitura 38, destinato ad operare sulla superficie esterna del tubo 34 ed un utensile di filettatura 40, destinato ad operare sulla superficie interna del tubo 34.

La posizione dei tre utensili rispetto al portautensili 10 è tale che il primo utensile di tornitura 36, che agisce sulla superficie interna del tubo 34, è più distante dall'asse 44 del tubo stesso, che coincide con l'asse della testa 2, di quanto non lo sia il secondo utensile di tornitura 38, che agisce sulla superficie esterna del tubo. Inoltre i due utensili di tornitura 36 e 38, che praticamente si trovano alla stessa distanza dalla estremità frontale della testa 2, sono maggiormente distanziati da detta estremità frontale di quanto non lo sia l'utensile di filettatura 40, che agisce sulla superficie interna del tubo 34 e che è più distante dall'asse 44 del tubo stesso di quanto non lo sia il primo utensile di tornitura 36.

Inoltre, sull'unità portautensili 12 è montato un utensile di filettatura 42, che agisce sulla superficie esterna del tubo 34 e che si trova per qualsiasi posizione assiale delle cremagliere 20 ad una distanza maggiore dall'asse 44 del tubo 34 di quanto non lo sia l'utensile di filettatura 40, che agisce sulla superficie interna del tubo.

Il funzionamento della testa di tornitura secondo l'invenzione discende chiaramente da quanto sopra descritto: dopo che il tubo 34 è stato posizionato nella sua morsa, viene comandata la macchina tornitrice in modo da effettuare dapprima la tornitura della superficie interna del tubo stesso. A questo fine dapprima la testa di tornitura 2 viene spostata assialmente in modo da portare il primo utensile 36 all'altezza del bordo del tubo 34 e successivamente l'albero 22 viene spostato assialmente in modo da porre a contatto detto primo utensile 36 con la superficie interna di detto tubo 34.

Quindi viene comandato il lavoro di tornitura, che non viene intralciato dagli altri utensili, sicuramente non a contatto con il tubo (fig. 2).

Naturalmente la lunghezza assiale della fascia di tubo tornito non può superare la distanza, misurata in senso assiale, tra gli utensili 36 e 40, entrambi destinati ad operare sulla stessa superficie interna del tubo, ma in genere non è mai richiesta una elevata lunghezza assiale di questa fascia interna tornita, ed inoltre ciò che viene generalmente richiesta è la filettatura esterna del tubo e pertanto l'utensile 40 può anche mancare, facendo venir meno la limitazione ora indicata.

Quando deve essere effettuata la tornitura della superficie esterna del tubo, la testa 2 viene avvicinata a questo, dopo che l'albero 20 è stato comandato assialmente in modo che le sue cremagliere 20 distanzino tra loro le due unità portautensili 10 e 12 in misura tale da portare il secondo utensile 38 ad una distanza superiore al raggio esterno del tubo. Il successivo avvicinamento del secondo utensile 38 sia in senso radiale che in senso assiale al bordo esterno del tubo 34 predispone la testa alla tornitura della superficie esterna del tubo.

La lavorazione della superficie esterna del tubo può dunque essere effettuata con il secondo utensile 38 senza alcuna interferenza da parte degli altri utensili, sicuramente più distanti dal tubo stesso (fig. 3).

Se dopo aver completato questo lavoro di tornitura esterna è richiesta anche la filettatura della superficie esterna del tubo, dopo che la testa 2 è stata distanziata assialmente dal tubo 34 in modo che questo non intralci i movimenti radiali delle unità portautensili 10 e 12, viene comandato il movimento assiale dell'albero 22 per avvicinare dette unità portautensili all'asse del tubo in misura tale da consentire la successiva introduzione dell'unità 10 all'interno di questo, pur mantenendo l'unità 12 al suo esterno.

A questo punto, se si avvicina l'utensile 42, che è montato sull'unità portautensili 12, alla superficie esterna del tubo 34 si può eseguire la filettatura di questa superficie esterna, ed in questa fase l'utensile di filettatura 40, che è montato sull'unità portautensili 10 ed opera sulla superficie interna del tubo, rimane distanziato da questa (fig. 4); se invece si avvicina l'utensile 40 alla superficie interna del tubo 34, si può eseguire la filettatura di questa superficie interna, ed in questa fase l'utensile di filettatura 42, che opera sulla superficie esterna del tubo, rimane distanziato da questa (fig. 5).

Nella forma di realizzazione ora descritta è stata esemplificata la serie di lavorazioni più frequenti, cui in genere un tubo metallico viene sottoposto; tuttavia in pratica sono ipotizzabili differenti lavorazioni e quindi differenti utensili. Ad esempio la filettatura potrebbe essere sostituita da una tornitura più accurata (finitura) oppure dalla lavorazione finalizzata aN'ottenimento di una sede anulare per un O-ring od altro.

Indipendentemente comunque dalle lavorazioni effettuabili, in ogni caso la testa di tornitura secondo l'invenzione si presenta più vantaggiosa delle teste di tornitura tradizionali, in quanto grazie ad una sua realizzazione alquanto semplice ed affidabile consente di comandare ciascuna testa portautensili radialmente in entrambi i sensi di direzione radiale e quindi di eseguire le lavorazioni in maniera alquanto più accurata.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in una sua forma di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire daN'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Testa di tornitura con più utensili, in particolare per la lavorazione di tubi, dotata di moto di rotazione attorno all'asse (44) del tubo (34), che è mantenuto fisso e di moto di traslazione assiale parallelamente a detto asse, e provvista di unità portautensili mobili radialmente su una superficie frontale di detta testa, caratterizzata dal fatto che: - le unità portautensili (10,12) sono due e sono associate a mezzi di movimentazione radiale e simultanea nei due sensi, - la prima (10) delle due unità portautensili è provvista di almeno un primo utensile (36) destinato ad operare sulla superficie interna del tubo (34) e di almeno un secondo utensile (38), destinato ad operare sulla superficie esterna del tubo, - la distanza del primo utensile (36) dall'asse (44) del tubo (34) è maggiore della distanza del secondo utensile (38) da detto asse, - l'ingombro radiale della porzione operativa di unità portautensili con detti primo e secondo utensile (36,38) è tale da consentire la sua introduzione all'interno di detto tubo (34), - la seconda (12) delle due unità portautensili è provvista di almeno un terzo utensile (42) differente da detto secondo utensile (38) e destinato ad operare sulla superficie esterna di detto tubo (34), - la distanza del terzo utensile (42) dall'asse (44) del tubo (34) è sempre maggiore, per qualsiasi posizione delle due unità portautensili (10,12) dalla distanza da detto asse del primo utensile (36), aumentata del massimo spessore di tubo lavorabile.
2. 2. Testa di tornitura secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che le due unità portautensili (10,12) sono interessate ciascuna da una cremagliera (14) accoppiata ad una ruota dentata (16), le due ruote dentate essendo azionate simultaneamente da un unico albero (22) coassiale con l'asse di rotazione di detta testa.
3. 3. Testa di tornitura secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto che a ciascuna ruota dentata (16) è accoppiata una seconda ruota dentata (18) accoppiata ad una cremagliera (20) azionata assialmente da detto albero (22).
4. 4. Testa di tornitura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che sulla prima unità portautensili (10) è montato un quarto utensile (40) operante sulla superficie interna del tubo (34) ma differente dal primo utensile (36), la distanza del quarto utensile (40) dall'asse (44) di detto tubo (34) essendo maggiore della distanza del primo utensile (36) da detto asse e tale che la distanza del terzo utensile (42) da detto asse sia maggiore della distanza del quarto utensile (40) da detto asse, aumentata del massimo spessore di tubo lavorabile,