Sistemi a scatto per chiavi dinamometriche

Al fine di realizzare un’unione bullonata con una forza di precarico ben definita, l’elemento di fissaggio deve essere serrato utilizzando perlomeno il metodo di serraggio coppia e, se necessario, utilizzando il metodo coppia e angolo. Al giorno d’oggi effettuare un serraggio controllato è un’operazione indispensabile tanto per i privati quanto per le imprese industriali internazionali. Per ottenere un serraggio controllato è necessario un apposito strumento di misurazione, come ad esempio una chiave dinamometrica.

Viene fatta una distinzione di base tra le chiavi dinamometriche a scatto e quelle a indicazione. La loro funzionalità può basarsi su un metodo meccanico, elettronico o elettromeccanico, cioè un ibrido tra i primi due tipi.

Le chiavi dinamometriche a scatto meccanico utilizzano i seguenti meccanismi:

Sistema A – chiave a disinnesco meccanico

Nella chiave a disinnesco meccanico un bullone collegato ad una molla si innesta nell’incavo di un nottolino di accoppiamento. A seconda della coppia impostata, la molla viene sottoposta a una tensione più o meno forte, spingendo quindi il bullone con una forza più o meno elevata in posizione di arresto nell’incavo del nottolino. Quando viene raggiunta la coppia di serraggio definita, il bullone fuoriesce dall’incavo con un movimento a scatto ben percepibile. A seconda del modello, questo meccanismo a scatto meccanico può presentare fino a sei incavi. Attualmente STAHLWILLE utilizza questo sistema solo in una versione modificata per giraviti dinamometrici fino a 10 N·m.

Vantaggi:

• Non è possibile serrare eccessivamente o esercitare una coppia troppo elevata sull’elemento di serraggio; ciò rende questo metodo ideale per l’utilizzo di coppie di serraggio ridotte.

Svantaggi:

• Con coppie elevate, è difficile controllare la forza effettivamente esercitata nel momento in cui l’utensile scatta. Sussiste inoltre un certo rischio di infortunio per l’operatore.
• La molla deve essere azzerata dopo l’utilizzo.
• Questo meccanismo a scatto meccanico è difficile da tarare e regolare.
• Ogni incavo deve essere tarato e regolato individualmente.

Sistema B – giunto a cerniera

Per far scattare il meccanismo di giunto a cerniera viene utilizzato un collegamento a molla. Nella posizione a riposo, questo è piegato ad angolo. Quando scatta, si muove verso il centro fino a toccare un bullone. A seconda della coppia impostata, la tensione della molla sarà o maggiore o minore; per tale coppia sarà quindi necessaria una forza specifica per modificare la posizione del giunto a cerniera.

Vantaggi:

• Questo metodo a scatto meccanico offre un forte feedback tattile.

Svantaggi:

• Rispetto ad altri sistemi, questo è relativamente soggetto ad usura, in quanto presenta numerosi punti di attrito che vengono sottoposti a carichi elevati a seconda del valore della coppia.
• La molla deve essere azzerata dopo l’utilizzo.
• Questa chiave dinamometrica è difficile da tarare e regolare.

Sistema C – nottolino a scatto

Questo tipo di meccanismo prevede che un bullone a molla prema contro il fondo del nottolino a scatto. Allo stesso tempo, la parte superiore del nottolino viene premuto contro l’elemento di commutazione sovrastante, bloccandolo. Quando viene raggiunta la coppia preimpostata, il nottolino a scatto si inclina verso il basso e sgancia l’elemento di commutazione.

Vantaggi:

• Questo metodo offre un buon feedback tattile.
• Il livello di usura è relativamente basso in quanto sono presenti pochi punti di attrito.
• La misurazione è più precisa rispetto alla chiave a disinnesco meccanico o alla chiave con giunto a cerniera.

Svantaggi:

• La molla deve essere azzerata dopo l’utilizzo.
• Questa chiave dinamometrica è difficile da tarare e regolare.

Sistema D – blocchetto basculante

Con questo sistema di sgancio, la forza della molla agisce sul “blocchetto basculante” posizionato tra i due elementi a scatto. La tensione della molla varia a seconda della coppia preimpostata. Non appena viene raggiunta la coppia richiesta, il blocchetto si muove dalla posizione a riposo e assume una posizione inclinata, producendo un “clic” meccanico e un segnale tattile.

Vantaggi:

• L’azionamento per mezzo di un blocchetto basculante permette di passare con facilità dal serraggio in senso orario a quello in senso antiorario, e viceversa.
• Questo sistema è meno soggetto ad usura.

Svantaggi:

• Sia la produzione che l’acquisto degli utensili sono relativamente costosi.
• Operando con valori di coppia bassi, lo scatto è difficile da percepire sia a livello acustico che tattile.
• La molla deve essere azzerata dopo l’utilizzo.
• Questa chiave dinamometrica è difficile da tarare e regolare.

Sistema E – nottolino a scatto con asta flessibile

Il nottolino a scatto con asta flessibile viene utilizzato in tutte le chiavi dinamometriche meccaniche STAHLWILLE. Muovendo l’elemento di regolazione lungo l’asta flessibile si varia la lunghezza effettiva della leva. Applicando una certa forza alla chiave dinamometrica, l’elemento di commutazione di sinistra si inclina verso il basso e applica la forza all’elemento di destra, spingendolo verso l’alto finché questo viene arrestato dal nottolino. Non appena viene superata la resistenza dell’asta flessibile, l’elemento di commutazione di destra prosegue il suo movimento verso l’alto producendo un segnale acustico e tattile.

Vantaggi:

• Il sistema basato sul nottolino a scatto con asta flessibile è praticamente esente da usura.
• L’operatore può effettuare la regolazione in modo rapido e non è necessario smontare la chiave dinamometrica.
• Quando il carico di lavoro è nullo, il meccanismo a scatto non è precaricato. Non è necessario azzerare l’utensile per rilasciare la tensione.
• L’azionamento produce un chiaro feedback acustico e tattile.

Svantaggi:

Il sistema, praticamente esente da usura, ha una struttura complessa e prevede l’utilizzo di materiali di alta qualità. Per questo motivo i costi di produzione e di acquisto sono maggiori rispetto ai sistemi meno resistenti.