EP0484303B1 - Machine de ponçage pour panneaux de bois - Google Patents

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EP0484303B1 EP91830478A EP91830478A EP0484303B1 EP 0484303 B1 EP0484303 B1 EP 0484303B1 EP 91830478 A EP91830478 A EP 91830478A EP 91830478 A EP91830478 A EP 91830478A EP 0484303 B1 EP0484303 B1 EP 0484303B1
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annular element
transducers
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rolls
rod
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Gino Botteghi
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SCM Group SpA
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SCM Group SpA
DMC SpA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/04—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding plane surfaces
    • B24B21/06—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding plane surfaces involving members with limited contact area pressing the belt against the work, e.g. shoes sweeping across the whole area to be ground
    • B24B21/08—Pressure shoes; Pressure members, e.g. backing belts

Definitions

  • the present invention relates to a sanding machine for timber boards.
  • Machines of the type in question known generally as wide belt sanders, consist essentially in a longitudinally extending conveyor table on which stock for sanding (boards, panels) is fed through, and above the table, sanding means consisting in a set of rolls with mutually parallel axes disposed at right angles to the table, and an abrasive belt looped around the rolls; the rolls are subject directly or indirectly to the action of fluid power cylinders in such a way as to tension the belt loop (the machine may be equipped with a number of such sets of rolls for a corresponding number of belts arranged in succession along the feed direction).
  • the machine is equipped further with pressure means impinging on a portion of the abrasive belt loop, generally between two successive rolls positioned immediately above the conveyor table, in such a way as to urge the belt toward the table.
  • pressure means therefore serve to control the smoothness ultimately obtainable by determining a more or less intense abrasive action, and to render the finish uniform over the entire expanse of the work, even work exhibiting roughness or different thicknesses.
  • An apparatus in accordance with the preamble of independent claims 1,3 and 7 is known from US-A-4 527 359.
  • Means of this type consist generally in an an actuator (such as a pneumatic cylinder), operating a pad through which pressure is applied to the abrasive belt.
  • the machine will be fitted with a plurality of such actuators and pads arranged one beside another (the effective number determined by the width of the abrasive belt) and functioning much in the manner of a keyboard instrument, in that each pad and actuator assembly is piloted by a relative control (e.g. a solenoid valve) to move between what are essentially operating and at-rest limit positions, respectively in contact with and distanced from the belt.
  • a relative control e.g. a solenoid valve
  • the pad and actuator assembly is mounted to a beam positioned above the abrasive belt and between the tension rolls, generally at right angles to the longitudinal axis of the conveyor table, and made fast in turn to the main frame of the sander.
  • the sanding operation performed by such a machine begins when the board advancing along the conveyor table encounters an array of transducers disposed transversely above the table, serving to establish the width and length of the board, and if appropriate a first thickness.
  • These transducers are wired into a central control unit by which the descent and/or ascent of the various pad-actuator assemblies (the actuators are usually single acting and spring returned in operation) is governed on the basis of the information generated following the interaction of the board with the transducers, which obviously will reflect the dimensions of the incoming work.
  • the same control unit also measures the distance from the array of transducers to each beam carrying a battery of the pad assemblies.
  • the object of the present invention is to overcome the drawback in question through the embodiment of a wide belt sander equipped with a system of controlling several pad-and-actuator assemblies in such a manner as to generate and maintain a constant sanding pressure on work fed through the machine, and at the same time afford a real time and continuous adjustment of the pressure thus generated, according to the external profile of the individual board.
  • the head 1 denotes a pressure pad positioned between the two bottom rolls 3 of the set, which ride close to the conveyor table 4 at successive points along the feed direction; the head 1 comprises a plurality of such pads 6 disposed one beside the next along an axis parallel to the longitudinal dimension of the rolls 3 and in sliding contact with the reverse side of the abrasive belt 5, i.e. the side opposite from the grit face offered to the board 2.
  • the pressure pads 6 are suspended from and operated by respective support and control means 7 mounted to a cross beam 8; such means 7 are dynamically independent in operation one from another such that the individual pads 6 can be drawn closer to and distanced from the conveyor table 4, and piloted by sensing, monitoring and control means 9 (fig 3) to be described in due course.
  • each of the support and control means 7 consists in an electromagnet E with a central vertically disposed rod 10 accommodated in a relative seating 11 afforded by the beam 8.
  • the bottom end of the rod 10 is made fast to the corresponding pad 6, whilst the middle section is ensheathed by a rigidly associated element 12 of annular embodiment fashioned in permanent magnetic (or ferromagnetic) material.
  • the outputs from the transducers 20 are connected (see fig 3) to an analog-digital converter 24, connected further to the input of an electronic processor 25 of which the output is connected in turn to the electromagnets E.
  • the processor 25 is also in receipt of the input signals from further transducers 26 (analog or digital sensing elements) serving to monitor the displacement of the board 2, and thus is able to pilot the operation of the electromagnets E on the basis both of dimensional information received from the first transducers 20, and of the distance between these same transducers and the electromagnets E, i.e. that monitored by the displacement transducers 26.
  • the electromagnets E are energized by passing currents through the first and second solenoids 13 and 14 in opposite directions, in such a way as to generate and sustain corresponding magnetic fields of which the polarities at the two ends 13a-13b and 14a-14b of the coils are respectively opposed; the ferromagnetic element or core 15 and 16 associated with each of the first and second solenoids 13 and 14 then magnetizes by induction, thereby enhancing the electrically generated field.
  • the central annular element 12 embodied as a permanent magnet, or as a third solenoid 17, and/or with currents directed through the first and second solenoid 13 and 14 in such a way that like polarities are induced in the base surfaces 12a and 12b of the central element 12 and the corresponding ends of the two solenoids 13 and 14 (denoted 13a and 14a in the example illustrated), the effect is to produce repulsion forces F and F1 proportional to the strength of the current passing through each solenoid 13 and 14 and to the distance between the core 15 or 16 and the central annular element 12; such forces increase, clearly enough, as this same distance decreases.
  • the procedure whereby the single electromagnets E and the relative pressure pads 6 are set in motion may be summarized thus: departing from a centred or intermediate position with the annular element 12 or third solenoid 17 balanced, which is produced by directing currents of opposite direction but equal strength through the first and second solenoids 13 and 14, the rod 10 is made to descend (that is, to shift the pad 6 into the operating position) simply by increasing the strength of the current directed through the upper solenoid 13; thus, recalling the configuration of the magnetic fields, the repulsion force F of the first solenoid 13 becomes greater than the opposing repulsion force F1 of the second solenoid 14.

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Claims (7)

  1. Machine de ponçage pour panneaux de bois, comprenant au moins une tête de ponçage (1) prévoyant essentiellement une série de rouleaux (3) à axes parallèles disposés transversalement et au-dessus d'une toile transporteuse (4), et une bande abrasive (5) formant anneau autour de, et tendue par les rouleaux, où l'espace entre au moins deux rouleaux (3) en succession disposés à proximité de ladite toile transporteuse (4) est occupé par une pluralité de plaques de pression (6) disposées les unes à côté des autre le long d'un axe parallèle à l'axe longitudinal des rouleaux (3) et en contact de glissement avec le revers de la bande abrasive (5), chaque plaque étant susceptible de mouvement vers et à l'écart de la toile transporteuse (4) par l'intermédiaire de moyens de commande et de support associés (7), montés sur une poutre (8), dynamiquement indépendants les uns des autres et assujettis lors de leur fonctionnement à des moyens (9) de détection, contrôle et commande,
    caractérisée
    - en ce que chacun des moyens de commande et de support (7) comporte un électro-aimant (E) comprenant:
    - une tige centrale (10) coulissant verticalement et de manière étanche dans un logement (11) respectif présenté par la poutre (8), dont l'extrémité inférieure est fixée à la correspondante plaque de pression (6) et une portion à peu près centrale est enveloppée par un élément annulaire (12) associé rigidement, obtenu d'un matériau magnétique de façon permanente;
    - une paire de solénoïdes fixes (13, 14), chacun enroulé autour d'un correspondant élément annulaire fixe ou noyau (15, 16) de matériau ferromagnétique entourant librement et coaxialement la tige (10), positionnés sur les côtés opposés de l'élément annulaire (12) et espacés l'un de l'autre d'une distance suffisante a permettre que ladite tige (16) puisse effectuer complètement sa course depuis et vers ladite toile transporteuse (4); lesdits premier et deuxième solénoïdes étant traversés en directions opposées par des courants respectifs de manière a engendrer et maintenir dans le temps des champs magnétiques dont les polarités aux deux extrémités (13a-13b, 14a-14b) des solénoïdes (13, 14) sont respectivement opposées, de manière à obtenir des polarités égales entre chaque surface de base (12a, 12b) de l'élément annulaire aimanté de façon permanente (12) et l'extrémité correspondante (13a, 14a) de chaque solénoïde, et à déterminer deux respectives forces de répulsion (F, F1) auxquelles l'élément annulaire (12) est exposé sur les deux côtés; et en ce que les moyens de détection, contrôle et commande (9) comportent une pluralité de transducteurs (20) positionnés de manière à intercepter le panneau entrant (2) et par lesquels des signaux respectifs de tension de sortie de valeur proportionnelle à l'épaisseur du panneau sont engendrés et envoyés au processeur électronique (25) en mesure de maintenir la proportionnalité entre les signaux de tension reçus des transducteurs (20) et la valeur desdits courants dirigés a travers les solénoides (13, 14), et d'adapter ainsi la valeur des forces de répulsion (F, F1) suivant l'épaisseur du panneau, comme détectée par les transducteurs.
  2. Machine de ponçage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens (9) de détection, contrôle et commande comportent en outre un convertisseur analogique/numérique (24) recevant les signaux en provenance des transducteurs d'épaisseur (20), et des transducteurs (26) servant à détecter le déplacement du panneau (2), tous les deux reliés à l'entrée du processeur électronique (25), de telle sorte que les électro-aimants (E) peuvent être activés par le processeur suivant le signal reçu depuis les transducteurs de déplacement (26), et donc suivant la distance entre les transducteurs (20) et les électro-aimants (E).
  3. Machine de ponçage pour panneaux de bois, comprenant au moins une tête de ponçage (1) prévoyant essentiellement une série de rouleaux (3) à axes parallèles disposés transversalement et au-dessus d'une toile transporteuse (4), et une bande abrasive (5) formant anneau autour de, et tendue par les rouleaux, où l'eçpace entre au moins deux rouleaux (3) en succession disposés à proximité de ladite toile transporteuse (4) est occupé par une pluralité de plaques de pression (6) disposées les unes à côté des autres le long d'un axe parallèle l'axe longitudinal des rouleaux (3) et en contact de glissement avec le revers de la bande abrasive (5), chaque plaque étant susceptible de mouvement vers et à l'ecart de la toile transporteuse (4) par l'intermédiaire de moyens de commande et de support associés (7), montés sur une poutre (8), dynamiquement indépendants les uns des autres et assujettis lors de leur fonctionnement à des moyens (9) de détection, contrôle et commande,
    caractérisée
    - en ce que chacun des moyens de commande et de support (7) comporte un électro-aimant (E) comprenant:
    - une tige centrale (10) coulissant verticalement et de manière étanche dans un logement (11) respectif présenté par la poutre (8), dont l'extrémité inférieure est fixée à la correspondante plaque de pression (6) et une portion à peu près centrale est enveloppée par un élément annulaire (12) associé rigidement, obtenu d'un matériau magnétique de façon permanente;
    - une paire de solenoïdes fixes (13, 14), chacun enroulé autour d'un correspondant élément annulaire fixe ou noyau (15, 16) de matériau ferromagnétique entourant librement et coaxialement la tige (10), positionnés sur les côtés opposés de l'élément annulaire (12) et espacés l'un de l'autre d'une distance suffisante à permettre que ladite tige (10) puisse effectuer complètement sa course depuis et vers ladite toile transporteuse (4); lesdits premier et deuxième solénoïdes étant traversés en directions opposées par des courants respectifs de manière à engendrer et maintenir dans le temps des champs magnétiques dont les polarités aux deux extrémités (13a-13b, 14a-14b) des solénoïdes (13, 14) sont respectivement opposées, de manière à obtenir des polarités différentes entre chaque surface de base (12a, 12b) de l'élément annulaire aimanté de façon permanente (13) et l'extrémité correspondante (13a, 14a) de chaque solénoïde, et à déterminer deux respectives forces d'attraction (Fa, Fa₁) auxquelles l'élément annulaire (12) est exposé sur les deux côtés; et en ce que les moyens de détection, contrôle et commande (9) comportent une pluralité de transducteurs (20) positionnés de manière à intercepter le panneau entrant (2) et par lesquels des signaux respectifs de tension de sortie de valeur proportionnelle à l'épaisseur du panneau sont engendrés et envoyés au processeur électronique (25) en mesure de maintenir la proportionnalité entre les signaux de tension reçus des transducteurs (20) et la valeur desdits courants dirigés à travers les solénoides (13, 14) et d'adapter ainsi la valeur des forces d'attraction (Fa, Fa₁) suivant l'épaisseur du panneau, comme détectée par les transducteurs.
  4. Machine de ponçage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tige (10) est enveloppée par et associée rigidement à un élément annulaire (12) réalisé en matériau ferromagnétique.
  5. Machine de ponçage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de commande et de support (7) comportent un troisième solénoïde sensiblement central (17) enroulé autour d'un élément annulaire (17a) de matériau ferromagnétique enveloppant la tige (10) et rigidement associé à celle-ci, à travers lequel est dirigé un courant de valeur constante.
  6. Machine de ponçage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'électro-aimant (E) est logé à l'intérieur d'un élément de protection (18) réalisé en matériau diamagnétique en mesure d'assurer une protection au moins de la zone de mouvement ou entrefer (27) de l'élément annulaire (12), de manière à maintenir une perméabilité magnétique constante dans cette zone, et associé à des moyens de ventilation (23) agissant directement ou indirectement sur les solénoïdes (13, 14) dans le but de maintenir à une valeur constante la température de fonctionnement de l'électro-aimant.
  7. Machine de ponçage pour panneaux de bois, comprenant au moins une tête de ponçage (1) prévoyant essentiellement une série de rouleaux (3) à axes parallèles disposés transversalement et au-dessus d'une toile transporteuse (4), et une bande abrasive (5) formant anneau autour de, et tendue par les rouleaux, où l'espace entre au moins deux rouleaux (3) en succession disposés à proximité de ladite toile transporteuse (4) est occupé par une pluralité de plaques de pression (6) disposées les unes à côté des autres le long d'un axe parallèle à l'axe longitudinal des rouleaux (3) et en contact de glissement avec le revers de la bande abrasive (5), chaque plaque étant susceptible de mouvement vers et à l'écart de la toile transporteuse (4) par l'intermédiaire de moyens de commande et de support associés (7), montés sur une poutre (8), dynamiquement indépendants les uns des autres et assujettis lors de leur fonctionnement à des moyens (9) de détection, contrôle et commande,
    caractérisée
    - en ce que chacun des moyens de commande et de support (7) comporte un électro-aimant (E) comprenant:
    - une tige centrale (10) coulissant verticalement et de manière étanche dans un logement (11) respectif présenté par la poutre (8), dont l'extrémité inférieure est fixée à la correspondante plaque de pression (6) et une portion à peu près centrale est enveloppée par un élément annulaire (12) associé rigidement, obtenu d'un matériau magnétique de façon permanente;
    - un solénoïde fixe (13), positionné au-dessus de l'élément annulaire (12), enroulé autour d'un correspondant élément annulaire fixe ou noyau (15) de matériau ferromagnétique entourant librement et coaxialement la tige (10) et espacé de l'élément annulaire (12) d'une distance suffisante à permettre que ladite tige (10) puisse effectuer complètement sa course depuis et vers ladite toile transporteuse (4); ledit solénoïde étant traversé par un courant électrique dans une direction susceptible d'engendrer et maintenir dans le temps un champ magnétique dont la polarité à l'extrémité (13a) du solénoïde (13) dirigée vers l'élément annulaire aimanté de manière permanente (12) est égale à la polarité de la surface de base correspondante (12a) de l'élément annulaire, de manière à déterminer une force de répulsion (F) à laquelle l'élément annulaire (12) est exposé sur un côté;
    - un ressort (28) enveloppant coaxialement la tige (10) sur le côté de l'élément annulaire (12) opposé au solénoïde (13), retenu à l'une de ses extrémités par l'élément annulaire (12) et a son autre extrémité par l'extrémité inférieure du logement (11) et ayant pour fonction de causer le retour élastique de la tige (10) en réponse à un affaiblissement de la force de répulsion (F) déterminé par le solénoïde (13);
    et en ce que les moyens de détection, contrôle et commande (9) comportent une pluralité de transducteurs (20) positionnés de manière à intercepter le panneau entrant (2) et par lesquels des signaux respectifs de tension de sortie de valeur proportionnelle à l'épaisseur du panneau sont engendrés et envoyés au processeur électronique (25) en mesure de maintenir la proportionnalité entre les signaux de tension reçus des transducteurs (20) et la valeur du courant dirigé à travers le solénoide (13), et d'adapter ainsi la valeur de la force de répulsion (F) suivant l'épaisseur du panneau, comme détectée par les transducteurs.
EP91830478A 1990-10-31 1991-10-31 Machine de ponçage pour panneaux de bois Expired - Lifetime EP0484303B1 (fr)

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