IT201800002834U1 - Spazzola cilindrica - Google Patents

Description

Campo di applicazione

L'invenzione riguarda una spazzola cilindrica, generalmente utilizzabile per per pulire superfici industriali e/o domestiche con macchinari su cui è destinata ad essere montata.

Stato della Tecnica

Sono note spazzole cilindriche che hanno lunghezze prestabilite in funzione dell'uso a cui sono destinate.

Tipicamente, queste spazzole cilindriche sono montate su macchinari che sono utilizzati per pulire superfici che hanno estensioni rilevanti, come, ad esempio, le pavimentazioni di edifici industriali oppure di edifici civili di grandi dimensioni.

Tipicamente, queste spazzole cilindriche hanno una lunghezza prestabilita che è funzione della larghezza del fronte di pulizia che devono offrire e delle dimensioni delle macchine sulle quali devono essere montate.

Attualmente , queste spazzole sono realizzate assemblando tra loro un numero adeguato di elementi modulari cilindrici, dotati di setole radiali, che sono calzati e bloccati ognuno accanto agli altri su un tubo centrale di supporto che ne forma la ossatura portante e con il quale sono coassiali.

Alle estremità libere dell'assemblaggio di questi elementi modulari, sono previsti elementi terminali che sono tipicamente predisposti per serrarli tra loro, impaccandoli ed immobilizzandoli in modo tale che non possano ruotare indipendentemente uno rispetto agli altri.

Tipicamente, per evitare rotazioni relative, tutti gli elementi modulari sono bloccati sul tubo centrale per mezzo di colle che, dopo la presa, li rendono monolitici tra di loro ed al tubo centrale.

Dal brevetto US2012/0311799 è nota una spazzola cilindrica, particolarmente adatta per la pulizia di pannelli solari.

Secondo questo brevetto, la spazzola è formata da una successione coassiale di elementi modulari che sono preventivamente dotati di setole disposte radialmente e che alle rispettive estremità hanno filettature, realizzate in modo tale da renderne possibile l'avvitamento reciproco, fino a comporre una spazzola di lunghezza desiderata.

La spazzola secondo il brevetto è anche dotata di una serie di passaggi per un fluido di lavaggio, destinato a bagnare le setole ed a detergere la superficie dei pannelli solari da pulire.

Questo stato della tecnica ha alcuni inconvenienti. Un primo inconveniente è che nella formazione della spazzola non è possibile ottenere una distribuzione completamente omogenea delle setole lungo la sua intera lunghezza, per la ragione che in corrispondenza delle zone di congiunzione tra i moduli che la compongono, non è possibile piantare ciuffi di setole che restino imprigionati in essi in modo stabile.

Il motivo che crea questo problema è che normalmente, i ciuffi di setole che formano le spazzole sono piantati con macchine automatiche che formano una linea produttiva generale di spazzole cilindriche e che in una prima fase creano sulle superfici perimetrali di ciascun elemento modulare una distribuzione programmata di fori ed in una seconda fase piantano in modo forzato i ciuffi di setole nei fori precedentemente preparati per questo.

I fori hanno una profondità che si prolunga in direzione centripeta, ma che è limitata nello spessore del materiale con il quale sono realizzate le superfici esterne di ciascun elemento modulare.

Per questa ragione, le distribuzioni superficiali dei fori, e quindi dei ciuffi di setole, sono vincolate alla condizione che uno o più fori non possono coincidere con le zone di congiunzione tra elementi modulari contigui, cioè nella zona di affaccio tra due estremità di elementi modulari contigui, in quanto non sarebbe possibile bloccare in alcun modo ogni relativo ciuffo di setole destinato ad essere accolto in questi fori particolari.

Pertanto, le interdistanze tra fori, cosiddetti passi, che dovrebbero essere costanti per avere una distribuzione uniforme delle setole e contemporaneamente tali da escludere possibilità di posizionare uno o più fori in corrispondenza delle zone di congiunzione, sono condizionate dalla presenza delle zone di congiunzione tra gli elementi modulari.

Questo condizionamento determina alternativamente la necessità di realizzare distribuzioni di fori con passi non costanti almeno in prossimità delle zone di congiunzione tra gli elementi modulari, oppure di prevedere la distribuzione di fori con passi sufficientemente ampi da evitare l'inconveniente descritto sopra, ossia per fare in modo che nessun foro possa coincidere con le zone di congiunzione.

Un ulteriore inconveniente consiste nel fatto che le spazzole note realizzate assemblando insieme vari pezzi modulari e non, richiedono il mantenimento di scorte di magazzino di questi pezzi, soprattutto di quelli non modulari , per averne sempre disponibilità.

Ancora un inconveniente delle spazzole cilindriche note consiste nel fatto che quando le anime centrali hanno lunghezze rilevanti dell'ordine di 2,5-3,00 metri risulta molto difficile realizzare il foro assiale che le percorre per la intera lunghezza e destinato ad accogliere un albero di motorizzazione di una macchina per la pulizia, soprattutto quanto questo foro assiale deve essere di piccolo diametro, per la ragione che gli utensili ed i macchinari impiegati devono eseguire il foro su un'anima che tende a flettersi nella zona centrale a causa del peso proprio .

Un altro inconveniente della tecnica nota consiste nel fatto che i moduli che sono utilizzati per formare una spazzola completa e di lunghezza prestabilita devono essere fissati uno all'altro per evitarne rotazioni relative, come detto in precedenza, e per questa ragione, i moduli sono resi solidali tra loro con colle che da un lato li rendono praticamente un solo pezzo, ma dall'altro lato non permettono lo smontaggio e la sostituzione di singoli moduli in caso di necessità, ad esempio quando si verifica una anomala usura di parte delle setole della spazzola cilindrica a causa di urti di queste contro particolari ostacoli incontrati durante la pulizia di superfici da pulire.

Scopi dell'invenzione.

Uno scopo dell'invenzione è superare gli inconvenienti della tecnica nota.

Un altro scopo dell'invenzione e realizzare una spazzola cilindrica che abbia una distribuzione uniforme di setole lungo la propria intera lunghezza, anche nelle zone in cui gli elementi modulari che la compongono di accostano uno all'altro.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è realizzare una spazzola cilindrica che sia formata da un numero prestabilito di elementi modulari, tutti solidali tra loro e senza la possibilità di ruotare uno rispetto all'altro quando la spazzola è formata.

Un altro scopo dell'invenzione è realizzare una spazzola cilindrica che permetta, se richiesto, di sostituire uno o più degli elementi modulari che la compongono senza dover necessariamente gettare la intera spazzola .

Un ulteriore scopo dell'invenzione è realizzare una spazzola cilindrica che permetta di ridurre le scorte di magazzino degli elementi modulari che la compongono.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è realizzare una spazzola cilindrica che permetta di realizzare fori assiali anche di piccolo diametro e su lunghezze rilevanti senza che la lavorazione sia condizionata da flessioni degli elementi modulari.

Secondo un aspetto dell'invenzione è prevista una spazzola cilindrica, in accordo con le caratteristiche della rivendicazione 1.

L'invenzione permette di ottenere i seguenti vantaggi :

- realizzare una spazzola cilindrica di lunghezza desiderata;

realizzare una spazzola cilindrica che ha una distribuzione uniforme delle setole sulla intera superficie esterna, anche nelle zone in cui si trovano le giunzioni tra gli elementi modulari che la compongono;

realizzare una spazzola cilindrica in cui sono impedite rotazioni relative tra gli elementi modulari che la compongono;

- realizzare una spazzola cilindrica che, in caso di necessità, ad esempio di consumo asimmetrico, permetta la sostituzione anche solo di uno o più dei moduli che la compongono, senza dover gettare la intera spazzola;

- realizzare una spazzola cilindrica che permetta la esecuzione di fori assiali in modo facile e preciso.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di una spazzola cilindrica, illustrate a titolo di esempio non limitativo nelle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 è una vista schematica interrotta di una porzione dell'anima centrale di una spazzola cilindrica secondo la tecnica nota, priva di setole;

la FIG. 2 è una vista schematica interrotta di una porzione priva di setole di una spazzola cilindrica secondo l'invenzione, in una prima possibile versione attuativa ;

la FIG. 3 è una vista complessiva di una spazzola cilindrica secondo l'invenzione;

la FIG. 4 è una vista schematica di una porzione considerata anteriore della spazzola cilindrica secondo l'invenzione, priva dei ciuffi di setole per poter osservare la distribuzione di fori che sono destinati ad ospitarli;

la FIG. 5 è una vista schematica ed in scala fortemente ingrandita di una porzione di una zona di collegamento tra due elementi modulari che formano la spazzola cilindrica secondo l'invenzione;

la FIG. 6 è una vista schematica della zona di collegamento di Figura 5, nella quale sono indicate le forze trasversali che trattengono i ciuffi di setole;

la FIG. 7 è una vista schematica di una zona di collegamento tra due elementi modulari che compongono la spazzola cilindrica secondo l'invenzione, in una prima versione attuativa in cui i ciuffi di setole sono diretti perpendicolarmente agli elementi modulari che compongono la spazzola cilindrica;

la FIG. 8 è una vista schematica di una zona di collegamento tra due elementi modulari che compongono la spazzola cilindrica secondo l'invenzione, in una seconda versione attuativa in cui i ciuffi di setole sono diretti obliquamente agli elementi modulari che compongono la spazzola cilindrica;

la FIG. 9 è una vista schematica in prospettiva ed interrotta di una zona di collegamento tra due elementi modulari per comporre la spazzola cilindrica, in una seconda possibile versione attuativa;

la FIG. 10 è una vista in sezione longitudinale della zona di collegamento di Figura 9 con i due elementi modulari collegati tra loro;

la FIG. 11 è una vista schematica laterale di un elemento modulare che compone la spazzola cilindrica;

la FIG. 12 è una vista frontale di una sede cava di cui è dotato l'elemento modulare di Figura 11;

la FIG. 13 è una vista in scala fortemente ridotta ed in prospettiva dell'elemento modulare di Figura 11.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito .

Con riferimento alle figure citate, con 1 è indicata una spazzola cilindrica secondo l'invenzione.

La spazzola 1 comprende almeno due elementi modulari 2 e 3 assemblati tra loro con mezzi di assemblaggio, ognuno dei quali ha un corpo cilindrico che definisce una superficie esterna, rispettivamente 2a e 3a, e che, nella versione attuativa preferita e che è descritta nel seguito, è assialmente attraversato da una cavità assiale 4, ma che, se richiesto, potrebbe anche essere pieno.

Secondo l'invenzione, il numero degli elementi modulari potrà essere anche maggiore di due, perché questo numero è determinato in funzione della lunghezza complessiva della spazzola cilindrica 1 da realizzare.

Anche la lunghezza complessiva di ogni elemento modulare potrà variare per realizzare la spazzola 1 cilindrica con una lunghezza desiderata.

Tra le superfici esterne 2a e 3a di ciascun elemento modulare 2 e 3 e la cavità assiale 4, che è comune ad entrambi, è definito un primo spessore S1.

Ogni elemento modulare 2 e 3 ha un asse centrale di simmetria A e, ad una prima estremità, un codolo 5 cilindrico che è attraversato dalla cavità assiale 4 e che ha un secondo spessore S2 e, ad una seconda estremità opposta alla prima estremità, una sede cava 6 che e accoppiabile in modo coniugato con un codolo 5 di un elemento modulare contiguo e che ha un bordo in aggetto che ha un terzo spessore S3 che è definito tra la sede cava 4 e la superficie esterna 2a oppure 3a.

Secondo l'invenzione, sia la superficie esterna del codolo 5, sia la superficie interna della sede cava 6 sono dotate di rispettive filettature 5a e 6a che sono reciprocamente impegnatili per avvitamento, in modo tale da collegare tra loro i due elementi modulari 2 e 3 avvitandoli uno all'altro.

Il codolo 5, la sede cava 6 e le rispettive filettature 5a e 6a formano i mezzi di assemblaggio citati in precedenza.

Negli elementi modulari 2 e 3 è ricavata una pluralità di fori 7 che sono orientati generalmente in direzione trasversale, ad esempio verso l'asse centrale di simmetria A, cioè in direzione centripeta, e che hanno una lunghezza L assiale ed un fondo 8.

Con riferimento alle Figure, si nota che i fori 7 sono ottenuti a distanze reciproche, cosiddetto passo, P che sono sostanzialmente costanti, indipendentemente dal fatto che alcuni di questi fori 7 cadano in corrispondenza delle zone di congiunzione tra i due elementi modulari 2 e 3, indicate con Z, cioè, più precisamente nel caso specifico, nella zona Z in cui il codolo 5 dell'elemento modulare 2 è avvitato nella sede 6 dell'elemento modulare 3.

Più in dettaglio, come si vede con maggiore chiarezza nella Figura 5, la lunghezza L assiale di ciascun foro 7 è tale da attraversare completamente il terzo spessore S3 della sede cava 6, fino a penetrare parzialmente anche il secondo spessore S2 del codolo 5, posizionando il fondo 8 all'interno di quest'ultimo, tuttavia senza attraversarlo.

La persona esperta comprende comunque che la lunghezza L potrebbe essere anche solo uguale allo spessore S3 nel caso specifico di accoppiamenti tra profili conici tra il codolo 5 (maschio) e la sede cava 6 (femmina).

Ognuno dei fori 7 è destinato a ricevere l'inserimento, tipicamente in modo forzato, di un ciuffo 9 di setole che si protendono sostanzialmente dal fondo 8 verso l'esterno, cioè oltre le superfici esterne 2a, 3a, dei due elementi modulari 2 e 3, e che tutti insieme formano la superficie pulente della spazzola cilindrica 1.

Con riferimento alla Figura 6 sono indicate in particolare le forze trasversali che trattengono i ciuffi di setole 9 all'interno dei rispettivi fori 7.

Più precisamente le forze F1 sono quelle che trattengono una zona mediana 9b dei ciuffi di setole 9 mentre le forze F2 sono quelle che trattengono una zona di base 9a delle setole 9.

Con riferimento alla Figura 8, si vede una seconda versione attuativa possibile della spazzola cilindrica 1, secondo la quale i fori 7 sono ottenuti con un orientamento inclinato rispetto all'asse centrale di simmetria A.

Con riferimento alla Figura 10 si vede una forma alternativa di attuazione dei mezzi di assemblaggio i quali, in questo caso, comprendono un manicotto cilindrico 11 che è dotato esternamente di una filettatura 11a per avvitarsi nella filettatura 6a della sede cava 6 di uno dei due elementi modulari 2 oppure 3.

L'assemblaggio della spazzola 1 cilindrica avviene come segue: almeno due elementi cilindrici 2 e 3 sono assemblati tra loro avvitando il codolo 5 di uno di essi nella sede cava 6 dell'altro.

La persona esperta comprende tuttavia che per realizzare una spazzola 1 cilindrica di lunghezza maggiore, è possibile assemblare tra loro più di due elementi modulari 2 e 3, fino a raggiungere la lunghezza complessiva desiderata.

Dopo aver completato l'avvitamento e creato in pratica l'anima della spazzola 1 cilindrica, quest'anima viene posta su una macchina perforatrice automatica che, secondo un programma di lavoro prestabilito, in una stazione di perforazione esegue automaticamente una pluralità di fori 7 perimetrali sulle superfici 2a e 3a diretti procedendo dall'esterno verso l'interno, normalmente in direzione centripeta, in direzione dell'asse di simmetria A, ovvero, più in generale, verso la cavità 4 assiale, e per una lunghezza L prestabilita.

La lunghezza L è tale che ogni foro 7 penetri nello spessore S1 senza attraversarlo e che anche nelle zone Z di congiunzione tra un codolo 5 ed una sede cava 6 attraversi preferibilmente in modo completo lo spessore S3 e si prolunghi fino all'interno dello spessore S2, tuttavia senza attraversarlo.

Si deve notare che il passo P con il quale la macchina automatica esegue i fori 7 è tale da permettere di ottenere una distribuzione dei fori 7 sulle superfici 2a e 3a sia secondo uno schema noto a file e colonne, ad esempio come indicato nella Figura 1, sia a scacchiera, come indicato a titolo di esempio nelle Figure 2 e 3.

Questa distribuzione a scacchiera permette di rendere più fitta la distribuzione dei ciuffi 9 di setole rispetto alle spazzole cilindriche note.

Dopo aver completato la fase di perforazione, la macchina automatica, secondo il programma di lavoro, trasferisce l'anima forata della spazzola 1 cilindrica in una seconda stazione di lavoro nella quale ciuffi 9 di setole sono inseriti in modo forzoso all'interno dei fori 7, fino a raggiungere il fondo 8 di questi.

Si deve notare in particolare che nelle zone di congiunzione Z i ciuffi 9 di setole sono trattenuti forzosamente nei rispettivi fori 7 nella loro porzione di base 9a dalle forze F2, quando i fori 7 giacciono tra le superfici trasversali affacciate, indicate per chiarezza con 15 e 16 nelle Figure 5 e 6, queste ultime potendo essere sia perpendicolari all'asse A centrale di simmetria, come nella Figura, sia inclinate rispetto a quest'ultimo.

Al contrario, quando un foro 7 cade tra il codolo 5 e la sede cava 6, i ciuffi 9 sono trattenuti nella loro porzione mediana 9b dalle forze F1: in entrambi i casi, la forza di ritenzione F1 oppure F2 esercitata trasversalmente dalle pareti dei fori 7 anche solo parzialmente nelle porzioni 9a oppure 9b è sufficiente per garantire la stabilità dei ciuffi 9 nei rispettivi fori 7 anche nelle zone Z di congiunzione.

A quanto sopra si deve aggiungere anche che i ciuffi 9 di setole che occupano i fori 7 ottenuti nelle zone Z di congiunzione, fungono da chiavetta trasversale di blocco tra i due elementi modulari 2 e 3, impedendone movimenti relativi di rotazione.

Quando la fase di lavoro relativa all'inserimento dei ciuffi 9 di setole è completata, e, dunque, la spazzola 1 cilindrica è completa, se richiesto, alle estremità di questa possono essere applicati due elementi terminali sagomati in modo tale da permetterne il montaggio sugli organi di una macchina pulitrice di tipo noto e predisposti per questa funzione.

Si è in pratica constatato come l'invenzione raggiunga gli scopi prefissati.

L'invenzione come concepita è suscettibile di modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo .

Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili con altri elementi tecnicamente equivalenti.

Nella attuazione pratica, i materiali impiegati nonché le forme e le dimensioni potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (6)

1. Una spazzola cilindrica che comprende: - Un'anima centrale che ha una lunghezza (L) prestabilita, un asse centrale (A) di simmetria, e che comprende almeno due elementi modulari (2, 3) che in una configurazione assemblata sono reciprocamente vincolati in successione definendo zone (Z) di congiunzione, ciascun elemento modulare avendo: - Un corpo cilindrico che ha una superficie esterna (2a, 3a) ed un primo spessore (S1); - Un codolo (5) cilindrico che ha un secondo spessore (S2) e che si prolunga coassialmente a detto asse centrale di simmetria da una prima estremità di detto corpo cilindrico; - una sede cava (6) che è ottenuta in una seconda estremità di detto corpo cilindrico opposta a detta prima estremità, che è accoppiabile in modo coniugato con un codolo (5) di un elemento modulare contiguo e che ha un bordo perimetrale che ha un terzo spessore (S3); - Una pluralità di fori (7) trasversali ottenuti in detti elementi modulari e che hanno un fondo (S) ed una lunghezza assiale (L); - Una pluralità di ciuffi di setole (9) inseriti all'interno di detti fori (7) trasversali e protesi da detto fondo (8) verso l'esterno oltre detta superficie esterna (2a, 3a); caratterizzato dal fatto che in detta configurazione assemblata detta lunghezza assiale (L) è uguale o maggiore di detto terzo spessore (S3).

2. La spazzola secondo la rivendicazione 1 in cui detto corpo cilindrico ha una cavità assiale (4) ed in cui detto primo spessore (S1) è definito tra detta cavità assiale (4) e detta superficie esterna (2a, 3a), detto terzo spessore (S3) è definito tra detta cavità assiale (4) e detta superficie esterna (2a, 3a).

3. La spazzola secondo la rivendicazione 1, in cui in detta configurazione assemblata detta lunghezza assiale (L) è compresa tra detto primo spessore (Si) e detto terzo spessore (S3).

4. La spazzola secondo la rivendicazione 1, in cui detto fondo (8) è ottenuto in detto secondo spessore (S2).

5. La spazzola secondo la rivendicazione 1, in cui detto codolo (5) e detta sede cava (6) hanno filettature di avvitamento (5a, 6a) insegnabili con filettature (5a, 6a) di elementi modulari (2, 3) contigui, in modo tale da comporre detta anima centrale con una lunghezza prestabilita .

6. La spazzola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti fori trasversali (7) sono ottenuti in detti corpi cilindrici e in dette zone (Z) di congiunzione.