IT202000008122A1 - Dispositivo di supporto e serraggio dell’albero di una bobina - Google Patents

Description

Descrizione dell?invenzione industriale avente per titolo: ?DISPOSITIVO DI SUPPORTO E SERRAGGIO DELL?ALBERO DI UNA BOBINA?

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di supporto e serraggio dell?albero di una bobina, comprendente una sede di inserimento per un terminale di detto albero della bobina.

La sede di inserimento comprende superfici di battuta a contatto con almeno una parte della parete esterna del terminale dell?albero, configurate in modo da far ruotare in modo solidale detto albero e il dispositivo di supporto.

Il dispositivo di supporto pu? essere collegato a mezzi motori atti a porre tale dispositivo di supporto in rotazione attorno al proprio asse, oppure pu? essere esso stesso trascinato in rotazione dall?albero. Tipicamente in un macchinario solo uno dei due supporti alle estremit? della bobina ? collegato a mezzi motori mentre l?altro ? folle e trascinato.

Quella appena descritta ? la comune configurazione dei dispositivi di supporto presenti nelle pinze pneumatiche note allo stato dell?arte, in particolare per il supporto e il serraggio dell?albero di una bobina di macchine da stampa o macchine laminatrici (accoppiatrici), nella quale sono previsti sistemi pneumatici atti a comandare l?apertura della pinza e che presenta mezzi atti a mantenere la pinza serrata sull?albero bobina durante lo svolgimento della stessa.

Il dispositivo di supporto e serraggio oggetto della presente invenzione ? un componente di tali pinze e comprende la sede di inserimento, in cui viene alloggiato il terminale dell?albero della bobina.

Un esempio di tali pinze e del loro funzionamento ? descritto nella domanda di brevetto italiano n.102003901169855, il cui contenuto ? da considerarsi parte integrante della presente domanda di brevetto.

Tali pinze sono ampiamente diffuse e non presentano particolari inefficienze dal punto di vista del serraggio dell?albero della bobina e dal punto di vista dell?efficienza di funzionamento.

Tuttavia, si ? riscontrato che le superfici della sede di inserimento che sono a contatto con le pareti esterne dell?albero, in particolare con il tratto poligonale dell?albero che ne permette il trascinamento in rotazione, sono sottoposte a usura a causa delle sollecitazioni dovute allo sfregamento tra le parti durante la rotazione del dispositivo di supporto.

Risulta evidente come tale usura provochi a mano a mano sempre maggiori laschi e giochi di movimentazione relativa tra l?albero della bobina e la sede del dispositivo di supporto, i quali compromettono il funzionamento dell?intera pinza, limitandone la forza e l?efficacia del serraggio.

Per evitare tali malfunzionamenti ? quindi prassi sostituire ciclicamente l?intero dispositivo di supporto, o almeno il corpo che integra la sede, in maniera da lavorare con un dispositivo provvisto di pareti di battuta integre.

La procedura di sostituzione o ripristino del dispositivo di supporto, tuttavia, richiede lo smontaggio dell?intero corpo pinza e presenta diversi svantaggi.

Innanzitutto, come risulta evidente dalla domanda di brevetto n.102003901169855, il dispositivo di supporto ? un pezzo che richiede una lavorazione particolarmente complessa per essere realizzato e che comprende diverse parti che assolvono a differenti funzionalit? all?interno delle pinze note allo stato dell?arte.

Inoltre la procedura di sostituzione del dispositivo di supporto richiede operazioni specifiche che devono essere effettuate da un operatore specializzato.

Dunque, oltre ai costi necessari per l?acquisto del pezzo e della manodopera per la sostituzione, tale procedura comporta costi indiretti dovuti all?arresto per il tempo necessario per l?intervento del tecnico.

Esiste dunque una necessit? non soddisfatta dai dispositivi noti allo stato dell?arte di realizzare un dispositivo di supporto e serraggio di alberi di bobine che risolva gli svantaggi sopra esposti.

Scopo della presente invenzione ? perci? di mettere a disposizione un dispositivo di supporto per un albero di una bobina che sia pi? economico e semplice da manutenere.

In particolare, ? scopo della presente invenzione proporre un dispositivo di supporto che possa essere ripristinato, a seguito della normale usura, in modo rapido anche da un tecnico non specializzato.

La presente invenzione consegue gli scopi di cui sopra realizzando un dispositivo per il supporto dell?albero di una bobina che comprende una sede di inserimento per un terminale di detto albero, nel quale detta sede di inserimento comprende delle superfici di battuta sulle quali pu? appoggiare a contatto almeno una parte della parete esterna di detto terminale, le quali superfici di battuta sono configurate in modo da far ruotare in modo solidale l?albero e il dispositivo di supporto.

Secondo l?invenzione, detta sede di inserimento presenta un inserto estraibile e fissabile alle pareti interne di detta sede di inserimento.

In particolare l?inserto presenta una faccia esterna configurata per essere fissata alla parete interna della sede di inserimento ed una faccia interna opposta a detta faccia esterna, che comprende le superfici di battuta ossia sulla quale sono ricavate dette superfici di battuta.

Si realizza dunque una soluzione che prevede un inserto che comprende interamente le superfici di battuta, ossia la parte della pinza soggetta ad usura.

Tale parte, grazie alla possibilit? di estrarre l?inserto dalla sede di inserimento, risulta facilmente sostituibile, senza richiedere lo smontaggio dell?intero corpo pinza e l?intervento di tecnici specializzati.

Secondo una possibile forma esecutiva, che consente di adattare l?inserto alle forme dei terminali degli alberi di bobine noti allo stato dell?arte, la faccia esterna presenta un profilo a forma semicircolare, mentre la detta faccia interna presenta un profilo di forma poligonale.

Come risulter? evidente dall?illustrazione di alcuni esempi esecutivi, la faccia esterna, preferibilmente, presenta un profilo di forma complementare al profilo delle pareti interne della sede di inserimento.

La possibilit? di rimuovere l?inserto, ovviamente, richiede di fissare stabilmente l?inserto alle pareti della sede di inserimento. Tale fissaggio deve essere amovibile, ma allo stesso tempo garantire stabilit?, considerati i carichi notevoli a cui ? sottoposto il supporto (svariate decine di kg) e i regimi di rotazioni elevati a cui sono sottoposte le bobine durante il funzionamento dei relativi macchinari di stampa o di laminazione.

Per questo motivo, l?inserto presenta un fissaggio alle pareti della sede di inserimento che ne consente la rimozione e un ancoraggio alle pareti della sede di inserimento per limitare le sollecitazioni meccaniche.

Di conseguenza, secondo una possibile forma di realizzazione, la faccia esterna dell?inserto presenta mezzi di ancoraggio al dispositivo di supporto.

Tali mezzi di ancoraggio consentono di vincolare l?inserto lungo una direzione assiale del corpo del dispositivo di supporto, ossia di sopportare le relative sollecitazioni meccaniche che si sviluppano lungo tale direzione. Tali mezzi di ancoraggio, inoltre, consentono di bloccare l?inserto alla rotazione rispetto al corpo del dispositivo di supporto, ossia di sopportare le sollecitazioni dovute ai momenti torcenti.

Secondo una prima forma attuativa, i mezzi di ancoraggio comprendono uno o pi? profili sporgenti previsti sulla faccia esterna dell?inserto e disposti trasversalmente rispetto all?asse di rotazione di detto dispositivo di supporto.

Tali profili sporgenti sono configurati in modo da cooperare con una o pi? corrispondenti scanalature ricavate sulla parete interna della sede di inserimento.

La presenza dell?uno o pi? profili sporgenti conferisce al dispositivo oggetto della presente invenzione un?elevata affidabilit? e resistenza alle notevoli sollecitazioni in senso assiale; la disposizione trasversale di tali profili e scanalature garantisce l?impegno dell?inserto alla sede di inserimento indipendentemente dalle forze agenti in direzione dell?asse di rotazione del dispositivo di supporto.

A tale scopo, detti profili sporgenti si estendono preferibilmente per tutta la faccia esterna dell?inserto.

Oltre ai profili sporgenti, secondo un aspetto dell?invenzione, i mezzi di ancoraggio comprendono almeno un elemento di risalto, previsto anch?esso sulla faccia esterna dell?inserto, configurato per cooperare con una corrispondente sede di ancoraggio ricavata nello spessore della parete interna della sede di inserimento.

Tale risalto consente di creare un elemento di impegno che si impegna all?interno della parete interna della sede di inserimento, in modo da assicurare la tenuta dell?inserto ai momenti torcenti del moto rotatorio, sia in avviamento che in frenata, che in seguito a blocchi improvvisi della rotazione.

Al fine di migliorare il montaggio delle varie componenti del dispositivo oggetto della presente invenzione, l?elemento di risalto ? costituito da un elemento allungato, disposto con il proprio asse maggiore parallelo all?asse di rotazione del dispositivo di supporto. Detto elemento di risalto ? inseribile in maniera amovibile all?interno di una apposita sede di alloggiamento ricavata nello spessore della faccia esterna dell?inserto.

Detto elemento di risalto ?, ad esempio, un organo meccanico di tipo ?chiavetta?.

Come precedentemente descritto, i mezzi di ancoraggio consentono di limitare le sollecitazioni meccaniche tra l?inserto e la sede di inserimento, mentre sono previsti mezzi di fissaggio amovibile per consentire l?estrazione e l?inserimento dell?inserto all?interno della sede di inserimento.

Inoltre secondo un perfezionamento volto a facilitare l?inserimento del terminale dell?albero della bobina all?interno della sede di inserimento, la faccia interna presenta un incavo che si estende preferibilmente per la stessa profondit? in direzione assiale delle superfici di battuta, e disposto in corrispondenza dello spigolo fra due facce della sede poligonale.

Si specifica infine che il materiale utilizzato per realizzare l?inserto ha caratteristiche di alta resistenza meccanica, compatibile con le forti sollecitazioni a cui ? sottoposto il dispositivo, ma adatto inoltre a limitare l?usura di tale parte a seguito delle vibrazioni durante il funzionamento e agli strisciamenti durante il montaggio o la rimozione della bobina.

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno pi? chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui:

- le figure 1 e 2 illustrano due viste in prospettiva di una possibile forma di realizzazione del dispositivo di supporto secondo la presente invenzione;

- le figure 3 e 4 illustrano due viste della forma di realizzazione delle figure 1 e 2, secondo un piano perpendicolare all?asse longitudinale del dispositivo di supporto;

- le figure 5 e 6 illustrano due viste della forma esecutiva delle figure 1 e 2, secondo un piano parallelo all?asse longitudinale del dispositivo oggetto della presente invenzione.

Si specifica che le figure allegate alla presente domanda di brevetto illustrano solo una possibile forma esecutiva del dispositivo di supporto e serraggio dell?albero di una bobina secondo la presente invenzione, per meglio comprenderne i vantaggi e le caratteristiche descritte.

Tale forma esecutiva ? dunque da intendersi a puro scopo illustrativo e non limitativo al concetto inventivo della presente invenzione, ossia quello di realizzare un dispositivo che, in caso di usura delle componenti, sia facilmente sostituibile, attraverso una procedura veloce ed economicamente vantaggiosa.

Con particolare riferimento alle figure, il dispositivo di supporto e serraggio 1, ? utilizzato per il supporto degli alberi di bobine, in particolare per macchine da stampa o simili, come ad esempio macchine laminatrici o accoppiatrici.

I terminali degli alberi delle bobine vengono inseriti all?interno del dispositivo di supporto nella direzione dell?asse longitudinale A del dispositivo di supporto, all?interno di una apposita sede di inserimento 10.

Il dispositivo di supporto 1 ? atto ad essere montato nel macchinario, collegato a mezzi motori che lo portano in rotazione oppure folle, in maniera da ruotare attorno al proprio asse longitudinale A.

Il terminale dell?albero 3 comprende in genere almeno un tratto di sezione poligonale 3a, tipicamente a sezione quadrata, atta ad accoppiarsi in appoggio con le superfici di battuta 21.

Una volta che il terminale dell?albero ? inserito all?interno della sede di inserimento 10, l?albero viene trascinato in rotazione, grazie alla presenza delle superfici di battuta 21 che sono a contatto con le pareti esterne poligonali del tratto 3a del terminale dell?albero 3, nel caso in cui il supporto sia motorizzato. Diversamente, se detto supporto ? montato libero o folle, ? detto terminale dell?albero 3 che trascina in rotazione il dispositivo di supporto.

La figura 3 illustra una vista perpendicolare all?asse longitudinale A, in cui il terminale 3 dell?albero (illustrato in modo schematico in figura) ? inserito all?interno della sede di inserimento 10 e con le superfici esterne 3c del un tratto poligonale 3a a contatto con le pareti di battuta 21.

Dunque all?interno della sede di inserimento 10, il terminale 3 dell?albero ? alloggiato e impegnato per accoppiamento di forma.

Il terminale 3 dell?albero presenta anche un tratto cilindrico 3b, che si estende oltre il tratto poligonale, atto a cooperare con un elemento di chiusura non illustrato nelle figure.

Detto tratto cilindrico 3b alloggia in una sede semicircolare 26 ricavata anch?essa nella parete interna dell?inserto 2.

Come illustrato nelle figure 1 e 2, la sede di inserimento 10 presenta un inserto 2 estraibile e fissabile alle pareti interne della sede di inserimento 10.

L?inserto 2 presenta una faccia esterna 20 configurata per essere accoppiata alla parete interna della sede di inserimento 10 ed una faccia interna opposta a detta faccia esterna 20. La faccia interna presenta un profilo a forma poligonale e comprende le pareti di battuta 21.

La sede di inserimento 10 prevede una sezione circolare, per cui l?inserto 2, al fine di aderire completamente alle pareti interne della camera di inserimento 10, prevede la faccia esterna 20 con un profilo a forma semicircolare.

Secondo una variante preferita, le pareti di battuta 21 sono costituite da due superfici piane inclinate che formano fra esse un angolo pari a quello formato dalle superfici del tratto poligonale 3a del terminale 3, tipicamente circa 90?.

Le figure 1 e 2 illustrano due viste esplose in cui l?inserto 2 ? fuori dalla sede di inserimento 10, mentre le restanti figure illustrano l?inserto 2 accoppiato a detta sede di inserimento 10.

Secondo la variante illustrata nelle figure, per ottenere l?accoppiamento dell?inserto 2 con la sede di inserimento 10 sono previsti mezzi di ancoraggio e mezzi di fissaggio.

La faccia esterna 20 dell?inserto 2 presenta due tipologie differenti di mezzi di ancoraggio.

Innanzitutto la faccia esterna 20 comprende una pluralit? di profili sporgenti 22 disposti trasversalmente rispetto all?asse longitudinale A, ossia l?asse di rotazione del dispositivo di supporto 1.

Tali profili sporgenti 22 si sviluppano lungo la maggior parte della superficie della faccia esterna 20, con un andamento orientato su piani perpendicolari rispetto all?asse longitudinale A.

Inoltre i profili sporgenti 22 si impegnano all?interno di corrispondenti scanalature 12 ricavate nello spessore della parete interna della sede di inserimento 10.

La figura 6 illustra in particolare tale condizione di impegno, attraverso una sezione del dispositivo si supporto 1, in cui l?inserto 2 ? inserito all?interno della sede di inserimento 10, con i profili sporgenti 22 impegnati all?interno delle scanalature 12.

Tale condizione di impegno evita movimentazioni relative tra l?inserto 2 e il corpo del dispositivo di supporto 1 lungo l?asse longitudinale A.

Come evidenziato nelle figure 1 e 2, per eliminare le movimentazioni relative tra l?inserto 2 e il corpo del dispositivo 1, sono previsti due elementi allungati 23, impegnabili sia con l?inserto 2 che con il corpo del dispositivo 1.

L?inserto 2 infatti presenta una sede di alloggiamento 24 per ciascun elemento allungato 23, cos? come la superficie interna della sede di inserimento 10 presenta una sede di ancoraggio 13, per ciascun elemento allungato 23.

Come illustra la figura 4, in condizione accoppiata dell?inserto 2 con il corpo del dispositivo 1, le sedi di alloggiamento 24 si trovano in corrispondenza delle sedi di ancoraggio 13, in modo da alloggiare, nello spazio cos? identificato, gli elementi allungati 23.

Risulta evidente come tali elementi allungati 23 possano essere previsti di qualsivoglia forma, purch? creino un riscontro che impedisca un movimento relativo tra l?inserto 2 e il corpo del dispositivo 1, nel verso di rotazione del dispositivo stesso.

Oltre ai mezzi di ancoraggio, sono previsti mezzi di fissaggio dell?inserto 2 al corpo del dispositivo 1.

Il fissaggio dell?inserto 2 ? ovviamente amovibile, in quanto l?inserto 2 deve poter essere estratto per la sostituzione in caso di usura delle pareti di battuta 21.

Secondo la variante illustrata nelle figure, i dispositivi di fissaggio sono costituiti da viti di serraggio 4, preferibilmente almeno due o pi?.

Come illustrato in figura 1, le viti di serraggio 4 sono inserite radialmente rispetto al corpo del dispositivo 1, all?interno di apposite sedi 14, ricavate nello spessore del corpo del dispositivo 1.

Le sedi 14 sono costituite da fori passanti, che consentono al terminale filettato di ogni vite di serraggio 4 di impegnarsi all?interno di appositi fori filettati previsti sulla faccia esterna 20 dell?inserto 2, come illustrato in figura 4.

L?inserto 2 inoltre presenta, in corrispondenza della zona di convergenza delle superfici di battuta 21, un incavo 25 disposto lungo l?intera profondit? di dette superfici di battuta 21.

L?elemento di chiusura 5, non mostrato in figura, in condizione di operativa ? posto in prossimit? o a contatto con la superficie esterna del tratto cilindrico 3b del terminale 3 per impedire che il terminale possa fuoriuscire dalla sede di alloggiamento 10.

Una volta che l?inserto 2 ? inserito in posizione nella sede di inserimento 10, ? possibile accoppiare l?elemento di chiusura 5 alle pareti del corpo del dispositivo 1 mediante viti.

Per estrarre l?inserto 2 e sostituirlo, ? sufficiente disaccoppiare l?elemento di chiusura 5, laddove montato sul dispositivo, svitare le viti di serraggio 4 e liberare l?inserto 2.

Mentre l?invenzione ? suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione preferite sono state mostrate nei disegni e descritte in dettaglio.

Si deve intendere, comunque, che non vi ? alcuna intenzione di limitare l?invenzione alla specifica forma di realizzazione illustrata, ma, al contrario, essa intende coprire tutte le modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell?ambito dell?invenzione come definito nelle rivendicazioni.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo di supporto e serraggio dell?albero di una bobina, comprendente una sede di inserimento (10) atta ad alloggiare un terminale (3) dell?albero di detta bobina, la quale sede di inserimento (10) comprende delle superfici di battuta (21) sulle quali pu? appoggiare a contatto almeno una parte della parete esterna di detto terminale (3), le quali superfici di battuta (21) sono configurate in modo da far ruotare in modo solidale l?albero e il dispositivo di supporto (1), caratterizzato dal fatto che detta sede di inserimento (10) presenta un inserto (2) estraibile e fissabile alle pareti interne di detta sede di inserimento (10), il quale inserto (2) presenta una faccia esterna (20) configurata per essere fissata alla parete interna della detta sede di inserimento (10) ed una faccia interna, opposta a detta faccia esterna (20), che comprende dette superfici di battuta (21).
2. 2. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui la detta faccia esterna (20) presenta un profilo a forma semicircolare, mentre la detta faccia interna presenta un profilo a forma poligonale.
3. 3. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la detta faccia esterna (20) presenta mezzi di ancoraggio (12, 22, 23) di detto inserto (2) al detto dispositivo di supporto (1).
4. 4. Il dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi di ancoraggio comprendono uno o pi? profili sporgenti (22) previsti sulla detta faccia esterna (20) e disposti trasversalmente rispetto all?asse di rotazione (A) di detto dispositivo di supporto (1), configurati in modo da cooperare con corrispondenti scanalature (12) ricavate sulla parete interna della detta sede di inserimento (10).
5. 5. Il dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui i detti mezzi di ancoraggio comprendono almeno un risalto (23) previsto sulla detta faccia esterna (20), il quale risalto ? configurato per cooperare con una corrispondente sede di ancoraggio (13) ricavata nello spessore della parete interna di detta sede di inserimento (10).
6. 6. Il dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui il detto risalto comprende un elemento allungato (23) inseribile in maniera amovibile all?interno di una apposita sede di alloggiamento (24) ricavata nello spessore di detta faccia esterna (20).
7. 7. Il dispositivo secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, comprendente mezzi di fissaggio amovibili (4) di detto inserto (2) su detto dispositivo di supporto (1).
8. 8. Il dispositivo secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, in cui detta faccia interna dell?inserto (2) presenta un incavo (25) disposto lungo l?intera profondit? della faccia interna.