IT202000015226A1 - Testa operatrice per una macchina utensile provvista di un dispositivo di aspirazione dei resisdui di taglio - Google Patents

Description

Descrizione dell?invenzione industriale avente per titolo:

?TESTA OPERATRICE PER UNA MACCHINA UTENSILE PROVVISTA DI UN DISPOSITIVO DI ASPIRAZIONE DEI RESISDUI DI TAGLIO?

La presente invenzione concerne una testa operatrice per una macchina utensile, in particolare in un centro di lavoro per la lavorazione di pezzi lastriformi. In particolare l?invenzione riguarda una testa operatrice equipaggiata con un dispositivo di aspirazione puntuale dei residui di taglio, come ad esempio trucioli, polvere, o simili. La presente invenzione concerne in particolare il dispositivo di aspirazione che equipaggia la suddetta testa operatrice.

La testa operatrice e il relativo dispositivo di aspirazione della presente invenzione, sono impiegabili sia per centri di lavoro c.d. ?verticali?, ossia provvisti di un piano di lavoro sostanzialmente verticale, sia per centri di lavoro con piano di lavoro orizzontale.

Queste macchine utensili sono utilizzate particolarmente per effettuare lavorazioni di taglio, sagomatura, foratura o fresatura di elementi piani, come pannelli, lastre o simili, realizzati in differenti materiali come ad esempio legno, metalli leggeri, materiali plastici o materiali compositi come fibra di vetro o similari.

Tali macchine comprendono in genere una traversa, mobile fra due lati opposti del piano di lavoro lungo una prima direzione, e una testa di lavoro montata in modo scorrevole su detta traversa lungo una seconda direzione sostanzialmente ortogonale alla prima. Un'unit? a controllo numerico gestisce in modo preciso e interpolato il posizionamento e i movimenti della traversa e della testa di lavoro e, quindi, dell?utensile (o utensili) che equipaggia la testa di lavoro.

Quest?ultima comprende in genere in genere almeno un elettromandrino al quale ? collegabile almeno un utensile in modo diretto, in genere un utensile lavorante sul medesimo asse di rotazione del mandrino, oppure per mezzo di un?unit? aggregata, la quale consente sia il collegamento di pi? utensili contestualmente sia di variare la posizione dell?asse di lavoro di detti utensili rispetto a quello dell?elettromandrino.

L?azione dell?utensile sul pezzo da lavorare genera, come ? comprensibile, dei residui di lavorazione come trucioli, schegge, polvere e simili, la cui forma e dimensione dipende sia dal tipo di utensile utilizzato sia dal materiale, o dai materiali, di cui ? costituito il pezzo.

Questi residui, se non asportati in modo adeguato dopo il loro distacco dal pezzo, oltre sporcare la zona circostante la macchina utensile, possono provocare danni alla medesima poich? possono raggiungere componenti meccanici delicati o, in alcuni casi, specialmente nei centri di lavoro con piano orizzontale, accumulandosi sulla superficie esposta del pezzo, possono causare graffi o scalfitture su quest?ultima sia durante la lavorazione sia quando ? manipolata in seguito.

Tali centri di lavoro sono quindi equipaggiati con dispositivi di aspirazione dei residui di taglio, atti a creare una zona in depressione che circonda l?utensile e che permette di rimuoverne la maggior parte appena dopo il distacco.

Nei centri di lavoro della tecnica nota, tali dispositivi di aspirazione comprendono in genere una sorta di cappa montata sulla testa operatrice, spesso direttamente sull?elettromandrino, che circonda la zona di lavoro dell?utensile. La cappa ? in comunicazione con mezzi di aspirazione, generatori di vuoto, atti a creare una depressione in detta zona circostante l?utensile per aspirare i residui generati dalla lavorazione dell?utensile.

Detta cappa pu? essere rigida o pu? comprendere una porzione terminale, ossia rivolta verso la superficie del pezzo, flessibile che pu? essere estesa o retratta per regolare la distanza del bordo di estremit? dalla superficie del pezzo.

In funzione del tipo di utensile impiegato, utensile singolo o unit? aggregata, la posizione della cappa e/o del bordo di estremit?, ? regolata in maniera da collocarli sufficientemente vicino alla superficie del pezzo per catturare quanti pi? residui possibile. A tale scopo, il bordo di estremit? ? spesso provvisto di setole, frange o simili atte ad andare in contatto con il pezzo senza danneggiarlo.

Detti dispositivi di aspirazione noti presentano tuttavia alcuni svantaggi. La cappa, difatti, ha in genere una forma e una dimensione che deve consentire l?impiego di qualunque di utensile e di unit? aggregata. In molti casi, quindi, il volume interno della cappa ? quindi molto maggiore rispetto a quello ideale, ossia sufficiente a circondare l?utensile e a consentirgli di lavorare il pezzo, specialmente quando ? impiegato un utensile diretto come una fresa o una punta.

Tale condizione impone quindi di adottare dei mezzi di aspirazione adeguatamente dimensionati per garantire l?asportazione e la raccolta della maggior quota possibile dei residui di taglio prodotti. Ci? comporta sia un maggior costo del centro di lavoro sia un maggior costo di gestione dovuto agli elevati consumi.

Per questi motivi, nei centri di lavoro noti detti sistemi di aspirazione adottano soluzioni di compromesso che presentano un?efficienza di rimozione non ottimale.

Alcuni dispositivi noti sono equipaggiati con dei deflettori, o similari, disposti nell?area di lavoro all?interno della cappa e posizionati in maniera da deviare i residui di taglio generati dall?utensile, o dagli utensili, dell?unit? aggregata, in particolare dalle lame circolari, verso l?imbocco della tubazione collegata ai mezzi di aspirazione. Tale arrangiamento, tuttavia, consente di aumentare solo in parte la capacit? di raccolta e di rimozione dei residui di taglio del dispositivo di aspirazione.

In questo contesto, lo scopo della presente invenzione ? quello di proporre una testa operatrice per una macchina utensile, in particolare per un centro di lavoro per la lavorazione di elementi lastriformi piani, equipaggiata con un dispositivo di aspirazione dei residui di taglio che superi gli inconvenienti della tecnica nota.

In particolare ? scopo dell'invenzione proporre una testa operatrice il cui dispositivo di aspirazione pu? garantire una migliore efficienza operativa con qualunque tipo di utensile o di accessorio applicato all?elettromandrino.

Un altro scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione una testa operatrice con un dispositivo di aspirazione pi? efficiente e, in particolare, che consente l?impiego di mezzi di aspirazione meno energivori rispetto a quelli dei macchinari della tecnica nota.

Un altro scopo ancora della presente invenzione ? realizzare un dispositivo di aspirazione per una testa operatrice che consenta la rimozione ed eliminazione totale dei residui dalla zona di taglio con diversi tipi di utensile.

Questi scopi sono raggiunti da una testa operatrice e da un dispositivo di aspirazione dei residui di taglio conformi a una o pi? delle rivendicazioni allegate.

Nel dettaglio, in accordo con l?invenzione, la testa operatrice comprende almeno:

- un elettromandrino con una zona di testa di forma cilindrica e provvista di un attacco per il collegamento di un utensile o di un?unit? aggregata; e

- un dispositivo di aspirazione puntuale dei residui di taglio generati durante la lavorazione, montato su detta testa operatrice.

Secondo l?invenzione, detto dispositivo di aspirazione comprende una cappa tubolare definente una camera principale, che circonda la zona di testa dell?elettromandrino, la quale ? posta in comunicazione con mezzi di aspirazione.

Secondo un aspetto preferito della presente invenzione, detta cappa comprende una prima porzione montata scorrevole sul corpo dell?elettromandrino, in corrispondenza della zona di testa, e una seconda porzione mobile, montata scorrevole sulla prima porzione, ad esempio in modo telescopico, entrambe mobili lungo l?asse dell?elettromandrino fra una posizione retratta e una posizione estesa.

Nella suddetta posizione retratta la cappa ? avvicinata alla zona di testa dell?elettromandrino mentre nella posizione estesa ? allontana da quest?ultima verso la superficie del pezzo da lavorare.

Ciascuna porzione compie perci? un tratto della corsa totale fra le posizioni retratta ed estesa.

Secondo una variante preferita, le porzioni prima e seconda della cappa hanno una sezione sostanzialmente circolare. La seconda porzione, preferibilmente, ha una sezione maggiore della prima; pertanto nella posizione retratta, nella quale le due porzioni sono parzialmente sovrapposte, la seconda porzione circonda almeno in parte la prima.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, detta seconda porzione della cappa presenta un bordo perimetrale definente un?apertura circolare che, nella posizione retratta, ? sostanzialmente allineata con l?estremit? della zona di testa dell?elettromandrino. Detta apertura circolare, o meglio il relativo bordo perimetrale, ha un diametro maggiore rispetto al diametro della zona di testa in corrispondenza dell?estremit?; in tal modo, nella posizione retratta, fra detto bordo perimetrale della seconda porzione e detta estremit? della zona di testa vi ? un passaggio anulare in comunicazione con la camera principale.

Secondo una variante dell?invenzione, una delle porzioni della cappa pu? essere montata fissa sull?elettromandrino e fungere da guida per la seconda porzione.

Secondo un?altra variante la cappa pu? comprendere solamente una porzione montata sull?elettromandrino in modo scorrevole. In questo caso il bordo perimetrale e la relativa apertura sono ricavati su quest?unica porzione.

Secondo la presente invenzione, il dispositivo di aspirazione comprende inoltre un elemento di contenimento da applicare ad almeno un utensile di un?unit? aggregata quando quest?ultima ? collegata all?elettromandrino.

Secondo l?invenzione, detto elemento di contenimento ? applicabile in modo amovibile a detta unit? aggregata. Nel dettaglio detto elemento di contenimento comprende un elemento anulare piatto che, in condizione operativa e con la cappa in posizione retratta, detto elemento anulare ? montato sostanzialmente a ridosso oppure allineato con l?estremit? della zona di testa dell?elettromandrino in maniera da ostruire il passaggio anulare fra quest?ultima e il bordo perimetrale della cappa.

Secondo un aspetto dell?invenzione, detto elemento anulare piatto ha un diametro esterno uguale o leggermente inferiore al diametro dell?apertura della cappa.

L?elemento di contenimento comprende inoltre almeno un involucro che circonda almeno in parte detto utensile dell?unit? aggregata formando almeno una camera secondaria.

La camera secondaria ? comunicante, attraverso almeno un passaggio, con una apertura ricavata nell?elemento anulare, la quale apertura sfocia nella camera principale. In tal modo, detta camera secondaria comunica, attraverso la camera principale, con i mezzi di aspirazione.

L?involucro ha in genere una forma e una dimensione dedicata al tipo di utensile dell?unit? aggregata. In questo modo il volume della camera secondaria ? il pi? contenuto possibile.

Il dispositivo di aspirazione cos? configurato presenta notevoli vantaggi spiegati nel seguito.

Grazie alla sua configurazione, detto dispositivo di aspirazione presenta infatti due possibili modalit? operative.

La prima modalit? operativa ? attuabile quando sulla testa operatrice ? montato un utensile diretto, come ad esempio una fresa o una punta, il quale, in genere, ha un ingombro trasversale o laterale ridotto. Durante l?esecuzione di lavorazioni con detto utensile diretto, il dispositivo di aspirazione ? sprovvisto dell?elemento di contenimento e pu? lavorare con la cappa nella posizione estesa o parzialmente estesa. Pi? in dettaglio, la posizione della cappa, o pi? precisamente della seconda porzione, pu? essere regolata in maniera che la parte lavorante dell?utensile sporga oltre l?estremit? della cappa (che pu? coincidere sostanzialmente con il bordo perimetrale e la relativa apertura circolare) solamente per un tratto utile a eseguire la lavorazione prevista sul pezzo.

Nella prima modalit? operativa, quando l?utensile ? in contatto con il pezzo da lavorare, l?estremit? della cappa ? portata vicino a, o quasi a contatto con, la superficie del pezzo (ad esempio distanziata di pochi millimetri) cos? che la camera principale circondi completamente, o quasi, l?utensile e la zona di lavoro. In questa condizione, i mezzi di aspirazione, in comunicazione di fluido con la camera principale, creano una depressione nella suddetta camera asportando i residui prodotti dall?utensile durante la lavorazione convogliandoli verso una zona di raccolta.

La seconda modalit? operativa del dispositivo di aspirazione ? attuabile quando all?elettromandrino ? applicata un?unit? aggregata (o aggregato o lama) la quale, a sua volta, pu? portare uno o pi? utensili. Ad esempio l?unit? aggregata pu? consentire il montaggio di un disco di taglio che ruota su un asse perpendicolare a quello del mandrino, di due o pi? utensili di foratura/fresatura e agenti sullo stesso asse o su assi indipendenti, ecc.

In questa seconda modalit? operativa, la cappa, o la sua seconda porzione ove prevista, ? portata nella posizione retratta e l?elemento di contenimento ? applicato all?unit? aggregata in maniera che l?almeno un involucro sia posizionato attorno all?utensile o agli utensili.

Come spiegato sopra, in questa configurazione l?elemento anulare dell?elemento di contenimento ostruisce il passaggio anulare fra il bordo perimetrale della cappa e la zona di testa dell?elettromandrino. In questo modo, la depressione creata dai mezzi di aspirazione si propaga dalla camera principale, attraverso l?apertura nell?elemento anulare, alla camera secondaria, nella quale ? alloggiato almeno in parte l?utensile, o gli utensili, dell?unit? aggregata.

L?elemento anulare ha quindi la funzione di isolare la camera principale dall?esterno, in maniera che il flusso aspirato dai mezzi di aspirazione provenga principalmente (quindi al netto di minime perdite per tenuta) dalla camera secondaria.

I residui di taglio generati dalla lavorazione dell?utensile dell?unit? aggregata sono quindi convogliati verso la camera principale e da essa verso la zona di raccolta.

Grazie alla testa operatrice secondo la presente invenzione, e in particolare al sistema di aspirazione dei residui descritto sopra, ? possibile ridurre in modo significativo la potenza dei mezzi di aspirazione e, allo stesso tempo, migliorare l?efficienza nella raccolta dei residui di taglio.

Difatti, grazie alle due modalit? operative del sistema, ? possibile in entrambi i casi ridurre al minimo le perdite di carico. Difatti, nella prima modalit? operativa ? previsto che la cappa lavori solo con utensili diretti e di ingombro limitato; pertanto ? possibile limitare notevolmente la dimensione della sezione della cappa e quindi il suo volume. Ad esempio, la cappa pu? quindi avere un diametro di poco superiore a quello della zona di testa dell?elettromandrino. Ci? permette di creare una sufficiente depressione all?interno della camera principale anche con una potenza di aspirazione modesta. Il ridotto volume della camera principale permette inoltre di limitare la dispersione dei residui dalla zona di contatto fra utensile e pezzo migliorando l?efficienza di asportazione.

Nella seconda modalit? operativa, invece, la cappa ? retratta per consentire il montaggio dell?unit? aggregata la cui zona di lavoro ha un ingombro trasversale significativamente maggiore rispetto a quella di un utensile diretto, come ad esempio una fresa o una punta, o comunque spesso maggiore rispetto alla dimensione della zona di testa dell?elettromandrino. In questo caso, l?elemento di contenimento permette sia di isolare la camera principale dall?esterno sia di concentrare la potenza aspirante nella camera secondaria, ossia un volume comunque piuttosto limitato.

In entrambe le configurazioni, il dispositivo di aspirazione consente un?aspirazione ?puntuale? dei residui, ossia in una zona prossima a quella del distacco degli stessi, in maniera da evitare la loro dispersione e, quindi, una pi? agevole rimozione e raccolta.

La conformazione dell?elemento anulare, che ruota solidalmente con l?unit? aggregata, consente inoltre a quest?ultima di lavorare su un arco di lavoro di 360? mantenendo la medesima efficienza di aspirazione in qualunque angolo di posizionamento.

L?elemento di contenimento, che permette una aspirazione puntuale dei residui, ? infatti sempre in comunicazione con la camera principale, attraverso l?apertura nell?elemento anulare, a prescindere dalla sua posizione angolare, e quindi da quella dell?unit? aggregata.

Secondo l?invenzione la testa operatrice pu? essere fornita in un kit comprendente una pluralit? di elementi di contenimento equipaggiati con involucri di forme e dimensioni differenti per essere applicati a differenti tipologie di unit? aggregate.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, la prima porzione della cappa ha uno sviluppo tubolare e ha una sezione di forma sostanzialmente identica a quella della zona di testa dell?elettromandrino. La seconda porzione comprende invece un primo tratto anulare con un diametro interno sostanzialmente identico al diametro esterno della prima porzione e che si estende radialmente da essa e un secondo tratto tubolare, che si estende dal primo tratto.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, lo spostamento delle porzioni prima e seconda della cappa ? comandato da almeno un attuatore, ad esempio pneumatico o, pi? preferibilmente, elettrico, eventualmente provvisto di un controllo della posizione.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, l?elemento di contenimento ? quindi fornito di mezzi di fissaggio per il collegamento all?unit? aggregata, come ad esempio staffe o simili.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, l?involucro ? realizzato di pezzo con l?elemento anulare.

Secondo un?altra variante dette parti sono realizzabili anche separatamente e unite fra loro in modo rigido. In questo modo ? possibile collegare di volta in volta all?elemento anulare degli involucri di forme differenti in funzione del tipo di unit? aggregata.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, il bordo perimetrale ha un diametro inferiore al diametro esterno (o maggiore) della cappa ed ? ricavato su una faccia di estremit? di detta cappa.

Secondo una variante dell?invenzione, detta faccia ha uno sviluppo anulare o sostanzialmente anulare. In una variante preferita, sulla superficie della faccia di estremit? sono ricavati degli intagli tangenziali che permettono di creare un flusso vorticoso nella camera principale quando la testa operatrice ? impiegata nella prima modalit? operativa.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, in corrispondenza del perimetro esterno della faccia di estremit?, la cappa ? provvista di un bordo di contenimento che si sviluppa sostanzialmente perpendicolare a detta faccia. Detto bordo di contenimento ? preferibilmente costituito da setole o da altri elementi flessibili equivalenti.

Secondo tale variante, la faccia di estremit? pu? comprendere un tratto curvo, sostanzialmente anulare, e un?ulteriore porzione marginale che si estende in corrispondenza del condotto di uscita. Detta porzione marginale pu? avere un perimetro curvo, poligonale o misto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione di un esempio di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo per la movimentazione di pezzi, come illustrato nelle figure allegate in cui:

- la figura 1a ? una vista prospettica dall?alto della testa operatrice secondo la presente invenzione, secondo una prima modalit? operativa;

- la figura 1b ? una vista prospettica dal basso della testa operatrice della figura 1a;

- la figura 1c ? una vista laterale della testa operatrice della figura 1a;

- la figura 1d ? una vista in sezione della testa operatrice della figura 1a;

- La figura 1e ? in pianta dal basso della testa operatrice della figura 1a;

- la figura 2a ? una vista prospettica dall?alto della testa operatrice secondo la presente invenzione, secondo una seconda modalit? operativa;

- la figura 2b ? una vista laterale della testa operatrice della figura 2a;

- la figura 2c ? una vista in sezione della testa operatrice della figura 2a;

- La figura 2d ? in pianta dal basso della testa operatrice della figura 2a;

- la figura 3 ? una vista in sezione del dispositivo di aspirazione nella seconda modalit? operativa;

- la figura 4a ? una vista prospettica dell?elemento di contenimento del sistema di aspirazione della figura 3;

- la figura 4b ? una vista in pianta dall?alto dell?elemento di contenimento della figura 4a;

- la figura 4c ? una vista in pianta dal basso dell?elemento di contenimento della figura 4a;

- la figura 5a ? una vista prospettica dall?alto della testa operatrice secondo un?altra variante dell?invenzione, nella prima modalit? operativa;

- la figura 5b ? una vista prospettica dal basso della testa operatrice della figura 5a;

- la figura 6a ? una vista prospettica dall?alto della testa operatrice secondo un?altra variante dell?invenzione, nella seconda modalit? operativa; - la figura 6b ? una vista laterale della testa operatrice della figura 6a.

Con riferimento alle figure allegate, con il numero 1 ? indicata nel complesso una testa operatrice per una macchina utensile, in particolare del tipo per lavorare pannelli, lastre o similari.

Negli esempi raffigurati nelle figure, la testa operatrice 1 ? rappresentata in maniera semplificata, ossia solamente con le parti necessarie a descrivere la presente invenzione; nelle figure non sono ad esempio illustrati la struttura di supporto che ne permette il collegamento alla macchina utensile e la sua movimentazione e ulteriori componenti, quali elettromandrini secondari, utensili, o altri componenti meccanici e/o elettrici o elettronici.

La testa operatrice 1 comprende un elettromandrino 100 con un asse di lavoro indicato con Z. L?elettromandrino 100 presenta una zona di testa 110, la quale nella condizione di lavoro ? rivolta verso il pezzo, equipaggiata con un attacco 120 per il collegamento di un utensile 60 o di una unit? aggregata 70. Nella vista in sezione della figura 1d ? mostrato un utensile 60 collegato all?attacco 120 nella zona di testa 110. Si precisa che in tale figura i componenti interni dell?elettromandrino 100 sono stati omessi per maggiore chiarezza della figura. Tale zona di testa 110 ha in genere una sezione circolare, pi? precisamente ha una forma sostanzialmente cilindrica.

Nelle figure da 1a a 1e ? mostrata la testa operatrice 1 in una prima modalit? operativa nella quale un utensile 60 ? collegato all?attacco 120 della zona di testa. Nell?esempio illustrato detto utensile 60 comprende una fresa a candela 61 serrata in un inserto 62, o pinza, collegato all?attacco 120.

Nelle figure da 2a a 2d ? illustrata la testa operatrice 1 in una seconda modalit? operativa nella quale un?unit? aggregata 70 ? collegata all?attacco 120. Nell?esempio illustrato, detta unit? aggregata 70 supporta una lama circolare 71 che ruota su un asse perpendicolare rispetto all?asse Z dell?elettromandrino 100.

Si precisa che le modalit? operative della testa operatrice 1 illustrate sono solamente due esempi e che detta testa operatrice pu? essere equipaggiata con qualunque utensile 60 collegabile direttamente all?attacco 120 della zona di testa (con il termine direttamente si intende comunque che la parte lavorate pu? essere fissata per mezzo di un inserto rigido) o con svariati tipi di unit? aggregate 70 le quali possono portare uno o pi? utensili lavoranti di vario tipo come lame circolari, punte, frese a tazza, ecc.

Nelle figure allegate, ? mostrato anche un dispositivo di rotazione 130, applicato all?elettromandrino 100, atto a comandare la rotazione a 360? dell?unit? aggregata 70 attorno all?asse Z dell?elettromandrino 100. Tale dispositivo, essendo ben noto all?esperto del ramo, non sar? descritto nel dettaglio.

Secondo la presente invenzione, la testa operatrice 1 ? equipaggiata con un dispositivo di aspirazione, indicato nel complesso con il numero 10, atto a raccogliere i residui di taglio generati a seguito dell?azione dell?utensile o degli utensili sul pezzo, evitando che siano sparsi sul pezzo, sulla macchina e/o a terra, per convogliarli verso una zona di raccolta.

Tale dispositivo di aspirazione 10 comprende una cappa 20 e un elemento di contenimento 40.

La cappa 20 comprende una prima porzione mobile 21 montata in modo scorrevole sull?elettromandrino 100 in corrispondenza della zona di testa 110. La cappa 20 comprende inoltre una seconda porzione 22 connessa alla prima porzione 21 in modo scorrevole, pi? in dettaglio in modo telescopico. In pratica la prima porzione 21 funge sia da collare per guidare la traslazione della seconda porzione 22 sia da tenuta per limitare il passaggio di aria fra dette parti e fra esse e la zona di testa 110 dell?elettromandrino 100. A tale scopo, detta prima porzione 21 ha uno sviluppo tubolare e ha una sezione di forma sostanzialmente identica a quella della zona di testa 110 dell?elettromandrino, in genere cilindrica.

Preferibilmente, la seconda porzione 22 comprende un primo tratto 22a anulare con un diametro interno sostanzialmente identico al diametro esterno della prima porzione 21 e che si estende radialmente da essa. Da detto primo tratto 22a si estende un secondo tratto 22b di forma tubolare. Detto secondo tratto 22b pu? avere un diametro crescente verso l?estremit? libera, ossia quella rivolta verso il pezzo in condizione operativa, o, preferibilmente, ? anch?esso sostanzialmente cilindrico.

Secondo un?altra variante, detta seconda porzione pu? comprendere un ulteriore terzo tratto 22c di forma tubolare, e preferibilmente cilindrica, che scorre a contatto con la superficie esterna della prima porzione 21. Tale terzo tratto 22c contribuisce a mantenere le due porzioni 21, 22 allineate e coassiali.

Preferibilmente, fra la prima porzione 21 e la seconda porzione 22 della cappa sono previsti dei mezzi elastici 31, come molle o equivalenti, atti a esercitare una spinta per mantenere la seconda porzione 22 estesa rispetto alla prima porzione 21.

In questo modo, durante l?estensione, dapprima la seconda porzione 22 scorre rispetto alla prima compiendo il suo tratto di corsa, e successivamente la prima porzione 21 scorre rispetto alla zona di testa 110 dell?elettromandrino 100.

Detta seconda porzione 22 presenta, in corrispondenza di detta estremit? libera, un bordo perimetrale 25 di forma circolare che definisce una rispettiva apertura 26.

Detto bordo perimetrale 25, preferibilmente, ha un diametro inferiore a quello del secondo tratto 22b ed ? ricavato su una faccia di estremit? 23 della cappa.

Nell?esempio delle figure 1a-1e, 2a-2d e 3, detta faccia di estremit? 23 ha uno sviluppo sostanzialmente anulare con un diametro interno che coincide con detto bordo perimetrale 25.

La seconda porzione 22 della cappa 20, ed eventualmente anche la prima porzione 21, definiscono una camera principale 27.

Detta camera principale 27 ? in comunicazione di fluido con dei mezzi di aspirazione, non illustrati, atti a generare una depressione nella camera per asportare i residui di taglio prodotti dalla lavorazione del pezzo. Secondo una variante preferita, nella parete del secondo tratto 22b della seconda porzione ? ricavata un?apertura 35 che comunica con un condotto di uscita 29, come mostrato nella figura 3.

Detto condotto 29 comprende un primo tratto 29a, realizzato preferibilmente di pezzo con la seconda porzione 22 della cappa e, quindi, sostanzialmente rigido. Il condotto comprende anche un secondo tratto 29b, sempre preferibilmente rigido, montato in maniera fissa sulla testa operatrice 1. Per consentire il movimento della seconda porzione della cappa fra le posizioni estesa e retratta, il primo e il secondo tratto del condotto sono preferibilmente collegati in modo telescopico fra loro. In alternativa, il secondo tratto 29 pu? essere flessibile o, ancora, fra detti tratti primo e secondo rigidi pu? essere interposto un ulteriore tratto flessibile.

Secondo l?invenzione, la cappa 20 ? mobile fra una posizione estesa e una posizione retratta. Tale movimento ? preferibilmente controllato da attuatori 30.

Nella posizione estesa, o parzialmente estesa, la seconda porzione 22 pu? essere avvicinata al pezzo; pi? precisamente la sua faccia di estremit? 23 pu? essere portata a ridosso della superficie del pezzo, distanziata da essa di pochi millimetri.

Secondo una variante preferita, su detta faccia di estremit? 23 sono ricavati degli intagli 32 disposti tangenzialmente rispetto all?asse Z del mandrino. Detti intagli consentono di incanalare l?aria aspirata nello spazio fra la cappa e la superficie del pezzo per creare un vortice che convoglia i residui verso l?apertura 35 e il condotto di uscita 29.

Nella posizione retratta, detta seconda porzione 22 ? sostanzialmente sovrapposta alla prima porzione 21. In detta posizione il bordo perimetrale 25 ? sostanzialmente allineato con l?estremit? 111 della zona di testa 110.

Detto bordo perimetrale 25 ha un diametro maggiore rispetto a quello della zona di testa in maniera che fra dette parti vi sia un passaggio 28 di forma anulare che si affaccia sulla camera principale 27.

Nella prima modalit? operativa illustrata nelle figure da 1a a 1e, la testa operatrice 1 ? configurata per lavorare con la cappa 20 in posizione estesa o parzialmente estesa. Come visibile dalla figura 1d, la camera principale 27 circonda quasi completamente l?utensile 60 (solamente un breve tratto sporge oltre la cappa) e quindi la zona di lavoro dove esso agisce.

In questo modo i residui di taglio generati dall?utensile rimangono confinati nella cappa 20 e asportati dai mezzi di aspirazione attraverso l?apertura 35 della seconda porzione 22 e il condotto di uscita 29.

Nelle figure 5a-5b e 6a-6b ? illustrata la cappa 20 secondo un?altra variante dell?invenzione.

In tale variante, in corrispondenza del perimetro esterno 36 della faccia di estremit? 23 ? previsto un bordo di contenimento 33 dei residui di taglio, che si estende sostanzialmente perpendicolare a detta faccia, ossia verso la superficie del pezzo da lavorare. Detto bordo di contenimento 33 ? realizzato preferibilmente con delle setole flessibili o equivalenti. Tale bordo consente di limitare ulteriormente la dispersione dei residui in una zona confinata nei pressi dell?utensile facilitando l?aspirazione e la rimozione da parte del dispositivo di aspirazione 10.

In questa variante, sulla superficie della faccia di estremit? 23 sono presenti dei deflettori 34 disposti in prossimit? del bordo perimetrale 25 per generare un flusso di aria vorticoso che contribuisce a trasportare i residui di taglio dalla camera principale 27 al condotto di uscita 29.

Nell?esempio delle figure 5a-5b e 6a-6b la faccia di estremit? 23 comprende un tratto parzialmente anulare e un tratto marginale che si estende dal bordo perimetrale 25 sino in corrispondenza del condotto di uscita 29, ossia sotto di esso.

Secondo l?invenzione, la testa operatrice 1 comprende inoltre un elemento di contenimento 40 impiegabile nella seconda modalit? operativa illustrata nelle figure da 2a a 2d. Come gi? ripetuto, secondo l?invenzione, nella seconda modalit? operativa la cappa 20 ? mantenuta nella posizione retratta descritta sopra.

L?elemento di contenimento 40 ? illustrato nel dettaglio nelle figure da 4a a 4c.

Secondo l?invenzione, detto elemento di contenimento 40 ? preferibilmente collegato all?unit? aggregata 70 che viene collegata all?elettromandrino 100 nella suddetta seconda modalit? operativa. Detto elemento di contenimento pu? quindi ruotare solidalmente con l?unit? aggregata 70 attorno all?asse Z dell?elettromandrino 110 sotto l?azione del dispositivo di rotazione 130.

L?elemento di contenimento ? quindi fornito di mezzi di fissaggio quali ad esempio staffe 44 o simili per il collegamento all?unit? aggregata 70.

L?elemento di contenimento 40 comprende un elemento anulare 41, preferibilmente piatto o di forma appiattita. Detto elemento anulare 41 ha un diametro esterno uguale o leggermente inferiore rispetto a quello del bordo perimetrale 25 della cappa.

Nell?esempio delle figure, detto elemento anulare 41 ha inoltre un diametro interno inferiore rispetto a quello della zona di testa 110 in corrispondenza dell?estremit? 111. Detto elemento anulare 41 pu? tuttavia avere una dimensione sostanzialmente corrispondente a quella del passaggio anulare 28, quindi con un diametro interno uguale o leggermente maggiore rispetto a quello dell?estremit? 111 della zona di testa 110.

Nell?esempio illustrato, l?elemento di contenimento 40 comprende un involucro 50 atto a circondare la lama circolare 71 dell?unit? aggregata 70 in maniera che solamente una porzione minima sporga oltre un bordo di estremit? 51 per entrare in contatto con il pezzo da lavorare.

L?involucro 51 definisce quindi una camera secondaria 52 che racchiude la zona di lavoro dell?utensile 71 dell?unit? aggregata 70.

L?involucro 50 ? preferibilmente realizzato di pezzo con l?elemento anulare 41, pur essendo dette parti realizzabili anche separatamente e unite fra loro in modo rigido.

Nella zona di collegamento fra l?involucro 50 e l?elemento anulare 41, quest?ultimo presenta almeno una apertura passante 43 che sfocia nella camera secondaria 52. Detta apertura 43 ha preferibilmente una forma allungata, ad esempio ad asola.

Quando l?elemento di contenimento 40 ? applicato all?unit? aggregata 70 e quest?ultima ? collegata all?elettromandrino 100, l?elemento anulare 41 ostruisce il passaggio anulare 28. In virt? dell?apertura 43, la camera principale 27 e la camera secondaria 52 sono tuttavia comunicanti. La depressione generata dai mezzi di aspirazione si propaga quindi dalla camera principale 27 alla camera secondaria, cos? da poter asportare i residui prodotti dall?azione dell?utensile 71 dell?unit? aggregata.

La forma dell?involucro 50 mostrato nelle figure allegate ? puramente esemplificativa giacch? tale elemento pu? essere realizzato ad hoc sostanzialmente per qualunque tipo di unit? aggregata e dei sui relativi utensili.

L'invenzione ? stata descritta a scopo illustrativo e non limitativo, secondo alcune forme preferite di attuazione. Il tecnico esperto del settore potr? trovare numerose altre forme di attuazione e varianti, tutte ricadenti nell'ambito di protezione delle rivendicazioni che seguono.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI

1. Una testa operatrice (1) per una macchina utensile per lavorare pezzi piani e lastriformi, come pannelli o simili, detta testa operatrice (1) comprendendo almeno:

- un elettromandrino (100) con una zona di testa (110) di forma cilindrica provvista di un attacco (120) per il collegamento di un utensile (60) o di un?unit? aggregata (70); e

- un dispositivo di aspirazione (10) dei residui di taglio generati durante la lavorazione;

nel quale detto dispositivo di aspirazione (10) comprende una cappa (20) che definisce una camera principale (27) che circonda la zona di testa (110) dell?elettromandrino (100) e che pu? essere posta in comunicazione di fluido con mezzi di aspirazione,

nel quale detta cappa (20) ? montata scorrevole rispetto lungo l?asse (Z) dell?elettromandrino (100) fra una posizione retratta e una posizione estesa,

nel quale detta cappa (20) comprende un bordo perimetrale (25) il quale definisce un?apertura (26) circolare che, nella posizione retratta, ? sostanzialmente allineata con l?estremit? (111) della zona di testa (110) dell?elettromandrino (100), detta apertura circolare (26) avendo un diametro maggiore rispetto al diametro della zona di testa (110) in maniera che, nella posizione retratta della cappa, fra detto bordo perimetrale (25) e detta estremit? (111) della zona di testa (110) vi sia un passaggio anulare (28) in comunicazione con la camera principale (27),

nel quale il dispositivo di aspirazione (10) comprende inoltre un elemento di contenimento (40) applicabile ad almeno un utensile di un?unit? aggregata (70), dove detto elemento di contenimento (40) comprende:

- un elemento anulare (41) piatto montato sostanzialmente a ridosso o allineato con l?estremit? (111) della zona di testa (110) dell?elettromandrino (100) in maniera da ostruire il passaggio anulare (28) fra essa e il bordo perimetrale (25) della cappa; e - almeno un involucro (50) che circonda almeno in parte detto utensile dell?unit? aggregata (70) formando almeno una camera secondaria (52);

nel quale detta camera secondaria (52) ? comunicante con una apertura (43) ricavata nell?elemento anulare (41) la quale, nella suddetta condizione operativa, sfocia nella camera principale (27) in maniera da mettere in comunicazione detta camera secondaria (52) con i mezzi di aspirazione.

2. La testa operatrice (1) secondo la rivendicazione 1, nel quale detta cappa (20) comprende una prima porzione mobile (21), montata scorrevole sul corpo dell?elettromandrino in corrispondenza della zona di testa (110), e una seconda porzione mobile (22), montata scorrevole rispetto a detta prima porzione (21), detta apertura (26) essendo ricavata all?estremit? (23) di detta seconda porzione (22).

3. La testa operatrice (1) secondo la rivendicazione 2, nel quale la prima porzione (21) della cappa ha uno sviluppo tubolare e ha una sezione di forma sostanzialmente identica a quella della zona di testa (110) dell?elettromandrino (100) e nel quale la seconda porzione (22) comprende un primo tratto (22a) di forma anulare che si estende radialmente dalla prima porzione (21) e un secondo tratto (22b) di forma tubolare.

4. La testa operatrice (1) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, nel quale nella seconda porzione (22) ? ricavata una apertura (35) che sfocia in un condotto (29) in comunicazione con i mezzi di aspirazione.

5. La testa operatrice (1) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, nel quale detto bordo perimetrale (25) ha un diametro inferiore a quello la cappa (20) ed ? ricavato su una faccia di estremit? (23) di detta cappa.

6. La testa operatrice (1) secondo la rivendicazione 5, nel quale su detta faccia di estremit? (23) sono ricavati degli intagli tangenziali (32) che creano un flusso vorticoso nella camera principale (27).

7. La testa operatrice (1) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, nel quale nel quale detto elemento di contenimento (40) ? applicabile in modo amovibile all?unit? aggregata (70) quando questa ? collegata all?elettromandrino (100).

8. Un dispositivo di aspirazione (10) dei residui di taglio da applicare a una testa operatrice (1) di una macchina utensile per lavorare pezzi piani e lastriformi, dove detta testa operatrice (1) comprende almeno un elettromandrino (100) con una zona di testa (110) di forma cilindrica provvista di un attacco (120) per il collegamento di un utensile (60) o di un?unit? aggregata (70), detto dispositivo di aspirazione (10) comprendendo:

- una cappa (20) che definisce una camera principale (27) che circonda la zona di testa (110) dell?elettromandrino (100) e che pu? essere posta in comunicazione di fluido con mezzi di aspirazione, detta cappa (20) essendo montata scorrevole rispetto lungo l?asse (Z) dell?elettromandrino (100) fra una posizione retratta e una posizione estesa, detta cappa (20) comprendendo inoltre un bordo perimetrale (25) il quale definisce un?apertura (26) circolare che, nella posizione retratta, ? sostanzialmente allineata con l?estremit? (111) della zona di testa (110) dell?elettromandrino (100), detta apertura circolare (26) avendo un diametro maggiore rispetto al diametro della zona di testa (110) in maniera che, nella posizione retratta della cappa, fra detto bordo perimetrale (25) e detta estremit? (111) della zona di testa (110) vi sia un passaggio anulare (28) in comunicazione con la camera principale (27);

- un elemento di contenimento (40) applicabile ad almeno un utensile di un?unit? aggregata (70), dove detto elemento di contenimento (40) comprende:

- un elemento anulare (41) piatto montato sostanzialmente a ridosso o allineato con l?estremit? (111) della zona di testa (110) dell?elettromandrino (100) in maniera da ostruire il passaggio anulare (28) fra essa e il bordo perimetrale (25) della cappa; e

- almeno un involucro (50) che circonda almeno in parte detto utensile dell?unit? aggregata (70) formando almeno una camera secondaria (52); nel quale detta camera secondaria (52) ? comunicante con una apertura (43) ricavata nell?elemento anulare (41) la quale, nella suddetta condizione operativa, sfocia nella camera principale (27) in maniera da mettere in comunicazione detta camera secondaria (52) con i mezzi di aspirazione.

9. Il dispositivo di aspirazione (10) secondo la rivendicazione 8, dove detto dispositivo ? conforme a una o pi? delle rivendicazioni da 2 a 7.