ITBO20000623A1 - Macchina levigatrice - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

MACCHINA LEVIGATRICE.

La presente invenzione è relativa ad una macchina levigatrice.

In particolare, la presente invenzione concerne una macchina levigatrice per profili allungati lineari di legno, cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza, per questo, perdere in generalità.

Nelle macchine levigatrici di tipo noto, i profili sono generalmente supportati da un piano orizzontale di lavoro per essere levigati secondo una direzione di levigatura coincidente con la loro direzione di sviluppo prevalente.

Di solito, i profili sono avanzati sul piano di lavoro e nella direzione sopracitata da un convogliatore provvisto di una pluralità di rulli motorizzati e di una pluralità di rulli folli di trasporto, disposti in cascata lungo un percorso di levigatura dei profili stessi. Tale percorso si estende nella direzione di levigatura attraverso una o più stazioni fisse di levigatura, in corrispondenza di ciascuna delle quali è disposta una mola abrasiva.

Ciascuna mola abrasiva è disposta affacciata al di sopra del piano di lavoro ed è motorizzata per ruotare attorno ad un proprio asse centrale, parallelo al piano di lavoro e trasversale al percorso di levigatura. Inoltre, ciascuna mola può, in genere, essere regolata in altezza rispetto al piano di lavoro a seguito di un intervento manuale da parte di un operatore.

Per compensare l’usura della mola in modo da mantenere un prefissato valore di pressione reciproca di contatto fra la mola stessa ed i profili di legno, è necessario che l’operatore intervenga periodicamente, abbassando la mola sul piano di lavoro, con una frequenza che dipende dalla rapidità con cui si usura la mola, ossia, in particolare, dal tipo di materiale di cui è costituita la mola, dal tipo di legno da levigare, dalla velocità di avanzamento dei profili lungo il percorso di levigatura e dalla quantità, espressa in metri lineari secondo la direzione di levigatura, di profili levigati dalla mola stessa. Gli interventi dell’operatore sono normalmente scadenzati da apposite tabelle determinate empiricamente sulla base di precedenti operazioni di levigatura effettuate nelle medesime condizioni di lavoro.

Scopo della presente invenzione è fornire una macchina levigatrice che consenta di ridurre o annullare la frequenza dei sopra descritti interventi da parte dell'operatore.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una macchina levigatrice comprendente almeno un piano di lavoro per supportare elementi di materiale grezzo da levigare secondo una direzione di levigatura determinata, almeno una mola abrasiva disposta affacciata al detto piano di lavoro e presentante un asse di rotazione trasversale alla detta direzione di levigatura, mezzi convogliatori per impartire alla detta mola e ai detti elementi di materiale grezzo un movimento relativo lungo la detta direzione di levigatura, primi mezzi motori per ruotare la detta mola attorno al rispettivo detto asse, mezzi mobili di supporto della detta mola e mezzi di regolazione collegati ai detti mezzi mobili di supporto per variare la distanza fra il detto asse di rotazione della mola ed il detto piano di lavoro; la macchina essendo caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di regolazione comprendono secondi mezzi motori collegati ai detti mezzi mobili di supporto per variare la distanza fra il detto asse di rotazione della mola ed il detto piano di lavoro, mezzi di rilevamento per rilevare almeno una grandezza fisica correlata all’usura della detta mola, e mezzi di elaborazione e comando per azionare i detti secondi mezzi motori; i detti mezzi di elaborazione e comando essendo provvisti di una propria logica di controllo ed essendo collegati ai detti mezzi di rilevamento e ai detti secondi mezzi motori per azionare i detti secondi mezzi motori sulla base della detta logica di controllo e del valore rilevato della detta grandezza fisica.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista prospettica, con parti asportate per chiarezza, di una forma di attuazione della macchina levigatrice secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una vista prospettica ingrandita, con parti asportate per chiarezza, di un particolare di figura 1 ;

la figura 3 mostra uno schema a blocchi relativo alla macchina levigatrice di figura 1.

Con riferimento alla figura 1 , con 1 è indicata nel suo complesso una macchina levigatrice per levigare profili 2 allungati lineari di legno grezzo.

La macchina 1 comprende un basamento 3, il quale supporta una pluralità di montanti 4 verticali, fra loro uguali ed allineati in cascata secondo una direzione D orizzontale di levigatura.

Ciascun montante 4 supporta due rulli 5 convogliatori motorizzati ad assi orizzontali ed ortogonali alla direzione D. Perifericamente attorno a ciascuna coppia di rulli 5 è avvolta ad anello una cinghia 6 di trasporto, il cui ramo 7 superiore definisce una rispettiva porzione di un piano A orizzontale di lavoro e supporto dei profili 2.

Al di sopra di ciascun ramo 7, ad una distanza regolabile in modo da risultare sostanzialmente pari all'altezza dei profili 2 da levigare, sono disposti in cascata tre rulli 8 folli ad assi orizzontali ed ortogonali alla direzione D, mentre lateralmente a ciascun ramo 7, fra il ramo 7 ed i rulli 8, e da bande opposte del ramo 7 stesso, sono disposti ulteriori rulli folli (non illustrati) ad asse verticale che, unitamente ai rulli 8 e al ramo 7, definiscono un canale di convogliamento e guida, la cui dimensione misurata parallelamente al piano A ed ortogonalmente alla direzione D è regolabile in modo da risultare sostanzialmente pari alla larghezza dei profili 2.

Ciascun canale di convogliamento e guida definisce un rispettivo tratto di un percorso P di levigatura estendetesi sul piano A e nella direzione D. Fra un canale ed il successivo, nella direzione D, i relativi rami 7 sono fra loro raccordati da una piastra (non illustrata) definente una rispettiva porzione del piano A ed una rispettivo tratto del percorso P.

I profili 2 si sviluppano prevalentemente in lunghezza secondo la direzione D di levigatura e, in uso, vengono convogliati longitudinalmente nella direzione D e lungo il percorso P attraverso una pluralità di stazioni S fisse di levigatura (due soltanto di queste sono visibili nella figura 1), in ciascuna delle quali è disposta una mola 9 abrasiva.

Le mole 9 sono affacciate al di sopra del piano A e sono supportate a coppie dal basamento 3 con i loro rispettivi assi 9a centrali di rotazione paralleli al piano A e trasversali alla direzione D. In particolare, ciascuna coppia di mole 9 è supportata dal basamento 3 mediante un rispettivo gruppo 10 di collegamento.

Ciascun gruppo 10 comprende una colonna 11 ad asse verticale fissata al basamento 3, ed una colonna 12, anch'essa ad asse verticale, la quale è accoppiata scorrevolmente alla colonna 11 per scorrere verticalmente rispetto a quest'ultima. Lo scorrimento fra le colonne 11 e 12 e la loro posizione reciproca sono determinati dall'azione di un dispositivo di motorizzazione (non illustrato) della colonna 12.

Due pareti 13 opposte della colonna 12, disposte rispettivamente a monte e a valle nella direzione D, portano collegati, scorrevolmente a coda di rondine, rispettivi blocchi 14 porta slitta, ciascuno dei quali è motorizzato per scorrere indipendentemente lungo il rispettivo fianco 13 secondo una direzione verticale.

Ciascun blocco 14 è accoppiato scorrevolmente a coda di rondine ad una rispettiva slitta 15, la quale è motorizzata per scorrere lungo il blocco 14 stesso secondo una direzione orizzontale e trasversale alla direzione D.

Secondo quanto meglio illustrato nella figura 2, a ciascuna slitta 15 è fissata una piastra 16 piana verticale, la quale è disposta da banda opposta del rispettivo blocco 14 rispetto alla slitta 15 stessa.

La piastra 16 porta, a sua volta, collegato, scorrevolmente secondo una direzione verticale, un blocco 17 mobile di supporto di una rispettiva mola 9 e di un primo motore 18 atto a ruotare la mola 9 attorno al relativo asse 9a.

La piastra 16 porta inoltre rigidamente collegata una appendice 19 piana orizzontale, la quale si estende a L da un bordo superiore della piastra 16, da banda opposta della slitta 15, è accoppiata scorrevolmente secondo una direzione verticale ad una staffa 20 solidale al blocco 17, e porta collegata una flangia 21 distanziale di supporto di un secondo motore 22 collegato al blocco 17 e atto a far scorrere quest’ultimo sulla piastra 16 stessa.

Secondo quanto mostrato nella figura 3, i motori 18 e 22 definiscono parte di un gruppo 23 di regolazione atto a movimentare verticalmente ed indipendentemente i blocchi 17 per variare, singolarmente per ciascuna mola 9, la distanza fra il relativo asse 9a di rotazione ed il piano A di lavoro.

Il gruppo 23 comprende, inoltre, una unità 24 centrale di elaborazione e comando, la quale è collegata ai motori 18 e 22 mediante relativi invertitori 25 e 26 facenti parte del gruppo 23 stesso. L’unità 14 e gli invertitori 25 e 26 sono collegati in seriale.

Secondo una variante non illustrata, l’unità 24 è collegata in seriale ad un ulteriore invertitore per la regolazione elettronica della velocità dei rulli 5 e, dunque, della produzione della macchina 1.

L’unità 24 è atta a pilotare indipendentemente i motori 22 sulla base di una propria logica di controllo e del valore di almeno una grandezza fisica correlata all’usura delle rispettive mole 9. Specificatamente, durante la levigatura, per ciascuna mola 9, l’unità 24 riceve in retroazione, dal relativo invertitore 25, un segnale di controllo costituito dalla coppia motrice esplicata dal rispettivo motore 18.

L’unità 24 è inoltre collegata ad un interfaccia 27 del gruppo 23, mediante la quale l’operatore può seguire e/o modificare la procedura di elaborazione e comando.

In uso, a inizio lavorazione, l'operatore esegue una fase di taratura del gruppo 23 di regolazione mediante l'interfaccia 27.

Le operazioni di taratura vengono effettuate singolarmente ed indipendentemente per ciascuna mola 9, e pertanto, in quanto segue, si farà riferimento esplicito ad una soltanto delle mole 9.

In particolare, l’operatore imposta la velocità di rotazione della mola 9 e rileva il valore di coppia motrice a vuoto, ossia in assenza di profili 2, esplicata dal motore 18. Il valore di coppia motrice a vuoto serve come valore al quale riferire, in termini percentuali, i valori di coppia motrice a carico che si manifestano in fase di levigatura.

L'operatore successivamente imposta il valore desiderato di coppia motrice a carico che il motore 18 deve esplicare durante la levigatura. Tale valore è proporzionale ad un valore desiderato di riferimento della pressione che la mola 9 deve esercitare sui profili 2, ed è strettamente legato alla distanza fra l’asse 9a della mola ed il piano A di lavoro. Infatti, la coppia motrice a carico è pari in valore assoluto alla coppia resistente esplicata sui motore 18 dalla forza di attrito determinata dal contatto fra la mola 9 ed i profili 2, e tale forza di attrito dipende dalla pressione che la mola 9 esercita sui profili 2. In altre parole, se aumenta la distanza fra l’asse 9a della mola 9 ed il piano A di lavoro diminuiscono la coppia motrice a carico esplicata dal motore 18 e la pressione di contatto fra la mola 9 ed i profili 2, mentre se diminuisce la distanza fra l’asse 9a della mola 9 ed il piano A di lavoro aumentano la coppia motrice a carico esplicata dal motore 18 e la pressione di contatto fra la mola 9 ed i profili 2.

L’impostazione del valore di riferimento di coppia motrice e resistente a carico e, dunque, di pressione di contatto fra la mola 9 ed i profili 2, viene effettuata ponendo al di sotto della mola 9 un profilo 2 fermo ed abbassando la mola 9 sul profilo 2 mediante il motore 22 fino al raggiungimento del valore di riferimento desiderato.

L’operatore può inoltre programmare l’unità 24 impostando, per ciascuna mola 9, un valore di soglia proporzionale alla quantità di profili levigabili dalla mola 9 stessa fino al raggiungimento di un grado di usura massimo accettabile.

Tale valore è, in particolare, pari al numero di metri lineari di profili 2, misurati nella direzione D, levigabili dalla mola 9 prima che per questa si richieda un abbassamento determinato sul piano A di lavoro. L’entità deil’abbassamento sopracitato viene anch'esso preimpostato dall’operatore durante la programmazione dell'unità 24.

Per quanto riguarda l’operazione di levigatura, i profili vengono alimentati, uno in coda all’altro, lungo il percorso P attraverso le stazioni S di levigatura.

L’operatore, tramite l’interfaccia 27, può scegliere fra tre distinte modalità di funzionamento.

Secondo una prima modalità di funzionamento, viene rilevata in tempo reale la coppia a carico di ogni singola mola 9, e ciascun valore rilevato viene comparato indipendentemente con il rispettivo valore di riferimento preimpostato.

L’unità 24 compensa dunque, con un controllo in retroazione ed indipendente dei motori 22, i valori della pressione e della coppia esplicate sui profili 2 da ciascuna mola 9 durante la levigatura per mantenere tali valori pari ai valori di riferimento preimpostati. In altre parole, l’unità 24 aziona ciascun motore 22 fino al raggiungimento di un valore di pressione reciproca di contatto fra la rispettiva mola 9 ed i profili 2 pari al valore di riferimento preimpostato.

Tale modalità consente di tenere conto dell’usura delle mole 9 con una notevole precisione di controllo, in quanto è possibile valutare variazioni di coppia motrice pari ad un decimo percentuale della coppia stessa.

Si noti che, in questa modalità di funzionamento, la compensazione dei valori sopracitati non comporta necessariamente un avvicinamento delle mole 9 ai profili 2 ma può anche comportare un allontanamento, in quanto si può verificare che un profilo 2 sia più alto del precedente o che precedentemente ci sia stato un avvicinamento eccessivo delle mole 9 al piano A di lavoro.

In una seconda modalità semplificata di funzionamento, l’unità 24 non effettua alcun controllo in retroazione della coppia motrice, ma rileva continuamente il numero di metri lineari di profili 2 levigati dalla mola e confronta tale numero con il valore di soglia precedentemente impostato dall'operatore. Al raggiungimento del valore di soglia, l’unità 24 comanda il motore 22 per abbassare le mole 9 dell'entità preimpostata dall’operatore.

Tale compensazione, diversamente dalla prima che è continua, è del tipo a gradino e tiene conto non dell'usura effettiva, istante per istante, di ogni singola mola 9 ma della presunta usura delle mole 9 in relazione ai metri lineari di profili 2 su cui queste hanno lavorato.

In altre parole, come grandezza fisica correlata all'usura delle mole 9 non viene considerata la coppia motrice esplicata dei motori 18 ma i metri lineari di profili 2 su cui le mole 9 hanno lavorato.

Secondo una terza modalità di funzionamento, ibrida fra le due sopra descritte, la compensazione di base è quella continua in retroazione sopra descritta con riferimento alla prima modalità di funzionamento. Tuttavia, nel caso in cui la compensazione in retroazione non possa essere effettuata, interviene automaticamente la compensazione a gradino sopra descritta. Ciò è particolarmente, ad esempio, nei lavori superficiali di spazzolatura e in tutti quei casi che comportano un usura minima delle mole 9 e valori di coppia a carico prossimi ai valori di coppia a vuoto.

L’unità 24 è inoltre collegata ad una unità 28 di memoria di scrittura e lettura, facente parte del gruppo 23 di regolazione, per poter memorizzare in un archivio l'insieme dei parametri di levigatura usati per ciascuna mola 9 e per ciascun tipo di profilo 2 e di relativa lavorazione.

Tale insieme di parametri, detto anche "ricetta", comprendente la velocità di lavorazione, la coppia a vuoto, le effettive coppie a carico ed il tipo di compensazione.

Le ricette possono essere scaricate nell’unità 24 dopo essere state precedentemente memorizzate oppure caricate in archivio e quindi salvate.

La possibilità di usufruire di un archivio costituisce un notevole vantaggio in termini pratici soprattutto nell’ambito della sopracitata prima modalità di compensazione, in quanto una volta definite la coppia a vuoto e la coppia a carico desiderata di una particolare mola 9 ad una velocità stabilita, non è necessario dovere ripetere la procedura di acquisizione in tempo reale dei vari valori di coppia motrice da parte del relativo invertitore 25 in quanto tali valori sono già stati memorizzati in precedenza e quindi sono riutilizzabili in lettura.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina levigatrice comprendente almeno un piano (A) di lavoro per supportare elementi (2) di materiale grezzo da levigare secondo una direzione (D) di levigatura determinata, almeno una mola (9) abrasiva disposta affacciata al detto piano (A) di lavoro e presentante un asse (9a) di rotazione trasversale alla detta direzione (D) di levigatura, mezzi convogliatori (5, 6, 8) per impartire alla detta mola (9) e ai detti elementi (2) di materiale grezzo un movimento relativo lungo la detta direzione (D) di levigatura, primi mezzi motori (18) per ruotare la detta mola (9) attorno al rispettivo detto asse (9a), mezzi mobili di supporto (17) della detta mola (9) e mezzi di regolazione (23) collegati ai detti mezzi mobili di supporto (17) per variare la distanza fra il detto asse (9a) di rotazione della mola (9) ed il detto piano (A) di lavoro; la macchina (1) essendo caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di regolazione (23) comprendono secondi mezzi motori (22) collegati ai detti mezzi mobili di supporto (17) per variare la distanza fra il detto asse (9a) di rotazione della mola (9) ed il detto piano (A) di lavoro, mezzi di rilevamento (25) per rilevare almeno una grandezza fisica correlata all’usura della detta mola (9), e mezzi di elaborazione e comando (24) per azionare i detti secondi mezzi motori (22); i detti mezzi di elaborazione e comando (24) essendo provvisti di una propria logica di controllo ed essendo collegati ai detti mezzi di rilevamento (25) e ai detti secondi mezzi motori (22) per azionare i detti secondi mezzi motori (22) sulla base delia detta logica di controllo e del valore rilevato della detta grandezza fisica.
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dai fatto che i detti mezzi di elaborazione e comando (24) sono collegati ai detti secondi mezzi motori (22) per azionare i secondi mezzi motori (22) stessi fino al raggiungimento di un valore di pressione reciproca di contatto fra la detta mola (9) ed i detti elementi (2) di materiale grezzo pari ad un valore di riferimento determinato.
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la detta grandezza fisica rilevata è proporzionale o pari in valore assoluto alla coppia resistente esplicata sui detti primi mezzi motori (18) dalla forza di attrito determinata dal contatto fra la detta mola (9) ed i detti elementi (2) di materiale grezzo.
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che la detta grandezza fisica rilevata è costituita dalla coppia motrice esplicata dai detti primi mezzi motori (18) durante la levigatura dei detti elementi (2) di materiale grezzo.
5. 5. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di regolazione (23) comprendono una unità (28) di memoria di scrittura e lettura collegata ai detti mezzi di elaborazione e comando (24) ed atta ad immagazzinare una pluralità di insiemi di dati; ciascun detto insieme di dati comprendendo dati relativi ai valori rilevati della detta grandezza fisica.
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di elaborazione e comando (24) sono programmabili per prestabilire un valore di soglia proporzionale alla quantità di elementi (2) di materiale grezzo levigati oltre il quale l’usura della detta mola (9) supera un valore limite determinato, e per azionare i detti secondi mezzi motori (22) al raggiungimento del detto valore di soglia da parte della detta mola (9).
7. 7. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazione da 1 a 6, in cui i detti elementi (2) di materiale grezzo sono sotto forma di profili (2) allungati lineari a sviluppo prevalente secondo la detta direzione (D) di levigatura, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno una stazione (S) fìssa di levigatura in cui è disposta la detta mola (9); i detti mezzi convogliatori (5, 6, 8) comprendendo almeno un elemento (6) di trasporto per impartire ai detti profili (2) un movimento attraverso la detta stazione (S) di levigatura e nella detta direzione (D) di levigatura.
8. 8. Macchina levigatrice secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.