ITBO970506A1 - Macchina levigatrice di pannelli con cambio automatico e rigenerazione del nastro abrasivo utensile. - Google Patents
Macchina levigatrice di pannelli con cambio automatico e rigenerazione del nastro abrasivo utensile. Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:
MACCHINA LEVIGATRICE DI PANNELLI CON CAM-BIO AUTOMATICO E RIGENERAZIONE DEL NASTRO ABRASIVO UTENSILE.
II presente trovato si riferisce in generale alle lavorazioni di pannelli con asportazione di materiale e concerne in particolare una macchina levigatrice di pannelli in legno.
Per effettuare la levigatura dei pannelli in legno è noto impiegare industrialmente delle macchine levigatrici del tipo comprendente un tampone meccanizzato, conformato a barra, il quale è portato orizzontalmente e superiormente al piano di lavoro della macchina su cui i pannelli in lavorazione avanzano in giacitura orizzontale, ed è infine corredato di un utensile costituito da un nastro abrasivo.
II tampone, è posto in attraversamento del piano di lavoro della macchina ed è sostenuto da due mandrini verticali, motorizzati ad elevata velocità da un unico motore che trasmette il moto ai due mandrini mediante una trasmissione a cinghia dentata che permette la motorizzazione in fase dei due mandrini. I mandrini ruotano eccentricamente intorno ai rispettivi assi di rotazione e conferiscono al tampone un risultante movimento orbitale intorno ad un asse trasversale al piano di lavoro della macchina.
Il movimento orbitale del tampone consente ai grani abrasivi del nastro utensile di levigare la superficie del pannello incrociando le relative traiettorie. Questo tipo di levigatura finisce meglio il manufatto in lavorazione, e nei manufatti di legno formati da montanti e traversi, che ovviamente incrociano le venature del legno, consente di levigare senza lasciare la direzione dei segni risolvendo lo storico problema degli antiestetici segni incrociati.
II tampone è provvisto di mezzi di fissaggio e di tensionamento del nastro abrasivo. Quest'ultimo essendo costituito da una striscia rettangolare, viene dapprima fissato con i propri lati più lunghi ai fianchi appositamente conformati del tampone, e poi viene mantenuto in tensione sul tampone mediante l'azione elastica di aria compressa, insufflata in appositi tubi convenientemente disposti tra tampone e striscia.
Nell'uso della macchina, il nastro abrasivo viene premuto contro il pannello in lavorazione effettuando la levigatura del pannello per effetto combinato della spinta e del movimento orbitante ricevuti dal tampone.
La sostituzione del nastro abrasivo attualmente viene effettuata manualmente, ciò comporta evidentemente dei tempi passivi che influenzano negativamente l’economicità della lavorazione.
Inoltre, dal momento che il tampone ruota con un orbita il cui diametro è dell’ordine dì grandezza di qualche millimetro, la polvere accumulata durante l’asportazione di materiale può scaricarsi dal nastro, solamente dopo la fuoriuscita del pannello dalla zona di contatto con il nastro e solamente per effetto della gravità che consente lo scarico di quantità ridotte di polvere.
Lo scarico delle polveri di lavorazione dal nastro abrasivo è dunque difficoltoso ed insoddisfacente; inoltre, dal momento che i nastri abrasivi per levigatura sono provvisti di elevato numero di grani per unità di superficie, e tendono perciò facilmente ad intasarsi di polveri riducendo la propria capacità di taglio, per ottenere una soddisfacente qualità di lavorazione è necessario effettuare frequenti sostituzioni del nastro abrasivo che rendono le lavorazioni poco economiche.
Un altro inconveniente è rappresentato inoltre dal fatto che i nastri abrasivi debbono essere confezionati preliminarmente al loro utilizzo in modo conforme ai dispositivi dì fissaggio e di tensionamento dei tamponi.
Tali inconvenienti sono stati ulteriormente aggravati dallo sviluppo di macchine levigatrici provviste di due teste orbitanti, disposte in successione sul percorso dei pannelli. In queste, l'adozione di un soffiatore collocato tra le teste per pulire almeno la superficie di un pannello uscente dalla prima testa, prima di entrare in lavoro con la successiva, ha rappresentato una soluzione provvisoria ed insoddisfacente ai problemi sopra indicati.
Lo scopo del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti sopra menzionati mediante una soluzione che rende automatica la sostituzione del nastro e che, consentendo una efficiente evacuazione delle polveri dal nastro abrasivo, permette alle macchine levigatrici una maggiore produttività ed economicità di lavorazione.
In accordo con l'invenzione, tale scopo viene raggiunto mediante una macchina levigatrice nella quale il nastro abrasivo è sostenuto dal tampone in modo da essere scorrevolmente mobile rispetto a questo, parallelamente al pannello in lavorazione, ed è provvista di mezzi attuatori dello scorrimento e della ritenuta del nastro abrasivo rispetto al tampone i quali sono periodicamente attivati tra due condizioni operative, in una prima delle quali imprimono al nastro il movimento di scorrimento per variare la zona del nastro abrasivo a contatto con il pannello in lavorazione, nella seconda condizione rendendo invece il nastro ed il tampone reciprocamente solidali per permettere la levigatura dei pannelli.
Dal momento che i pannelli vengono levigati da zone diverse del nastro, quando una zona effettua la levigatura, le restanti zone inattive possono essere sottoposte ad un depolverizzazione che ne rigenera la capacità tagliante consentendo da un lato di rendere costante nel tempo la qualità della levigatura e dall’altro di prolungare la durata utile del nastro abrasivo.
Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sottoriportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui.
la figura 1 è una vista prospettica di insieme di una macchina secondo il trovato rappresentata con alcune parti asportate per meglio evidenziarne delle altre;
la figura 2 è una vista di un particolare della macchina di cui alla precedente figura 1 ;
la figura 3 è una vista del particolare di figura 2 sezionato secondo la linea di sezione lll-lll;
- la figura 4 è una vista prospettica di insieme della macchina secondo il trovato schematicamente rappresentata ed illustrata con alcune parti asportate per meglio evidenziarne delle altre;
la figura 5 è uno schematica rappresentazione di mezzi di controllo e di gestione della macchina 1.
Conformemente alle figure dei disegni allegati, con 1 è globalmente indicata una macchina levigatrice di pannelli 4 piani, genericamente definiti, i quali in particolare possono essere costituiti, esemplificativamente ma non limitativamente, da componenti in legno o in materiale equivalente, destinati alla costruzione di mobili.
La macchina 1 levigatrice essenzialmente comprende una testa operatrice 20 portata da una trave 21 orizzontale la quale è sostenuta da due montanti verticali 22 al di sopra di un piano 23 di lavoro, provvisto di un tappeto 53 di avanzamento traslabile orizzontalmente e trasversalmente alla trave 21.
La testa operatrice 20 è provvista di un tampone 3 (Figura 2 ) che include un lunga barra 3f profilata, in alluminio estruso, conformata a C, disposta inferiormente alla trave 21 ed attraversante il piano 23 di lavoro della macchina 1 per l’intera sua larghezza.
Il tampone 3 è sostenuto sulla trave 21 per mezzo di due mandrini 24 verticali motorizzati, rotanti ad elevata velocità su azionamento di un motore unico 25 che trasmette ad essi il moto di rotazione tramite una cinghia 26 di trasmissione. La cinghia 26 è dentata ed è avvolta ad anello di forma triangolare intorno ad un pignone del motore 25 e a pulegge condotte 24p portate dagli alberi dei mandrini 24.
I mandrini 24, in modo del tutto noto, ruotano eccentricamente intorno a propri assi di rotazione verticali 24a e supportano il tampone 3 accoppiandosi con relative sedi 26 di alloggiamento ricavate sulla barra 3f profilata del tampone 3. I mandrini 24, a seguito della propria rotazione eccentrica, con eccentricità dell’ordine di un millimetro, imprimono al tampone 3 un complessivo e risultante movimento orbitale intorno alla verticale, che porta il tampone 3 a muoversi in un piano sostanzialmente parallelo al piano 23 di lavoro della macchina 1 levigatrice.
Bilateralmente alla trave 21, ed in corrispondenza delle opposte estremità di questa, la macchina 1 comprende due magazzini utensili 5a,5b (Figura 4) costituiti in particolare da due bobine girevoli intorno a rispettivi assi di rotazione X, Y orizzontali, tra le quali si sviluppa una lunga striscia 2 di nastro abrasivo, che è ancorata con le proprie estremità 2a,2b alle bobine 5a,5b e che corre lungo il tampone 3 inferiormente alla barra 3f profilata.
Le due bobine 5a, e 5b sono provviste di mezzi di motorizzazione 5x, 5y che vengono attivati e disattivati scambievolmente da una bobina 5a,5b all’altra in modo da consentire alle bobine 5a,5b stesse di fungere alternativamente tra loro rispettivamente da bobina motrice e da bobina condotta. Le rotazioni delle bobine 5a,5b intorno ai propri assi X e Y impongono al nastro 2 di scorrere lungo il tampone 3, bidirezionalmente nei due sensi della freccia 27, e di avvolgersi intorno ad una bobina mentre contemporaneamente detto nastro 2 si svolge dall’altra bobina.
Dal momento che tale scorrimento viene impresso al nastro 2 abrasivo ad opera della attivazione dei mezzi di motorizzazione 5x,5y delle bobine 5a,5b, nel modo sopra detto, si comprende come i citati mezzi di motorizzazione 5x,5y identificano all'atto pratico dei più generali mezzi attuatori i quali consentono lo scorrimento bidirezionale nel nastro 2 lungo il tampone 3 e permettono, con la loro attivazione, di variare, secondo necessità, la zona del nastro 2 abrasivo che viene posta a contatto diretto con il pannello 4 da levigare.
I mezzi di motorizzazione 5x,5y sono operativamente interconnessi con mezzi rilevatori della ampiezza di scorrimento del nastro 2 che consentono di gestire in modo controllato l'entità dello scorrimento di questo. Tali mezzi rilevatori di ampiezza sono costituti in particolare da una rotella 40 con encoder, la quale è posta a contatto con il nastro 2 abrasivo dì cui misura gli scorrimenti predisponendo, in funzione della corsa effettuata, i comandi alternati di avviamento e di arresto dei mezzi di motorizzazione 5x,5y delle bobine 5a,5b.
La macchina 1 levigatrice è corredata di rulli di rinvio H,H1 i quali sono disposti tra le estremità della trave 21 e delle bobine 5a,5b e consentono il tensionamento del nastro 2 abrasivo inferiormente al tampone 3.
La macchina 1 levigatrice è provvista inoltre di mezzi di ritenuta che consentono di rendere il nastro 2 abrasivo solidale al tampone 3 e che vengono attivati alternativamente ed in modo coordinato con i mezzi attuatoli dello scorrimento del nastro.
Più in particolare, i mezzi di ritenuta (Fig. 3) comprendono un elemento 30 in gomma, conformato a C, ancorato ai fianchi della barra 3f e posto tra il nastro 2 abrasivo e la superficie orizzontale della barra 3f profilata.
L’elemento 30 in gomma è conformato in modo da delimitare in combinazione con la barra 3f una camera 7 a vuoto distribuita lungo il tampone 3, la quale intercomunica con il nastro 2 abrasivo attraverso una serie di fori 32 praticati sull'elemento 30 in gomma ed è controllata da una presa d’aria K sotto vuoto gestita da una relativa elettrovalvola.
La messa in depressione della camera a vuoto 7 consente dunque al nastro 2 abrasivo di aderire strettamente alla barra 3f fissando il nastro 2 abrasivo al tampone 3, e di essere riscontrato in questa condizione contro il pannello 4 come è necessario per effettuare la levigatura.
La pressurizzazione della camera a vuoto 7 consente invece di svincolare il nastro 2 abrasivo dal tampone 3 permettendo il libero scorrimento del nastro 2 lungo il tampone 3 e parallelamente al pannello in lavorazione 4 per variare la zona attiva del nastro 2 abrasivo sui pannelli 4.
In posizione intermedia alla trave 21 orizzontale e alle bobine 5a,5b, la macchina 1 levigatrice comprende due stazioni di rigenerazione 6a,6b della capacità abrasiva del nastro 2 utensile. Tali stazioni 6a,6b schematicamente rappresentate, sono collocate in adiacenza con il nastro 2 abrasivo e sono corredate di mezzi di depolverizzazione. Questi ultimi sono costituiti ad esempio da convenzionali ugelli, dai quali fuoriesce aria compressa che viene soffiata contro il nastro 2 consentendo di asportare le polveri accumulate in una precedente fase di levigatura e trasportate, lontano dalla zona di lavoro, dai movimenti di scorrimento impartiti al nastro 2 abrasivo.
La macchina 1 levigatrice è provvista inoltre di mezzi di controllo e di gestione 50 (Fig.5) che gestiscono la totalità delle funzioni della macchina 1 e che in particolare sono interconnessi operativamente con i mezzi attuatori 5x,5y dello scorrimento del nastro 2, con i mezzi di trattenimento 7 del nastro 2 abrasivo sul tampone 3, e con le stazioni di rigenerazione 6a,6b in modo da comandarne automaticamente ed in opportuna sequenza le relative attivazioni e disattivazioni coordinate.
La macchina 1 sopra descritta consente di raggiungere pienamente gli scopi di ottenere la sostituzione automatica del nastro 2 , intesa comne variazione della zona di nastro che è attiva con il pannello, e la rigenerazione continua della sua capacità abrasiva dei nastro da una zona attiva all’altra che consentono di accrescere la produttività delia macchina 1 aggiungendo a questa l’ulteriore vantaggio, rispetto alla tecnica nota, di poter impiegare nastri 2 abrasivi del tutto convenzionali per i quali non è necessario alcun lavoro preparatorio prima del loro impiego sulla macchina 1.
La macchina 1 tuttavia è provvista di una serie di funzionalità che consentono l’ulteriore vantaggio di una gestione ottimizzata dell’usura del nastro 2 abrasivo al fine di ottenere per questo una sfruttamento razionale ed una vita utile più lunga.
La macchina 1 infatti può essere corredata con primi mezzi rilevatori della larghezza dei pannelli 4 costituiti da una barriera 51 dì lettura posta in ingresso sulla macchina 1 e con secondi mezzi rilevatori della lunghezza dei pannelli 4 costituiti da un encoder 52 associato al rullo di traino del tappeto 53 di avanzamento del piano 23 di lavoro.
Un dispositivo di memoria 54 è interconnesso con i mezzi di controllo e di gestione 50. Questi ultimi , ricevendo ed elaborando i segnali ricevuti dalla barriera 51 e dall'encoder 52 calcolano la superficie dei pannelli 4 che attraversano progressivamente la barriera 51, sommano il valore di detta superficie ad un valore totale di superficie lavorata che è memorizzato nel dispositivo di memoria 53 e che viene continuamente aggiornato man mano che cresce la superficie totale in metri quadrati di pannelli 4 lavorati. I mezzi di controllo e di gestione 50 identificano anche le singole zone del nastro 2 abrasivo memorizzando nel dispositivo di memoria 54 anche i valori di superfìcie totale progressivamente lavorati dalle singole zone di nastro 2. I mezzi di controllo e di gestione 50 comandano quindi gli scorrimenti del nastro 2 sul tampone 3 in modo da distribuire uniformemente il carico di lavoro, e quindi l’usura, in modo uniforme e regolare su ciascuna delle zone del nastro 2. Quando la superficie lavorata dal nastro 2 abrasivo nel suo complesso, raggiunge un valore uguale ad un valore di riferimento preimpostato nel dispositivo di memoria 54 e correlato alla vite utile del nastro 2 abrasivo , i mezzi di controllo e di gestione 50 segnalano la necessità di sostituzione del nastro 2 abrasivo dalla macchina 1.
II valore di riferimento correlato alla vita utile del nastro 2 abrasivo impostato nel dispositivo di memoria 54 è determinato in base a dati storici che tengono conto di un insieme di parametri alcuni dei quali sono il tipo di legno dei pannelli 4 in lavorazione, il tipo di abrasivo del nastro 2 e la velocità di avanzamento.
II nastro abrasivo 2 potrà correre anche più volte da una bobina 5a all’altra 5b prima della sostituzione. Naturalmente, i mezzi di controllo e di gestione 50 comandano la macchina 1 in modo tale da impedire l’avanzamento dei pannelli 4 in corrispondenza del movimento di scorrimento del nastro 2 abrasivo.
Per quanto concerne la sostituzione del nastro 2 abrasivo, dalla Figura 4 si rileva che i rulli di rinvio H e H1 sono montati su cilindri pneumatici 60 che consentono di tendere il nastro 2 abrasivo durante la lavorazione e di allentarlo quando è necessario provvedere invece alla sua sostituzione.
Le bobine 5a,5b inoltre sono montate su relativi supporti 28a,28b articolati su perni girevoli intorno a rispettivi assi Z1,Z2 orizzontali in modo da consentire l’abbassamento delle bobine 5a,5b, (vedasi Figura 4) a livelli inferiori a quello di lavoro, per rendere più agevole la sostituzione delle bobine 5a, 5b nei due lati della macchina i.
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 (11)
- RIVENDICAZIONI 1. Macchina levigatrice di pannelli (4) comprendente un nastro (2) abrasivo, utensile, ed un tampone (3) il quale è supportato dalla macchina (1) in modo da ruotare, orbitando, intorno ad un asse trasversale al piano di giacitura del pannello (4), riscontrare il nastro (2) abrasivo premendolo contro il pannello (4) in lavorazione , caratterizzata dal fatto che il nastro (2) abrasivo è sostenuto dal tampone (3) in modo da essere scorrevolmente mobile rispetto a questo, parallelamente al pannello (4) in lavorazione, detta macchina (1) comprendendo mezzi attuatori dello scorrimento e della ritenuta (5x,5y, 7) del nastro (2) abrasivo rispetto al tampone (3) i quali sono periodicamente attivati tra due condizioni operative, in una prima delle quali imprimono al nastro (2) il movimento di scorrimento per variare la zona del nastro (2) abrasivo a contatto con il pannello (4) in lavorazione, nella seconda condizione rendendo invece il nastro (2) ed il tampone (3) reciprocamente solidali per permettere la levigatura dei pannelli (4).
- 2. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere due magazzini utensili (5a,5b) disposti rispettivamente, bilateralmente al tampone (3), ed associati con estremità opposte (2a,2b) del nastro (2) abrasivo, un primo magazzino (5a) ricevendo durante lo scorrimento del nastro (2) abrasivo rispetto al tampone (3) un tratto di nastro (2) abrasivo mentre un corrispondente tratto di nastro (2) viene contemporaneamente ceduto dal secondo magazzino (5b) , e viceversa.
- 3. Macchina, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti magazzini utensili comprendono rispettivamente una prima ed una seconda bobina (5a,5b) di raccolta del nastro (2) abrasivo, le quali sono rispettivamente, e scambievolmente, Cuna motrice e l’altra condotta.
- 4. Macchina, secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che dette bobine (5a,5b) sono motorizzate da relativi mezzi di motorizzazione (5x,5y) la cui attivazione consente anche lo scorrimento del nastro (2) abrasivo.
- 5. Macchina, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno una stazione (6a;6b) di rigenerazione della capacità abrasiva del nastro (2), detta stazione (6a;6b) di rigenerazione essendo congegnata e disposta in modo da eliminare da una zona del nastro (2) abrasivo che ha effettuato la lavorazione le polveri accumulate, mentre una diversa zona del nastro (2) è a contatto attivo con il pannello (4).
- 6. Macchina, secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto di comprendere due stazioni (6a,6b) di rigenerazione rispettivamente disposte tra i magazzini (5a,5b) utensile ed il tampone (3).
- 7. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto in cui i mezzi di trattenimento (7) del nastro (2) abrasivo sul tampone (3) operano tra due condizioni operative in una delle quali solidarizzano il nastro (2) abrasivo ed il tampone (3), nell’altra consentendo invece il libero scorrimento del nastro (2) abrasivo rispetto al tampone (3) per variare la zona del nastro (2) destinata a contattare il pannello (4).
- 8. Macchina, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trattenimento comprendono una camera a vuoto (7) disposta tra nastro (2) abrasivo e tampone (3) e congegnata in modo da fissare il nastro (2) abrasivo al tampone (3) per depressione d’aria.
- 9. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di controllo e gestione (50) dello scorrimento del nastro (2) abrasivo i quali comandano i movimenti di scorrimento dei nastro (2) abrasivo e la relativa ampiezza di scorrimento in funzione deH'ottenimento di una programmata distribuzione dell’usura sulla lunghezza del nastro (2) abrasivo.
- 10. Macchina, secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto di comprendere primi mezzi rilevatori (51) per rilevare la larghezza dei pannelli (2) in lavorazione; secondi mezzi rilevatori (52) per rilevare la lunghezza dei pannelli (2) in lavorazione; ed un dispositivo di memoria (54) funzionalmente interconnessi con i mezzi di controllo e di gestione (50), detti mezzi di controllo e di gestione (50) ricevendo ed elaborando i segnali provenienti dai primi e dai secondi mezzi rilevatori (51,52) per calcolare la superficie dei pannelli (2) progressivamente lavorata, sommare il valore di detta superficie ad un valore totale di superficie lavorata, aggiornando detto valore totale rispetto al valore precedentemente memorizzato nel dispositivo di memoria (54), confrontare il valore totale della superfieie progressivamente lavorata con un preimpostato e memorizzato valore di riferimento correlato alla vita utile del nastro (2), e comandare lo scorrimento bidirezionale del nastro (2) rispetto al tampone (3) in modo da distribuirne regolarmente l’usura sull’intera lunghezza segnalando la necessità di sostituzione del nastro (2) abrasivo quando il valore della superficie totale lavorata raggiunge il valore di riferimento, impostato nel dispositivo di memoria (54), per la sostituzione del nastro (2) abrasivo.
- 11. Macchina, secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.
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