ITCR20110011A1 - Protezione a soffietto per macchine utensili a testa mobile - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell’Invenzione Industriale dal titolo:

PROTEZIONE A SOFFIETTO PER MACCHINE UTENSILI A TESTA MOBILE

DESCRIZIONE

L’invenzione si rivolge al settore dei componenti meccanici accessori per macchine utensili.

In particolare l’invenzione riguarda una protezione a soffietto per macchine utensili a testa mobile.

In genere, protezioni di questo tipo sono atte a proteggere l’area di lavoro di macchine utensili ed in particolare componenti di montaggio e guide, su cui scorrono le teste di dette macchine utensili, da elementi esterni che possono comprometterne l'efficienza e la durata. Tali protezioni costituiscono infatti un valido riparo contro sporcizia, trucioli, liquidi refrigeranti, emulsioni, urti accidentali di attrezzi, etc. Ulteriormente dette protezioni contribuiscono ad evitare infortuni sul lavoro e portano un notevole beneficio alla macchina anche da un punto di vista puramente estetico.

Protezioni a soffietto sono note dalla domanda di brevetto n. BO2009A000711 e comprendono:

- guide parallele tra loro e collegabili al telaio di una macchina utensile a testa mobile, poste in corrispondenza di un’apertura di detto telaio sopra all’area di lavoro da coprire;

- una pluralità di aste scorrevoli parallelamente tra loro su dette guide; - una pluralità di elementi di copertura, ciascuno interposto tra una coppia di aste adiacenti.

Le aste sono tra loro allontanabili ed avvicinabili, rispettivamente per distendere gli elementi di copertura e per consentire il loro accorciamento, grazie al movimento della testa mobile della macchina utensile.

Ciascuno elemento di copertura comprende due pannelli aventi ognuno un primo ed un secondo bordo.

In particolare, il primo bordo del primo pannello e il secondo bordo del secondo pannello sono associati a dette aste, mentre il secondo bordo del primo pannello ed primo bordo del secondo pannello sono meccanicamente collegati tra loro.

I pannelli di copertura sono realizzati con teli.

Questa tipologia di protezione a soffietto presenta alcuni limiti e svantaggi, soprattutto dovuti alla modalità di vincolo realizzata tra i pannelli di copertura e le aste ed alla natura del materiale utilizzato per la realizzazione di detti pannelli.

Ciascuna asta à ̈ provvista infatti di una cavità longitudinale entro la quale à ̈ posto un tondino rivestito con una fettuccia ripiegata, la quale trattiene al suo interno il bordo del corrispondente pannello di copertura, rivestendolo da entrambe le facce.

L’utilizzo di questa fettuccia rende l’associazione tra asta e pannello poco rigida, e soprattutto priva di resistenza a flessione.

Al bordo del pannello à ̈ infatti in tal modo consentita la rotazione sia grazie alla cerniera costituita dalla fettuccia di collegamento, sia grazie al gioco di accoppiamento tra l’asta e il tondino all’interno della cavità dell’asta stessa: svantaggiosamente, durante la fase di impacchettamento della protezione e quindi quando le aste sono in avvicinamento tra loro, non viene offerta nessuna resistenza al movimento. In particolare, in caso di alte velocità, le aste sbattono l’una contro l’altra, danneggiando la copertura e causando molto rumore.

Ancor più svantaggiosamente, in posizione di totale chiusura della protezione a soffietto, le aste sono distanziate per il solo spessore del telo che costituisce i pannelli di copertura, e quindi sono praticamente a contatto. Questo rende impossibile il posizionamento, tra le aste stesse, di elementi accessori, che potrebbero rendere più funzionale l’intera protezione, come ad esempio molle a balestra, pantografi, ecc…

Inoltre, sempre a causa della scarsa rigidezza del vincolo tra asta e pannello, durante la fase di apertura della protezione, ma soprattutto durante la sua fase di chiusura, le aste non mantengono lo stesso passo tra loro, ma ciascuna subisce una forza di richiamo o di spinta solo dall’asta adiacente, determinando svantaggiosamente non solo un problema di carattere estetico, ma ancor più importante un malfunzionamento generale della protezione, le cui aste lavorano come se fossero sostanzialmente del tutto svincolate tra loro, senza collaborazione reciproca.

L’invenzione ha come scopo di superare questi limiti.

Scopo del trovato à ̈ realizzare una protezione a soffietto per macchine utensili a testa mobile che sia funzionale, resistente alle alte velocità di spostamento della testa mobile, silenziosa e duratura. Gli scopi sono raggiunti con una protezione a soffietto per macchine utensili a testa mobile comprendente:

- almeno una coppia di guide parallele tra loro e collegabili ad un telaio di una macchina utensile in corrispondenza di un’apertura di detto telaio posta sopra un’area di lavoro da coprire;

- una pluralità di aste scorrevoli parallelamente tra loro su dette guide; - una pluralità di elementi di copertura ciascuno interposto tra una coppia di aste adiacenti,

caratterizzata dal fatto che detti elementi di copertura realizzano un collegamento elastico tra dette aste.

Vantaggiosamente detti elementi di copertura sono realizzati con un materiale elastico privo di effetto memoria. In particolare, detti elementi sono realizzati con fogli di poliuretano ricoperti esternamente con fibre di poliestere o nylon.

Secondo un primo aspetto del trovato, ciascun elemento di copertura comprende almeno due pannelli, aventi ciascuno un primo ed un secondo bordo, ove il secondo bordo del primo pannello à ̈ meccanicamente collegato al primo bordo del secondo pannello, ed il primo bordo del primo pannello e il secondo bordo del secondo pannello sono vincolati alle aste in modo che ciascun elemento di copertura resista elasticamente a forze di flessione.

Secondo un ulteriore aspetto del trovato, ciascuna asta à ̈ provvista di una cavità, il primo bordo del primo pannello e il secondo bordo del secondo pannello comprendono un risvolto attorno ad un tondino e detto risvolto à ̈ atto ad inserirsi in detta cavità.

Secondo varianti preferite dell’invenzione, detta cavità à ̈ conformata in modo che il piano tangente definito da detto risvolto, quando contenuto nella cavità, realizzi con il piano verticale contenente l’asse di detto tondino un angolo acuto α di circa ±10° in modo che una distanza minima tra le aste sia sempre garantita.

Detto risvolto si prolunga esternamente a detta cavità in modo da raddoppiare localmente lo spessore del rispettivo pannello, al fine di aumentare la resistenza elastica del pannello stesso contro le forze di flessione causate dallo spostamento di dette aste.

Vantaggiosamente, detta cavità à ̈ posizionata nella parte inferiore di dette aste, quella rivolta verso detta area di lavoro.

Secondo possibili varianti dell’invenzione, dette aste sono provviste di alloggiamenti posti al di sopra di dette cavità, per il fissaggio di elementi accessori scelti tra molle a balestra, pantografi, ammortizzatori, ecc…

Secondo un ulteriore aspetto del trovato, il collegamento meccanico tra il secondo bordo del primo pannello ed il primo bordo del secondo pannello à ̈ realizzato in modo che aderiscano tra loro le facce dei bordi rivolte dal lato esterno alla zona di lavoro.

In particolare, detto collegamento meccanico à ̈ realizzato mediante cucitura o pinzatura.

I vantaggi del trovato sono evidenti.

Grazie al comportamento elastico dei pannelli di copertura si realizza una sorta di collegamento a molla tra le aste, mentre il vincolo rigido realizzato tra i pannelli e le aste stesse offre la giusta resistenza durante la movimentazione della protezione, per favorire l’insorgere della forza elastica.

Questi fattori contribuiscono ad un miglior funzionamento generale della protezione, e soprattutto garantiscono che le aste si mantengano sempre uniformemente distanziate tra loro sia in fase di apertura che in fase di chiusura.

Una movimentazione così omogenea non ha solo un vantaggio estetico, ma rende la protezione molto più funzionale ed adatta anche alle alte velocità di lavoro.

Ancor più vantaggiosamente, sempre la rigidezza dell’incastro e l’opportuna conformazione delle cavità delle aste, fa si che, anche in posizione di totale chiusura, le aste stesse non si tocchino e soprattutto non sbattano violentemente l’una contro l’altra, evitando così rumori e danni.

Lo spazio libero che viene comunque garantito tra ciascuna asta può vantaggiosamente ospitare elementi accessori che rendono più funzionale la protezione, come ad esempio una molla a balestra che può aumentare ulteriormente la velocità di scorrimento delle aste della protezione.

L’elasticità del materiale e l’effetto molla à ̈ garantito anche nel caso che tra due aste si utilizzino elementi di copertura composti da più di due pannelli, per aumentare la superficie di protezione in caso di ampie aree di lavoro.

Questi ed altri vantaggi saranno maggiormente evidenti nel seguito, in cui viene descritta una modalità preferita di realizzazione dell’invenzione, a titolo esemplificativo e non limitativo, e con l’aiuto delle figure dove:

la Fig. 1 rappresenta una vista assonometrica della protezione a soffietto secondo l’invenzione;

le Figg. 2a e 2b rappresentano, in sezione trasversale, una porzione della protezione a soffietto di Fig. 1 rispettivamente in posizione di apertura e chiusura;

la Fig. 3 rappresenta, in sezione trasversale, un particolare del vincolo tra due componenti della protezione secondo l’invenzione; la Fig.4 rappresenta, in sezione trasversale, una possibile variante della protezione illustrata in Fig.2a;

la Fig. 5 rappresenta una vista assonometrica dall’alto di una parte del trovato, secondo un’ulteriore possibile variante.

Riferendosi alla Fig. 1, Ã ̈ illustrata una protezione a soffietto 1 per macchine utensili a testa mobile 2.

Detta protezione 1 comprendente essenzialmente: una coppia di guide 3 parallele tra loro, collegate al telaio 4 della macchina utensile in corrispondenza di una sua apertura posta sopra un’area di lavoro 7 da coprire, una pluralità di aste 5 scorrevoli parallelamente tra loro su dette guide 3 ed una pluralità di elementi di copertura 6 ciascuno interposto tra una coppia di aste 5 adiacenti.

Detti elementi di copertura 6 sono realizzati con un materiale elastico privo di effetto memoria.

Detti elementi di copertura 6 sono generalmente realizzati con fogli di poliuretano ricoperti esternamente con fibre di poliestere o nylon, ma possono essere utilizzati anche altri materiali plastici, come il PVC, il PE, ecc.

Con riferimento alle Fig. 2a, 2b e 3 Ã ̈ illustrato il collegamento che detti elementi di copertura 6 realizzano con dette aste 5.

Detto collegamento à ̈ atto a creare un vincolo di tipo elasticotra le aste 5.

In particolare, ciascun elemento di copertura 6 comprende due pannelli 8 e 9, aventi ognuno un primo bordo 8’ e 9’ ed un secondo bordo 8’’ e 9’’, ove il secondo bordo 8’’ del primo pannello 8 à ̈ meccanicamente collegato al primo bordo 9’ del secondo pannello 9. Questo collegamento meccanico à ̈ realizzato in modo che aderiscano tra loro le facce dei bordi 8’’ e 9’ rivolte dal lato esterno all’area di lavoro 7, realizzando una sorta di cuspide, ed à ̈ generalmente realizzato mediante una cucitura 15.

In forme realizzative alternative il collegamento può avvenire anche tramite pinzatura o incollaggio, anche utilizzando aste piatte di rinforzo.

Il primo bordo 8’ del primo pannello 8 e il secondo bordo 9’’ del secondo pannello 9 sono invece vincolati alla coppia di aste 5 tra cui sono compresi.

Questo vincolo à ̈ realizzato in modo che ciascun pannello di copertura 8 e 9 resista elasticamente a forze di flessione e sia quindi dotato di una certa rigidezza.

Ciascuna asta 5 à ̈ provvista di una cavità 10 longitudinale avente una sezione sostanzialmente circolare.

I bordi liberi dei pannelli, e quindi il primo bordo 8’ del primo pannello 8 e il secondo bordo 9’’ del secondo pannello 9, realizzano un risvolto 11 avvolgendosi su un tondino 12 ed essendo poi saldati, incollati, cuciti o trattenuti meccanicamente tra loro.

Il risvolto 11 così ottenuto à ̈ conformato per inserirsi in detta cavità 10 realizzando una sorta di incastro tra l’asta 5 e il pannello 8 o 9, in modo che risultino solidamente vincolati tra loro.

Detta cavità10 à ̈ posizionata nella parte inferiore di dette aste 5 rivolta verso l’area di lavoro 7 da coprire.

Detta cavità 10 à ̈ inoltre conformata in modo che il piano tangente definito da detto risvolto 11 realizzi con il piano verticale contenente l’asse di detto tondino 12 un angolo acuto α, come particolarmente evidente in Fig.3.

Vantaggiosamente detto angolo α à ̈ di circa ±10°.

Come evidente in Fig. 2b, questa inclinazione α della cavità 10, grazie anche alla rigidezza del bordo del pannello, fa si che in posizione di totale chiusura della protezione 1 le aste 5 non si tocchino, ma mantengano sempre un certa distanza d raggiungendo proprio i vantaggi sopraelencati.

In base alle esigenze, alle dimensioni e alla tipologia di materiale elastico scelto per realizzare detti pannelli 8 e 9, à ̈ possibile giocare sulla lunghezza del risvolto 11 per variarne il coefficiente elastico. Infattti, il risvolto 11 si prolunga esternamente a detta cavità 10 in modo da raddoppiare localmente lo spessore del rispettivo pannello di copertura 8 e 9, al fine di aumentare la resistenza elastica del pannello stesso contro le forze di flessione causate dallo spostamento di dette aste 5. Ovviamente l’aumento di resistenza elastica à ̈ proporzionale alla lunghezza di detto prolungamento.

Con particolare riferimento alla Fig.4, tra ciascuna coppia di aste 5 à ̈ inserito un elemento di copertura 6 provvisto di più di due pannelli 8, 9, 16, 17, in modo da coprire una maggior area di lavoro compresa tra due aste.

I bordi dei pannelli di copertura intermedi e adiacenti sono meccanicamente collegati tra loro, mentre i bordi liberi dei pannelli più esterni sono vincolati a due aste 5 consecutive con la stessa modalità descritta per la variante più semplice di Figg. 2a e 2b, in modo da ottenere una struttura a più cuspidi.

Con riferimento alla Fig. 5, dette aste 5 sono provviste di alloggiamenti 13, posti al di sopra di dette cavità 10, utili per il fissaggio di elementi accessori che possono rendere più funzionale il lavoro della protezione a soffietto 1.

In particolare in figura sono illustrate molle a balestra 14 che sovrastano i pannelli di copertura 6 e, lavorando con essi, incrementano il comportamento elastico della protezione stessa.

Altri elementi accessori potrebbero essere scelti tra pantografi, ammortizzatori, ecc…

Il funzionamento dell’invenzione à ̈ descritto nel seguito.

Su una macchina utensile sono montate normalmente due protezioni a soffietto 1, le cui estremità sono associate al fianco destro ed al fianco sinistro della testa di lavoro 2.

Ciascun elemento di copertura 6 à ̈ cinematicamente collegato agli altri, che sono ad esso adiacenti, attraverso detto aste 5, in modo tale che, a seguito di uno spostamento della testa di lavoro 2 associata alla macchina utensile, ciascun elemento di copertura 6 di ogni protezione operativamente associata ad essa trascina dietro di se, lungo la principale direzione di traslazione, anche tutti gli altri elementi di copertura 6 grazie al comportamento elastico dell’intera protezione 1, mantenendo così chiusa e protetta l’area di lavoro 7.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Protezione a soffietto (1) per macchine utensili a testa mobile (2) comprendente: - almeno una coppia di guide (3) parallele tra loro e collegabili ad un telaio (4) di una macchina utensile in corrispondenza di un’apertura di detto telaio posta sopra un’area di lavoro (7) da coprire; - una pluralità di aste (5) scorrevoli parallelamente tra loro su dette guide (3); - una pluralità di elementi di copertura (6) ciascuno interposto tra una coppia di aste (5) adiacenti, caratterizzata dal fatto che detti elementi di copertura (6) realizzano un collegamento elastico tra dette aste (5).
2. 2) Protezione a soffietto (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti elementi di copertura (6) sono realizzati con un materiale elastico privo di effetto memoria.
3. 3) Protezione a soffietto (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti elementi di copertura (6) sono realizzati con fogli di poliuretano ricoperti esternamente con fibre di poliestere o nylon.
4. 4) Protezione a soffietto (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascun elemento di copertura (6) comprende almeno due pannelli (8, 9), aventi ciascuno un primo bordo (8’, 9’) ed un secondo bordo (8’’, 9’’), ove il secondo bordo (8’’) del primo pannello (8) à ̈ meccanicamente collegato al primo bordo (9’) del secondo pannello (9), ed ove il primo bordo (8’) del primo pannello (8) e il secondo bordo (9’’) del secondo pannello (9) sono vincolati alle aste (5) in modo che ciascun elemento di copertura (6) resista elasticamente a forze di flessione.
5. 5) Protezione a soffietto (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuna asta (5) à ̈ provvista di una cavità (10), ove il primo bordo (8’) del primo pannello (8) e il secondo bordo (9’’) del secondo pannello (9) comprendono un risvolto (11) attorno ad un tondino (12) e detto risvolto (11) à ̈ atto ad inserirsi in detta cavità (10).
6. 6) Protezione a soffietto (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta cavità (10) à ̈ conformata in modo che il piano tangente definito da detto risvolto (11), quando contenuto nella cavità (10), realizzi con il piano verticale contenente l’asse di detto tondino (12) un angolo acuto α di circa ±10° in modo che una distanza minima (d) tra le aste (5) sia sempre garantita.
7. 7) Protezione a soffietto (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto risvolto (11) si prolunga esternamente a detta cavità (10) in modo da raddoppiare localmente lo spessore del rispettivo pannello (8, 9), al fine di aumentare la resistenza elastica del pannello stesso contro le forze di flessione causate dallo spostamento di dette aste (5).
8. 8) Protezione a soffietto (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta cavità (10) à ̈ posizionata nella parte inferiore di dette aste (5), quella rivolta verso detta area di lavoro (7).
9. 9) Protezione a soffietto (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette aste (5) sono provviste di alloggiamenti (13) posti al di sopra di detta cavità (10), per il fissaggio di elementi accessori scelti tra molle a balestra, pantografi, ammortizzatori, ecc… 10) Protezione a soffietto (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il collegamento meccanico tra il secondo bordo (8’’) del primo pannello (8) ed il primo bordo (9’) del secondo pannello (9) à ̈ realizzato, mediante cucitura (15) o pinzatura, in modo che aderiscano tra loro le facce dei bordi (8’’, 9’) rivolte dal lato esterno all’area di lavoro (7).