ITMC20070237A1

ITMC20070237A1 - Utensile abrasivo perfezionato.

Info

Publication number: ITMC20070237A1
Application number: IT000237A
Authority: IT
Inventors: Serafino Ghinelli
Original assignee: Ghines Srl
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-06-13
Also published as: US20100255765A1; BRPI0820596A2; BRPI0820596A8; WO2009075004A1; CA2708359A1; EP2222438A1; RU2460630C2; RU2010128590A; EP2222438B1; CN101896315A; CN101896315B; US8393941B2; PL2222438T3

Description

DESCRIZIONE

“UTENSILE ABRASIVO PERFEZIONATO”.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un utensile abrasivo perfezionato.

L’utensile abrasivo è l’elemento, di qualsiasi forma, che porta l’abrasivo, che viene montato sulle macchine smerigliatrici, le quali trasmettono all’utensile un moto ciclico, lineare, oscillatorio, rotatorio, o più in generale una composizione di questi tipi di moto; l’utensile portante l’abrasivo viene posto in contatto con il pezzo in lavorazione e realizza la smerigliatura di quest’ultimo.

Un tipo particolare di utensile abrasivo è il cosiddetto platorello: un utensile abrasivo a forma di disco particolarmente adatto ad essere posto in moto rotatorio.

Gli utensili abrasivi ed in particolare i platorelli dell’arte nota sono realizzati con un corpo portante rigido, la cui superficie è rivestita da uno strato di polveri abrasive di diamanti solidi o sintetici , miscelate con una sostanza legante, come un collante o simili.

Un primo inconveniente che si riscontra negli utensili abrasivi dell’ arte nota è legato al fatto che l’utensile abrasivo, durante la lavorazione, vibra rispetto alla macchina smerigliatrice con vibrazioni che sono indotte dalla lavorazione stessa, e proporzionali alle irregolarità del pezzo in lavorazione: maggiori sono le irregolarità e più elevate sono le vibrazioni.

Questo problema è più sentito nelle macchine smerigliatrici che sono sostenute a mano da un operatore, il quale si affatica molto presto a causa delle vibrazioni stesse; inoltre la qualità e la precisione della smerigliatura rischiano di decadere.

Un ulteriore inconveniente delle vibrazioni trasmesse dall’utensile alla macchina smerigliatrice è legato alla vita dell’utensile stesso e/o a quella della macchina smerigliatrice: le vibrazioni creano sollecitazioni meccaniche cicliche di alta frequenza, che possono portare alla formazione e propagazione di cricche sia nel materiale dell’ utensile abrasivo, sia nelle parti della macchina smerigliatrice che sono sottoposte alle vibrazioni, e quindi tipicamente nell’albero motore che trasmette il moto all’ utensile abrasivo. La formazione e propagazione delle cricche porta come non desiderata conseguenza la rottura o dell 'utensile abrasivo o un guasto alla macchina smerigliatrice, con la non desiderata conseguenza di dover cambiare anzitempo l’uno o dover riparare l’altra.

La presente invenzione ha come scopo superare questi ed altri inconvenienti degli utensili abrasivi secondo l’arte nota mediante un utensile abrasivo secondo l’allegata prima rivendicazione.

L’utensile abrasivo secondo la presente invenzione ha una struttura portante che è elasticamente flessibile, sulla quale viene applicato il materiale o elemento abrasivo, con il vantaggio principale di essere in grado di assorbire parte delle vibrazioni che si generano durante la smerigliatura del pezzo in lavorazione, in particolare le vibrazioni ad alta frequenza, che sono causa sia delle cricche sopra descritte, che dell 'affaticamento dell’operatore che esegue la lavorazione sostenendo con la mano la macchina smerigliatrice.

Un ulteriore oggetto della presente invenzione è il procedimento di fabbricazione di un platorello secondo la presente invenzione.

Ulteriori caratteristiche vantaggiose sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti allegate.

Questi ed altri vantaggi risulteranno più chiari dalla descrizione delle figure allegate, in cui:

fig. 1 illustra una vista in prospettiva della faccia non abrasiva di un utensile abrasivo secondo la presente invenzione;

fig. 2 illustra una vista in prospettiva della faccia abrasiva dell’utensile di fig. 1;

fig. 3 illustra una vista laterale dell’utensile di fig. 1; fig. 4 illustra in esploso la struttura portante dell’utensile di fig. 1 ;

fig. 5 illustra in assemblato la struttura portante dell’utensile di fig. 4;

fig. 6 illustra una vista in sezione dell’utensile di fig. 1; fig. 7 illustra una particolare della vista di fig. 6; fig. 8 illustra una forma esecutiva vantaggiosa di una griglia della struttura portante per un utensile abrasivo, in particolare un platorello, secondo la presente invenzione; fig. 9 illustra una forma esecutiva alternativa e vantaggiosa di una griglia della struttura portante per un utensile abrasivo, in particolare un platorello, secondo la presente invenzione;

fig. 10 illustra un disegno esecutivo (quotato in mm.) di una forma esecutiva particolarmente vantaggiosa di una parte di una griglia della struttura portante per un utensile abrasivo, in particolare un platorello, secondo la presente invenzione.

Le figure allegate illustrano un utensile abrasivo in forma circolare, ovvero un cosiddetto platorello, a guisa di esempio.

Una differente forma dell’utensile abrasivo, sia che presenti una simmetria assiale attorno ad un asse di rotazione dell’utensile, sia che non presenti una simmetria assiale, come ad esempio nel caso di utensili rettangolari o quadrati o simili, si intende anch’essa oggetto della presente invenzione, poiché il tecnico del ramo può, senza alcuno sforzo inventivo, e partendo dagli insegnamenti qui contenuti, realizzare tale utensile abrasivo.

Facendo riferimento alle figure allegate, in cui come detto si illustra a fine esemplificativo il vantaggioso caso di un utensile abrasivo (1) in forma di un platorello, nelle figg.

1, 2 e 3 si può notare che il platorello comprende una faccia posteriore (2), atta ad essere montata rivolta verso la macchina smerigliatrice (non illustrata), che normalmente non è provvista di abrasivo, che è raccordata ad un mantello laterale (3), che identifica lo spessore del platorello, ed una faccia di lavorazione (4), destinata ad essere rivolta verso il pezzo in lavorazione (non illustrato) e portante il materiale abrasivo. Il platorello è accoppiato alla macchina utensile mediante una flangia (5), mediante la quale il platorello viene posto in movimento, più in particolare viene fatto ruotare attorno al suo asse.

Il platorello, o più in generale l’utensile abrasivo secondo la presente invenzione, comprende una struttura portante, illustrata nelle figg. 1, 2 e 3 e composta da: una griglia elastica (6) su cui è fissato il materiale abrasivo, la quale griglia elastica (6) è associata ad un corpo (7) anch’esso elastico, ed è accoppiata con la flangia (5).

Questa struttura portante fa sì che l’utensile abrasivo (1) sia elastico o flessibile elasticamente, e quindi vantaggiosamente in grado di assorbire le vibrazioni, specie quelle ad alta frequenza, che si generano durante la lavorazione.

Secondo una caratteristica particolarmente vantaggiosa la griglia elastica (6) è in materiale metallico, mentre il corpo (7) è in plastica, particolarmente in materiale polimerico o siliconico

L’elasticità della griglia (6) metallica è garantita dal suo ridotto spessore e dalla sua forma, più avanti meglio descritta, mentre l elasticità del corpo (7) è insita nel materiale plastico, con cui è realizzato; la flangia (5) è rigida, dovendo trasmettere all’ utensile (1) la coppia torcente generata dalla macchina, cui l’utensile è fissato per mezzo della flangia (5) stessa.

Inoltre avendo una griglia (6) in metallo ed un corpo (7) in plastica è possibile fissare il materiale abrasivo sulla griglia (6) mediante un processo vantaggiosamente economico e veloce, che non utilizza collanti o adesivi, ovvero il bagno galvanico, come meglio precisato in seguito.

Inoltre la griglia (6) è associata al corpo (7) mediante un parziale “affogamento” della griglia (6) nel materiale del corpo (7), per esempio mediante costampaggio dei due, in modo tale che almeno una faccia della griglia (6) sporga od affiori dal corpo (7) dalla parte rivolta verso la faccia di lavorazione (4).

Come si può notare in fig. 2, e con riferimento anche alle figg. 6 e 7, dalla faccia di lavorazione (4) sporge parte della griglia (6) in modo alternato a parti di corpo (7), in modo tale per cui la faccia di lavorazione (4) presenta alternativamente strisce di materiale abrasivo, costituite appunto dalla griglia (6), e strisce prive di materiale abrasivo, costituite appunto dal corpo (7).

Vantaggiosamente il corpo (7), come visibile in figg. 1 e 6, presenta la faccia di lavorazione (4) convessa, con la corrispondente concavità prevista sulla faccia posteriore (2), al fine di sfruttare meglio le caratteristiche elastiche della struttura portante ed agevolare Γ operatore nel suo lavoro: una faccia di lavorazione convessa riduce teoricamente, nel caso di un utensile rigido, la superficie di contatto tra l’utensile (1) ed il pezzo, tuttavia, grazie alla elasticità dell’utensile (1) secondo la presente invenzione, la forza che l’operatore, o la macchina utensile, esercitano in direzione del pezzo in lavorazione per premervi contro l’utensile (1), genera una deformazione elastica dell’utensile stesso, aumentando la superficie teorica di contatto di cui sopra, da una linea di contatto ad un’area di contatto in cui, grazie alla elasticità dell’utensile, la forza di contatto è relativamente uniforme, e grazie alla quale le vibrazioni trasmesse alla macchina dall’utensile sono relativamente poche.

Vantaggiosamente inoltre la presenza di una griglia (6) in metallo, associata ad un corpo (7) polimerico rende la intera struttura portante dell’utensile (1) non solo flessibile elasticamente, ma anche dotata di maggiore rigidezza solo nelle zone in cui questa è più necessaria, ovvero dove è previsto il materiale abrasivo: le zone che portano il materiale abrasivo sono infatti le parti della griglia metallica (6) che emergono od affiorano in superficie sulla faccia di lavorazione (4), che sono relativamente più rigide del corpo in materiale polimerico (7) sprovvisto di materiale abrasivo.

Con riferimento alle figg. 8 e 9 sono illustrate due forme esecutive particolarmente vantaggiose di una griglia (6) metallica.

Sebbene in linea di principio la griglia (6) possa presentare qualsivoglia forma, a patto che sia sufficientemente sottile ed elastica, è stato sperimentato che la forma a spirale è la quella che presenta i maggiori vantaggi: la forma a spirale infatti si presta ad uno stampaggio della griglia metallica su una semplice lastra piana e sottile di metallo, di facile reperibilità, e ad una agevole deformazione della griglia (6) una volta stampata, necessaria per farle assumere la forma concava del corpo (7) in cui viene annegata.

La spirale parte, in generale, da un elemento di accoppiamento centrale forato (8) atto ad accoppiarsi con la flangia (5) per interferenza, e si allarga verso il mantello (3).

Il passo della spirale può essere costante, o variare con la distanza dal centro, ma preferibilmente è costante, perché è la realizzazione di più semplice realizzazione.

La griglia (6) può essere realizzata a spirale semplice, come illustrato in figg. 4 e 5, oppure come una spirale provvista di bracci trasversali di rinforzo (9), che si dipartono dall’ elemento di accoppiamento centrale forato (8), come nella griglia (6A) di fig. 8, o come nella griglia (6B) di fig. 9, in cui la griglia (6B) stessa è realizzata da quattro spire identiche sfalsate di 90° tra loro che si congiungono in corrispondenza dei bracci trasversali di rinforzo (9).

Un altro vantaggio offerto dalla forma a spirale deriva dal movimento ad onda che la spirale compie durante la sua rotazione dell’ utensile (1) , movimento che permette di incrociare il segno dell’abrasivo anche mantenendo fermo l’utensile sul pezzo da lavorare.

In fig. 10 è riportato un esempio, particolarmente vantaggioso, con le relative quote espresse in millimetri, della zona iniziale della spirale, ovvero dove questa si diparte dall’ elemento di accoppiamento centrale forato (8).

Lo spessore della griglia (6) può andare da mm 1 a mm 10; la griglia è realizzata preferibilmente in acciaio, o acciaio armonico , anche se può essere realizzata in qualsiasi tipo di materiale conduttore di elettricità .

I polimeri costituenti il corpo (7) sono preferibilmente poliuretanici .

La flangia (5) è di preferenza realizzata in alluminio. È da notare che, vantaggiosamente, la flangia (5) trasmette il moto alla griglia (6) la quale, essendo incorporata nel corpo (7) trasmette il moto a questo: in questo modo il momento torcente del motore della macchina utensile non viene trasmesso al corpo polimerico (7) nella zona centrale dello stesso, il quale potrebbe esserne così danneggiato, ma il momento torcente viene trasmesso alla griglia (6), più resistente del corpo (7), che a sua volta lo distribuisce uniformemente su tutto il corpo (7), che quindi viene posto in rotazione e in lavorazione senza danni.

Come accennato più sopra, la griglia (6) viene costampata nel corpo (7), in particolare prima si procede a fabbricare la griglia (6), ad esempio per stampaggio o tranciatura o taglio laser da una lastra metallica, e poi si posiziona la griglia in uno stampo per materie plastiche, in cui viene costampato, con tecnica nota, il corpo polimerico (7), concavo, avendo Γ accortezza di far sporgere od affiorare dal corpo (7) almeno una parte della griglia (6).

A questo punto, o, in alternativa, prima dello stampaggio del corpo (7), può essere unita alla griglia (6) la flangia (5), ad esempio mediante interferenza: la flangia (5) viene accoppiata alla griglia (6) sull’ elemento di accoppiamento centrale forato (8) mediante uno o più risalti di interferenza (10) che collaborano con corrispondenti sedi (11) previste sulla flangia (5).

La struttura portante così realizzata viene a questo punto provvista di un elemento abrasivo, necessario per la sua funzionalità: la struttura portante viene immersa in un bagno galvanico in cui è disperso un elemento abrasivo in polvere, o in grani.

Durante il bagno galvanico le polveri abrasive aderiscono alla superficie metallica della griglia (6) che sporge o affiora dal corpo (7), sulla faccia di lavorazione (4), mentre il corpo (7), polimerico, non essendo elettricamente conduttivo, non viene ricoperto dal materiale abrasivo stesso.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Utensile abrasivo, del tipo atto ad essere montato su di una macchina utensile, comprendente almeno una struttura portante sulla quale è previsto un materiale abrasivo, caratterizzato dal fatto che detta struttura portante comprende almeno una griglia (6) provvista di un materiale abrasivo, essendo detta griglia (6) parzialmente sporgente o affiorante da un corpo (7), privo di materiale abrasivo.
2. Utensile abrasivo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detta griglia (6) è in materiale elettroconduttore e detto corpo (7) è in materiale plastico, o polimerico o siliconico.
3. Utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta struttura portante comprende inoltre una flangia (5) per Γ accoppiamento di detta struttura portante con una macchina utensile, come una smerigliatrice o simili.
4. Utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta struttura portante di detto utensile comprende una faccia posteriore (2) non provvista di abrasivo, atta ad essere montata rivolta verso la macchina utensile, la quale faccia posteriore (2) è raccordata ad un mantello laterale (3), che identifica lo spessore del detto utensile abrasivo, ed una faccia di lavorazione (4), destinata ad essere rivolta verso il pezzo in lavorazione ed in cui detta griglia (6) è almeno parzialmente incorporata all’ interno detto corpo (7) e almeno parzialmente sporgente o affiorante da esso in direzione della faccia di lavorazione (4).
5. Utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta griglia (6) è incorporata in detto corpo (7) mediante costampaggio.
6. Utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto materiale abrasivo è fissato a detta griglia (6) mediante adesione per bagno galvanico.
7. Utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta faccia di lavorazione (4) è convessa, con la corrispondente concavità prevista sulla faccia posteriore (2).
8. Utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta griglia (6) presenta una forma a spirale che si diparte da un elemento di accoppiamento centrale forato (8), atto ad accoppiarsi con la flangia (5) per interferenza, e si allarga verso il mantello (3).
9. Utensile abrasivo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che il passo della spirale è costante.
10. Utensile abrasivo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detta spirale è provvista di bracci trasversali di rinforzo (9), che si dipartono dall’elemento di accoppiamento centrale forato (8).
11. Utensile abrasivo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detta spirale è realizzata da quattro spire identiche sfalsate di 90° tra loro che si congiungono in corrispondenza dei bracci trasversali di rinforzo (9).
12. Utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta griglia (6) è realizzata mediante stampaggio o mediante tranciatura o taglio laser di una lamiera .
13. Utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta griglia (6) è provvista uno o più risalti di interferenza (10) sull’ elemento di accoppiamento centrale forato (8) che collaborano con corrispondenti sedi (11) previste sulla flangia (5).
14. Utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che lo spessore della griglia (6) va da mm. 1 a mm. 10, e per il fatto che la griglia è realizzata in acciaio, o acciaio armonico.
15. Utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che i polimeri costituenti il corpo (7) sono poliuretanici 16. Utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che è un cosiddetto platorello, ovvero un utensile abrasivo sostanzialmente a forma di disco, atto ad essere posto in rotazione attorno ad un asse. 17. Procedimento di fabbricazione di un utensile abrasivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti comprendente i passi di: a. realizzare una griglia (6) mediante stampaggio o mediante tranciatura o taglio laser a partire da una lastra metallica, b. posizionare la griglia (6) in uno stampo per materie plastiche, c. costampare sulla griglia (6) un corpo polimerico (7), facendo sporgere od affiorare dal corpo (7) almeno una parte della griglia (6), d. immergere il corpo (7) e Γ incorporata griglia (6) in un bagno galvanico in cui è disperso un elemento abrasivo in polvere, o in grani, facendo aderire il materiale o elemento abrasivo in polvere a detta griglia (6). 28. Procedimento secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che comprende inoltre il passo di unire alla griglia (6) la flangia (5), mediante interferenza.