ITMI20100264A1

ITMI20100264A1 - Apparecchiatura per il controllo e la regolazione della tensione di fili di taglio in macchine utensili per materiali lapidei

Info

Publication number: ITMI20100264A1
Application number: IT000264A
Authority: IT
Inventors: Fosco Barsanti
Original assignee: Barsanti Macchine S P A
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-08-20
Also published as: EP2361711A1; IT1398075B1

Description

2 Dott.Ing.Paolo Stucovitz IPT-5436 DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale di: BARSANTI MACCHINE S.p.A., di nazionalitÃ italiana, con sede in Massa (MS), Parco Produttivo Apuania 34

Inventore designato: BARSANTI Fosco

Depositata il: 19 / 02 / 2010 N° Dom.

- o -Forma oggetto del presente trovato un'apparecchiatura di controllo e regolazione della tensione di un filo di taglio in macchine per il taglio di materiali lapidei.

E' noto, nel settore tecnico delle macchine per la lavorazione dei lapidei, l'utilizzo di macchine utensili cosiddette multifilo per il taglio dei blocchi in lastre; dette macchine sono genericamente costituite da una struttura portante a colonne, sulla quale sono montati due o piÃ¹ rulli, uno dei quali motore e dotato di una pluralitÃ di gole realizzate sulla sua superficie anulare, e gli altri folli, a loro volta multi gola; tra il rullo motore e i rulli folli sono montati ad anello chiuso gli utensili di taglio costituiti da un filo flessibile diamantato, ossia fili costituiti da una anima in acciaio sulla quale

sono applicate perle (cilindretti metallici) di diamante sinterizzato.

E<1>anche noto che i rulli motore e folle di rinvio, sono resi solidali a piastre scorrevoli su colonne della struttura fissa, rispetto alla quale risultano mobili in traslazione nella direzione verticale per consentire la cosiddetta "calata" di taglio e successivo ritorno.

Al momento della predisposizione della macchina per i tagli richiesti dalla specifica lavorazione i singoli fili che devono effettivamente lavorare vengono tensionati con una prefissata forza programmata, tramite una rispettiva puleggia ausiliaria solidale alla flangia scorrevole e mobile rispetto a questa ortogonalmente al filo e parallelamente al piano comprendente il filo in rotazione.

Durante la calata di taglio si verifica, tuttavia, che il filo tende a tagliare maggiormente le opposte estremitÃ del blocco rispetto alla sua parte centrale, tendendo pertanto ad incurvarsi al centro e formando una convessitÃ verso l'alto nota nel settore con il nome di "cavallo".

In conseguenza del formarsi del "cavallo", il filo tende ad aumentare la propria tensione, provocando una diminuzione della qualitÃ del taglio e una successiva rottura del filo quando la tensione supera la resistenza e trazione del filo stesso. Tale comportamento del filo ha portato a tentativi di soluzione del problema basati sull'utilizzo di meccanismi di controllo della spinta della puleggia di tensionamento sul filo stesso, meccanismi che sono tuttavia risultati molto complicati, di elevati ingombri e peso, risultando di difficile manovrabilitÃ ed onerosi sia unitariamente, sia quando montati in batteria a bordo macchina, dovendo essere applicati a ciascuna puleggia di ciascun filo.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare un'apparecchiatura di controllo e regolazione della tensione di fili di taglio in macchine per il taglio di materiali lapidei, la quale apparecchiatura risulti atta a mantenere il piÃ¹ possibile costante la forza di tensionamento del filo di taglio, risultando affidabile anche in presenza di polveri e liquidi tipici delle condizioni di lavoro del taglio di lapidei.

Nell'ambito di tale problema si richiede inoltre che l'apparecchiatura risulti di facile ed economica produzione ed assemblaggio e facilmente installabile anche su macchine giÃ esistenti senza necessitÃ di speciali adattamenti.

Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da un'apparecchiatura per il controllo della forza di tensionamento di fili di taglio in macchine per il taglio di materiali lapidei secondo le caratteristiche di rivendicazione 1.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione dell'oggetto del presente trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra:

in figura 1 una vista prospettica di una macchina di taglio con apparecchiatura secondo il presente trovato ;

in figura 2 una vista frontale schematica della apparecchiatura secondo il trovato; in figura 3 una vista laterale schematica dell'apparecchiatura in posizione di non attivazione filo;

in figura 4 una vista laterale schematica dell'apparecchiatura in posizione di filo attivato e massimo tensionamento dello stesso;

in figura 5: una vista laterale schematica dell'apparecchiatura in posizione di minimo tensionamento del filo e in figura 6: una vista laterale schematica dell'apparecchiatura in posizione di "fuori tutto" corrispondente ad una condizione di filo rotto.

Come illustrato in figg. 1 e assunte per sola comoditÃ di descrizione e senza significato limitativo una terna di assi di riferimento con direzioni rispettivamente longitudinale X-X, trasversale Y-Y e verticale Z-Z, una macchina utensile 10 per il taglio di materiali lapidei comprende almeno due colonne 11 su ciascuna delle quali Ã ̈ montato uno scorrevole 12 mobile in traslazione nella direzione verticale Z-Z da una posizione superiore di inizio taglio ad una posizione inferiore di fine taglio (=calata) e viceversa.

Gli scorrevoli 12 sono guidati da rispettivi rulli 12a cooperanti con pattini Ila di ciascuna colonna 11 e mossi in modo convenzionale da una vite senza fine 12b impegnata su una bussola 12c e azionata da un attuatore 12d.

Sugli scorrevoli 12 sono anche montati un rullo motore 13 e i rulli folli 14 di rinvio dei fili di taglio 1, nonchÃ© le apparecchiature di controllo e regolazione del tensionamento dei fili 1 durante il taglio del blocco 2 disposto tra le due colonne. Ciascuna apparecchiatura di controllo e regolazione comprende: una flangia 100 che presenta:

+)un primo foro 110 atto all'accoppiamento con un perno 111 esteso nella direzione trasversale Y-Y e fisso alla struttura per costituire l'asse di rotazione della flangia stessa;

+)un secondo foro 120 atto all'accoppiamento con una spina 121a dell'asta 121 di un cilindro 122 la cui altra estremitÃ 122a Ã ̈ incernierata ad un supporto 125 solidale allo scorrevole 12; detto cilindro 122 Ã ̈ associato ad una valvola 123 di sfiato atta a mantenere costante la pressione di spinta sull'asta 121a al variare della corsa della stessa nei due sensi;

+)un terzo foro 130 che porta il perno 131a della puleggia di tensionamento 131.

Come illustrato i tre fori 110,120,130 sono preferibilmente disposti secondo i vertici di un triangolo con base disposta secondo un angolo a di spinta rispetto all'asse longitudinale X-X; detto angolo a essendo compreso tra 5° e 60°, preferibilmente tra 7° e 50°.

Corrispondentemente anche il cilindro 122 sarÃ disposto secondo un angolo di spinta Î² compreso tra 5° e 40°, preferibilmente tra 7° e 35°.

Secondo il trovato si prevede inoltre che detto angolo Î² di spinta del cilindro 122 sia rilevato da uno strumento di misura 140 associato al cilindro 122 e atto ad emettere un segnale corrispondente all'ampiezza di detto angolo Î² e ad inviare il segnale ai mezzi 500 di programmazione e controllo della macchina.

Con tale struttura e con riferimento alle figg. 3-6, il funzionamento dell'apparecchiatura Ã ̈ il seguente:

si dispone l'apparecchiatura (fig. 3) in posizione di "tutto dentro" ovvero con asta 121a richiamata totalmente all'interno del cilindro 122 in modo che la puleggia 131 di tensionamento sia allontanata dal filo 1 nella direzione longitudinale X-X, con tale posizione relativa di puleggia e filo quest'ultimo non risulta attivato per il taglio;

si monta il filo 1 di taglio avvolto ad anello chiuso sul rullo motore 13 e sui rulli 14 folli; si pretensiona il filo 1 stesso, agendo su una delle pulegge 14 che Ã ̈ mobile nella direzione verticale Z-Z fino ad ottenere la prefissata tensione di taglio;

si carica il cilindro 122 con una pressione costante tale da far ruotare la flangia 100 fino a che la puleggia 131 entra in contatto con il filo 1 e spingendo sullo stesso nella direzione longitudinale X-X lo porta alla condizione di attivazione e di tensionamento prefissato per il taglio in relazione ai parametri di calata; in tale condizione la reazione del filo 1 equilibra la spinta del cilindro 122 e la puleggia 131 di tensionamento Ã ̈ stabile in posizione di spinta; si avvia la calata di taglio durante la quale il filo 1 si dispone secondo il cosiddetto cavallo (fig.l linea a tratti), determinando un aumento della propria tensione e quindi una aumentata spinta sulla puleggia 131 verso l'interno, la pressione costante del cilindro 122 Ã ̈ pertanto superata dalla forza di spinta longitudinale di verso contrario esercitata dal filo 1 e la flangia 10 ruota in senso orario facendo a sua volta ruotare in senso antiorario il cilindro 122; conseguentemente variano gli angoli di spinta a e Î² fino a che il filo 1 e la puleggia 131 raggiungono una nuova posizione di equilibrio delle forze di spinta, posizione in corrispondenza alla quale il filo ha recuperato la sua tensione originale; oltre a ciÃ² durante la sequenza di autoregolazione il potenziometro 140 che ha rilevato la variazione dell'angolo di spinta Î² del cilindro ha inviato corrispondenti segnali al controllo 500 di macchina per rallentare la velocitÃ di calata ed evitare rotture del filo con conseguenti tempi morti di fermo macchina.

Secondo una forma preferita di attuazione dell'apparecchiatura durante la fase di taglio la rotazione della flangia 100 avviene nell'ambito di un intervallo angolare di lavoro determinato da due valori rispettivamente min. e MAX tali per cui l'angolo di spinta a corrispondente alla rotazione della flangia 100 determini una direzione di spinta della puleggia sul filo sostanzialmente rettilinea. Detto valore a = MAX essendo corrispondente alla tensione del filo 1 programmata per il taglio e il valore a = MIN essendo corrispondente al massimo valore del cavallo ammesso per le caratteristiche del filo e le condizioni di taglio.

Preferibilmente l'intervallo angolare a di lavoro min/MAX Ã ̈ compreso tra 15° e 50°, preferibilmente tra 20° e 40°.

Quando la puleggia trasla oltre il valore di MAX. si assume che la stessa corrisponda ad una posizione di "fuori tutto" (fig.6) che viene assunta corrispondente ad una condizione di filo 1 rotto, conseguentemente il potenziometro 140 di misura invia un segnale di fermo immediato al controllo 500 di macchina che arresta la calata. Risulta pertanto come l'apparecchiatura secondo il trovato consenta un controllo e una regolazione automatici e dinamici della tensione di un filo di taglio di macchine per il taglio dÃ¬ materiali lapidei, risultando sicura e affidabile e nel contempo di semplice ed economica attuazione ed installazione a bordo macchina.

Sebbene descritta con riferimento ad un singolo filo di taglio e ad una machina a due colonne con rullo e pulegge a sbalzo, l'apparecchiatura Ã ̈ analogamente applicabile anche a macchine multiple e a quattro colonne con rulli motore/folli di rinvio del filo di taglio sostenuti ad entrambe le estremitÃ dell'asse di rotazione, in tal caso si prevede anche una singola valvola unidirezionale di controllo della pressione di tutti i cilindri applicati.

BenchÃ© descritta nel contesto di alcune forme di realizzazione e di alcuni esempi preferiti di attuazione dell'invenzione si intende che l'ambito di protezione del presente brevetto sia determinato solo dalle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per il controllo e la regolazione della tensione di un filo (1) di macchine utensili (1) per il taglio di materiali (2) lapidei, comprendenti almeno due colonne (11) su ciascuna delle quali Ã ̈ montato uno scorrevole (12) mobile in traslazione nella direzione verticale (Z-Z) da una posizione superiore di inizio taglio ad una posizione inferiore di fine taglio e viceversa, su ciascuno scorrevole (12) essendo rispettivamente montato almeno un rullo motore (13) o almeno un rullo di rinvio (14), su detti rulli (13,14) essendo chiusi ad anello i fili (1) di taglio, nonchÃ© almeno una puleggia (131) di tensionamento del filo (1) di taglio nella direzione longitudinale (X-X) caratterizzata dal fatto che comprende una flangia (100) che porta un primo asse di rotazione (131a) sul quale Ã ̈ montata detta puleggia (131) di tensionamento del filo (1); un secondo asse di rotazione (111) attorno al quale la flangia puÃ² ruotare da una posizione di puleggia (131) "tutta dentro" ad una posizione di puleggia tutta fuori" e viceversa; un terzo asse di rotazione (121a) sul quale Ã ̈ incernierata l'asta (121) di un cilindro (122) di spinta a sua volta incernierato ad un punto fisso (122a) di un supporto (125) solidale allo scorrevole (12).
2. Apparecchiatura secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto secondo asse (111) di rotazione della flangia (100) Ã ̈ costituto da un perno (111) fisso alla struttura e accoppiato con un corrispondente foro (110) della flangia stessa.
3. Apparecchiatura secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto cilindro Ã ̈ a pressione costante.
4 . Apparecchiatura secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto cilindro (122) Ã ̈ associato ad una valvola di scarico (123) unidirezionale atta a mantenere costante la pressione del cilindro al variare della posizione angolare della flangia (100).
5 . Apparecchiatura secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto cilindro (122) Ã ̈ disposto secondo un angolo di spinta (Î²) rispetto alla direzione longitudinale (X-X).
6. Apparecchiatura secondo rivendicazione 5 caratterizzata dal fatto che detto angolo di spinta (Î²) Ã ̈ compreso tra 5° e 40° preferibilmente tra 7° e 35°.
7. Apparecchiatura secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detta flangia (100) Ã ̈ disposta secondo un angolo di spinta (ce) rispetto alla direzione longitudinale (X-X).
8. Apparecchiatura secondo rivendicazione 7 caratterizzata dal fatto che detto angolo di spinta (a) Ã ̈ compreso tra 5° e 60° preferibilmente tra 7° e 50°.
9. Apparecchiatura secondo rivendicazione 7 caratterizzata dal fatto che detto angolo (ce) di spinta prevede due posizioni di min. e MAX. spinta sul filo (1), comprese tra le due posizioni estreme di puleggia "tutto dentro" e "tutto fuori".
10. Apparecchiatura secondo rivendicazione 9 caratterizzata dal fatto che nell 'intervallo angolare definito dalle due posizioni intermedie di min. e MAX. la puleggia (131) compie un movimento di traslazione sostanzialmente rettilinea.
11. Apparecchiatura secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che comprende un dispositivo atto a rilevare le variazioni dell'angolo (Î²) di spinta del cilindro (122) e ad emettere corrispondenti segnali inviati in ingresso ai mezzi (500) di programmazione e controllo della macchina.