ITMI20111226A1 - Caricatore automatico di sabbia abrasiva, specialmente per macchine da taglio ad acqua. - Google Patents

Description

CARICATORE AUTOMATICO DI SABBIA ABRASIVA, SPECIALMENTE PER MACCHINE DA TAGLIO AD ACQUA

DESCRIZIONE

CAMPO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un caricatore automatico di sabbia abrasiva, in particolare per macchine da taglio ad acqua.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

Le macchine da taglio ad acqua e, più in generale, le macchine che fanno uso di sabbie abrasive per il loro funzionamento, sono usualmente dotate di un proprio serbatoio di raccolta, nel quale viene caricata una riserva di sabbia abrasiva. Questa, mediante aria in pressione, viene poi inviata dentro una mini-tramoggia di carico della macchina da taglio dalla quale viene poi prelevata in automatico per il taglio, a seconda del fabbisogno.

Il serbatoio di raccolta consente il funzionamento della macchina da taglio per un predeterminato periodo di tempo e deve dunque essere periodicamente ricaricato per poter consentire un funzionamento ininterrotto della macchina stessa.

Nell’attuale stato della tecnica, il carico di questo tipo di serbatoi a servizio delle macchine da taglio viene ancora fatto in modo completamente manuale dall’operatore preposto alle macchine di taglio, utilizzando forniture di sabbia abrasiva in sacchi di carta da 25 kg, raccolte in sacconi contenenti 40 sacchi e quindi del peso di circa 1 tonnellata.

Il saccone viene posizionato con mezzi meccanici quanto più vicino possibile alla macchina o gruppo di macchine e poi l’operatore provvede a portare a spalla i sacchetti per il percorso dal saccone da Kg. 1.000 fino al serbatoio di raccolta, indi a tagliare la carta dei sacchetti, a versare l’abrasivo nel serbatoio e infine ad eliminare il sacchetto di carta nella discarica.

PROBLEMA E SOLUZIONE

L’attuale procedura manuale di carico dei serbatoi di raccolta della sabbia abrasiva, oltre che essere evidentemente lenta e faticosa, presenta anche un costo non trascurabile in termini di mano d’opera, pur non qualificata, che deve essere tenuta a disposizione per il rifornimento del serbatoio mentre potrebbe essere destinata con maggiore utilità a funzioni più impegnative e non automatizzabili.

Inoltre, l’impiego di sabbia abrasiva confezionata in sacchetti di peso relativamente modesto – indispensabile per poter consentire il carico manuale – determina anche un consumo di risorse non trascurabile, sia per il maggior costo del prodotto abrasivo fornito in sacchetti rispetto allo stesso prodotto fornito sfuso all’interno dei suddetti sacconi, sia per la gestione della carta dei sacchetti nelle fasi di apertura e smaltimento dei sacchetti stessi.

Problema alla base della presente invenzione à ̈ dunque di proporre un’apparecchiatura che consenta di caricare in modo automatico i suddetti serbatoi di raccolta delle macchine da taglio, a partire da sabbie abrasive allo stato sfuso, e cioà ̈ non preconfezionate in sacchetti, consentendo così di eliminare completamente la gestione manuale di tali sacchetti. Questo scopo viene raggiunto attraverso un caricatore automatico avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 1. Le rivendicazioni subordinate definiscono altre caratteristiche preferite dell’apparecchiatura dell’invenzione. BREVE DESCRIZIONE DEL DISEGNO

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’apparecchiatura di carico automatico dell’invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita della stessa, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nel disegno allegato, che rappresenta una vista schematica frontale e parzialmente in sezione dell’apparecchiatura stessa.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PREFERITA FORMA DI ATTUAZIONE

Come si à ̈ detto sopra, l’apparecchiatura di carico automatico di sabbia abrasiva della presente invenzione à ̈ destinata al servizio di una macchina utensile che fa uso di tale sabbia abrasiva per un proprio ciclo di lavorazione e in particolare per le macchine da taglio ad acqua. La tipologia specifica di tale macchina utensile non à ̈ tuttavia rilevante per il funzionamento dell’apparecchiatura dell’invenzione e quindi nel disegno ne viene rappresentato unicamente il serbatoio T di raccolta della sabbia abrasiva, la cui bocca di uscita U à ̈ collegata - in modo per sé noto, e comunque estraneo all’ambito della presente invenzione – alla macchina utensile e la cui bocca di entrata E à ̈, nella tecnica nota, aperta verso l’esterno per il carico manuale del serbatoio da parte di un operatore.

L’apparecchiatura di carico automatico dell’invenzione comprende essenzialmente una camera di carico 1, posizionata sopra la bocca di entrata E del serbatoio T e collegata, da una parte ad una pompa a vuoto 2 e dall’altra ad un saccone S che contiene la sabbia abrasiva allo stato sfuso. Il funzionamento della pompa a vuoto 2 à ̈ controllato tramite una unità di elaborazione alloggiata nel quadro elettrico 3, secondo la logica di funzionamento che verrà successivamente descritta. Il saccone S à ̈ posizionato all’interno di un robusto castello metallico 4 e ad esso agganciato superiormente tramite lacci di tenuta 5, fissati a ganci 4’ aggettanti dalla traversa superiore del telaio, in modo da impedirne il collassamento man mano che ne viene prelevato il contenuto di sabbia abrasiva.

I collegamenti della camera 1 con la pompa a vuoto 2 e con il saccone S sono ottenuti rispettivamente mediante tubi 6 e 7, preferibilmente formati in materiali plastici flessibili e resistenti all’abrasione, adeguatamente rinforzati da una intelaiatura metallica che ne impedisce lo schiacciamento quando all’interno di essi viene formato un grado di vuoto, a seguito dell’azionamento della pompa 2. Il tubo 6 à ̈ connesso alla camera 1 in corrispondenza alla sua sommità, mentre il tubo 7 à ̈ connesso alla camera 1 in posizione laterale e più bassa rispetto all’entrata del tubo 6, così da permettere l’alloggiamento di un filtro F nella parte superiore della camera 1 che impedisce ogni indesiderata migrazione verso la pompa a vuoto 2 della sabbia abrasiva in ingresso alla camera 1 dal tubo 7. Il tubo 7 termina con una lancia di prelievo 8 in acciaio, destinata ad essere inserita all’interno del saccone S; preferibilmente tale lancia à ̈ costituita da un tubo a doppia parete, con una pluralità di feritoie di ingresso formate in corrisponde di entrambe le sue pareti laterali. La parete interna della lancia 8 viene poi collegata al tubo 7, mentre la parete esterna della lancia 8 va a formare un’intercapedine di protezione della parete interna, permettendo così l’aspirazione della sabbia all’interno del tubo 7 da una molteplicità di ingressi - superiormente, inferiormente e lateralmente alla lancia 8 - ed evitando dunque ogni possibile problema di occlusione della lancia stessa da parte delle pareti del saccone S.

La camera 1 à ̈ infine chiusa inferiormente da una valvola a farfalla 9 che viene mantenuta normalmente in posizione chiusa da mezzi a molla di ritegno a bassa forza di carico, in modo da aprirsi facilmente sotto il peso della sabbia quando la camera 1 à ̈ anche solo parzialmente carica. La valvola a farfalla 9 à ̈ inoltre dotata di un microinterruttore di controllo 10 atto a segnalare all’unità di controllo alloggiata nel quadro elettrico 3 la posizione di apertura o chiusura della valvola stessa.

Il funzionamento del caricatore automatico di sabbia abrasiva sopra illustrato à ̈ estremamente semplice ed efficace e verrà ora brevemente descritto nel seguito.

Dopo aver posizionato le parti fisse dell’apparecchiatura nella configurazione sopra descritta ed aver caricato un saccone S pieno di sabbia abrasiva all’interno del castello 4, fissandone i lacci 5 ai corrispondenti ganci 4’, il saccone S viene aperto e viene inserita nello stesso la lancia 8 collegata al tubo 7. Nel disegno la lancia à ̈ illustrata come completamente immersa all’interno della sabbia abrasiva contenuta nel saccone, ma in realtà à ̈ sufficiente immergere nella sabbia abrasiva la sola punta della lancia 8, la quale poi penetrerà all’interno del saccone S per effetto dell’aspirazione determinata dalla pompa a vuoto 2, posizionandosi rapidamente con la sua estremità inferiore sul fondo del saccone stesso.

Prima di avviare la pompa a vuoto 2, l’unità di controllo alloggiata nel quadro elettrico 3 viene programmata sui valori dello specifico impianto, tarando il tempo di funzionamento continuato della pompa, definito come ciclo di lavoro, in base al volume interno della camera 1 ed alla portata di aspirazione della sabbia. In altre parole, la durata del ciclo viene impostata in modo da determinare un riempimento solo parziale della camera 1 in tutte le diverse possibile condizioni di lavoro ed ambientali (temperatura, umidità, tipologia di sabbia, eccetera).

All’inizio di ogni ciclo di lavoro della pompa a vuoto 2 si determina dapprima una depressione all’interno della camera 1, e quindi all’interno del tubo 7 e della lancia 8, richiamando una miscela di aria e sabbia dal saccone S. L’aria in ingresso nella camera di carico 1 passa attraverso il filtro F e viene espulsa dalla pompa 2, mentre la sabbia da essa trascinata si accumula sul fondo della camera 1, dove la depressione ivi esistente impedisce l’apertura della valvola a farfalla 9 anche quando su di essa comincia a gravare un peso di sabbia abrasiva superiore alla forza di carico dei mezzi a molla di ritegno di tale valvola. Al termine di ogni ciclo di funzionamento la pompa a vuoto 2 si arresta, la valvola a farfalla si apre sotto il peso della sabbia e la sabbia cade così per gravità all’interno del serbatoio T. A svuotamento avvenuto della camera 1, i mezzi a molla di ritegno della valvola a farfalla 9, non più contrastati dal peso della sabbia sovrastante, riportano la valvola 9 in posizione chiusa e il microinterruttore 10 segnala il consenso all’unità di controllo per l’automatico avvio di un secondo ciclo di riempimento della camera 1.

Sull’unità di controllo à ̈ necessario dunque, in sede di taratura iniziale, impostare anche il numero di cicli successivi che la pompa a vuoto 2 deve eseguire prima di arrestarsi e richiedere una riattivazione da parte dell’operatore. Questo numero di cicli, a seconda delle esigenze e preferenze dell’operatore, può essere fissato come segue:

a – ad un numero finito di cicli, per esempio proporzionale alle dimensioni del serbatoio di raccolta T della macchina utensile oppure al consumo di abrasivo previsto per un lotto di lavorazione, in modo che la pompa a vuoto 2 si arresti dopo aver completato il riempimento del serbatoio T o, rispettivamente, dopo aver caricato la quantità di materiale abrasivo necessaria per un lotto di lavorazione; b – ad un numero infinito di cicli, in modo che la pompa a vuoto 2 si attivi in modo automatico ogni volta che la valvola a farfalla 9 si trova in posizione chiusa. In questo caso, quando il serbatoio T à ̈ pieno, la sabbia fuoriuscente da un nuovo carico della camera 1 non trova accoglimento nel serbatoio T e si accumula nella zona inferiore della camera 1, al di sotto della valvola a farfalla 9, che rimane dunque bloccata in posizione aperta, impedendo il riavvio della pompa a vuoto. Quando il prelievo della macchina utensile ha determinato un consumo di sabbia nel serbatoio T sufficiente a liberare la valvola a farfalla 9, questa ritorna in posizione chiusa e permette l’avvio di un nuovo ciclo.

E’ dunque evidente che nella prima modalità di funzionamento il serbatoio T viene riempito e quindi svuotato in modo alternato, mentre nel secondo caso rimane sempre costantemente pieno. Le due modalità di funzionamento possono essere selezionate a piacere dall’utilizzatore, in funzione delle specifiche esigenze di lavoro.

Dalla descrizione che precede risulta in modo chiaro come l’apparecchiatura della presente invenzione abbia pienamente raggiunto lo scopo prefisso, consentendo di eliminare completamente l’oneroso e fastidioso carico manuale della sabbia abrasiva, a tutto vantaggio della regolarità di funzionamento delle macchine da taglio a cui à ̈ asservito il serbatoio di raccolta T, della pulizia dei locali, della completa eliminazione dei sacchi di carta da smaltire e, infine, del minor costo del materiale abrasivo utilizzato quando, come detto, questo viene fornito sfuso in sacconi.

S’intende comunque che l’apparecchiatura dell’invenzione non deve considerarsi limitata alla particolare disposizione illustrata sopra, che costituisce soltanto una forma di esecuzione esemplificativa di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ambito di protezione dell’invenzione stessa, come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Caricatore automatico di sabbia abrasiva in un serbatoio di raccolta e di alimentazione (T) di una macchina utensile che utilizza detta sabbia abrasiva, e in particolare di una macchina da taglio, caratterizzato da ciò che comprende una camera di carico (1) della sabbia abrasiva disposta sopra la bocca di alimentazione di detto serbatoio (T) ed avente una bocca di aspirazione, collegata mediante un tubo di aspirazione aria (6) ad una pompa a vuoto (2), ed una bocca di entrata sabbia, in posizione più bassa, collegata mediante un tubo di aspirazione sabbia (7) ad un contenitore di rifornimento (S) di sabbia abrasiva, un filtro (F) essendo disposto all’interno della camera di carico (1) tra detta bocca di aspirazione e detta bocca di entrata sabbia, e da ciò che detta camera di carico (1) à ̈ chiusa inferiormente da una valvola a farfalla (9) dotata di mezzi a molla atti a ritenere detta valvola in posizione chiusa in assenza di sabbia all’interno di detta camera di carico (1).
2. 2) Caricatore automatico di sabbia abrasiva come in 1, in cui il funzionamento di detta pompa a vuoto (2) à ̈ comandato da un’unità di controllo (3) che aziona detta pompa per un predeterminato numero regolabile di cicli successivi, la durata di ciascun ciclo essendo predefinita in modo tale che l’attivazione della pompa a vuoto (2) per un intero ciclo determina un riempimento solo parziale di detta camera di carico (1).
3. 3) Caricatore automatico di sabbia abrasiva come in 2, in cui detta valvola a farfalla (9) comprende inoltre un microinterruttore (10) collegato a detta unità di controllo (3) per segnalare la condizione di apertura/chiusura di detta valvola, ed in cui il funzionamento della pompa (2) viene disattivato quando detta valvola a farfalla à ̈ in posizione aperta.
4. 4) Caricatore automatico di sabbia abrasiva come in 1, in cui detto contenitore di rifornimento à ̈ costituito da un saccone (S) floscio pieno di sabbia abrasiva agganciato, mediante lacci superiori (5) ad esso solidali, a corrispondenti ganci (4’) formati nella parte superiore di un robusto castello metallico (4) di supporto.
5. 5) Caricatore automatico di sabbia abrasiva come in 4, in cui detto tubo di aspirazione sabbia (7), dalla parte del contenitore di rifornimento (S), presenta una lancia di prelievo (8) terminale, costituita da un tubo metallico a doppia parete munito di una pluralità di feritoie di ingresso formate in corrispondenza delle sue pareti laterali.
6. 6) Caricatore automatico di sabbia come in 5, in cui la parete interna della lancia di prelievo (8) à ̈ collegata al tubo di aspirazione sabbia (7), mentre la parete esterna della lancia di prelievo (8) determina la formazione di un’intercapedine di protezione contro l’occlusione della lancia di prelievo da parte delle pareti del saccone (S).
7. 7) Caricatore automatico di sabbia come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detti tubi di aspirazione aria (6) e di aspirazione sabbia (7) sono tubi flessibili in materiali plastici resistenti all’abrasione, rinforzati con materiali metallici per impedirne lo schiacciamento.
8. 8) Caricatore automatico di sabbia come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto numero di cicli preimpostato nell’unità di controllo à ̈ un numero finito calcolato in modo proporzionale alle dimensioni del serbatoio di raccolta (T) e/o al consumo di abrasivo previsto per ujn lotto di lavorazione.
9. 9) Caricatore automatico di sabbia come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto numero di cicli preimpostato nell’unità di controllo à ̈ un numero infinito e il funzionamento della pompa a vuoto (2) viene interrotto unicamente a seguito della segnalazione della condizione di apertura della valvola a farfalla (9) da parte del microinterruttore (10), fino a quando la sabbia abrasiva uscente dalla camera di carico (1) al termine di un ciclo di carico non trova completo accoglimento nel sottostante serbatoio di raccolta (T).