ITMI20130611A1 - Macchina per scolpire il battistrada di pneumatici ricostruiti. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale avente per titolo:

“Macchina per scolpire il battistrada di pneumatici ricostruiti”

La presente invenzione concerne una macchina per scolpire il battistrada di pneumatici ricostruiti, ed in particolare di grandi dimensioni.

E’ risaputo che alcuni tipi di veicoli pesanti vengono utilizzati su terreni particolarmente dissestati; un esempio è rappresentato dalle macchine movimento terra che vengono impiegate in cave, miniere o cantieri. Gli pneumatici utilizzati da questi tipi di veicoli possono essere davvero costosi ed avere una vita piuttosto breve.

Proprio per questi tipi di pneumatici, pertanto, si sono sviluppate particolari tecnologie che ne consentono la loro ricostruzione.

Il brevetto internazionale W02010115711(A1) descrive una macchina ed un processo per Γ identificazione e la lavorazione di difetti su pneumatici usati.

Il brevetto intemazionale W02010086260(A1) descrive una macchina per la ricostruzione di pneumatici.

Il processo di ricostruzione degli pneumatici può avvenire sia “a freddo” che “a caldo”.

I due procedimenti hanno alcune fasi in comune: la selezione preliminare degli pneumatici aventi struttura integra e conseguentemente avviabili al processo di ricostruzione, la raspatura del vecchio battistrada logoro, l’ispezione della carcassa per riscontrare eventuali difetti da riparare, la soluzionatura ossia l’applicazione di uno strato di gomma liquida per predisporre la carcassa all’applicazione del nuovo battistrada.

A questo punto nella tecnica “a caldo” viene applicata sullo pneumatico una nuova fascia di gomma cruda, senza disegno, seguita da una fase di vulcanizzazione utilizzando uno stampo per ottenere il nuovo disegno ed una fase di rifinitura.

Nella tecnica “a freddo”, dopo la soluzionatura si applica alla carcassa un battistrada prestampato con il disegno desiderato, sotto vuoto per farlo aderire perfettamente, che viene vulcanizzato in autoclave e poi rifinito.

Nel caso di pneumatici di grandi dimensioni, per ricostmire lo pneumatico secondo un disegno scelto da una banca dati, è noto che si può procedere alla lavorazione del nuovo battistrada creando dei tasselli in rilievo sul nuovo battistrada asportandone le parti in eccesso mediante un coltello, costituito da una fascia chiusa, a guisa di “U”, riscaldato per mezzo di resistenze elettriche e mosso sotto il controllo di un calcolatore in base al disegno precedentemente scelto. Il coltello, per la verità piuttosto lentamente, asporterà parti di battistrada lasciando in rilievo i cosiddetti “tasselli” costituenti il disegno finale del pneumatico.

Questo procedimento pur con il pregio di ottenere una lavorazione di buona qualità presenta alcuni inconvenienti. Un primo inconveniente sono gli elevati tempi di lavorazione del singolo pneumatico che possono arrivare ad alcune ore, vista la bassa velocità del taglio a caldo del coltello. Un altro inconveniente è costituito dal fatto che queste macchine del tipo noto necessitano di supervisione da parte di un operatore anche, e soprattutto, per coadiuvare la macchina nell’asportare le porzioni di battistrada asportate dal coltello caldo; queste ultime possono arrivare ad avere un peso considerevole (anche 20 Kg) comportando una certa difficoltà nel maneggiarle e smaltirle da parte dell’operatore. Oltretutto il taglio a caldo non è del tutto positivo per la gomma che entrando in contatto con il coltello, può subire danneggiamenti proprio a causa dell’alta temperatura di quest’ultimo.

Sarebbe desiderabile disporre di una macchina per scolpire il battistrada di pneumatici ricostruiti che non lamentasse gli inconvenienti poc’anzi esposti.

Scopo principale della presente invenzione, è quello di fornire una macchina per scolpire il battistrada di pneumatici ricostruiti, che non necessiti di un operatore di supervisione durante la lavorazione.

Un altro importante scopo della presente invenzione, è quello di realizzare una macchina per scolpire il battistrada di pneumatici ricostruiti in grado di implementare il battistrada desiderato con un tempo di lavorazione contenuto.

Non ultimo scopo della presente invenzione, è quello di realizzare una macchina per scolpire il battistrada di pneumatici ricostruiti in grado di produrre scarti di lavorazione di piccole dimensioni e quindi facili da maneggiare ed avviare allo smaltimento.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare un procedimento per la ricostruzione di pneumatici che automaticamente e rapidamente conduca ad ottenere pneumatici aventi battistrada scolpito secondo le esigenze.

In accordo con l’invenzione tale scopo è raggiunto con una macchina per scolpire un battistrada su un pneumatico da ricostruire, comprendente mezzi rotativi di supporto e centraggio dello pneumatico, un robot antropomorfo, e mezzi computerizzati comprendenti una libreria virtuale di battistrada di riferimento, caratterizzata dal fatto di comprendere una fresa atta a scolpire sullo pneumatico un battistrada su una superficie da scolpire, sostanzialmente identico ad un battistrada scelto come riferimento da detta libreria virtuale, pilotata da detti mezzi computerizzati.

Queste ed altre caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di un suo esempio di realizzazione pratica illustrato a titolo non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 mostra una vista laterale di una macchina per scolpire il battistrada di pneumatici secondo la presente invenzione in posizione di riposo; e

la figura 2 mostra una vista laterale della macchina di Figura 1 durante una fase di lavorazione.

Con riferimento alle figure allegate si nota una macchina 10 per scolpire un battistrada 62 su un pneumatico 6 da ricostruire, ossia per creare su una superficie 30, destinata ad essere trasformata in battistrada 62, dei tasselli 61 in rilievo che costituiscono il battistrada 62 dello pneumatico 6, il cui aspetto finale dipenderà dalle loro dimensioni, forma e disposizione reciproca.

Detta macchina 10 comprende mezzi di supporto 7 per il centraggio e la rotazione dello pneumatico 6, mezzi di rilevazione ottica 8 destinati a rilevare le caratteristiche della superficie 30 del pneumatico 6 da scolpire ed una fresa 9 per la lavorazione automatica del battistrada 62.

Volendo, la fresa 9 potrà essere sostituita da una mola diamantata od altro adatto utensile rotante.

Di preferenza i mezzi di supporto 7 comprenderanno dei talloni autocentranti motorizzati per la rotazione automatica del pneumatico 6; i mezzi di rilevazione automatica 8 volendo saranno costituiti da telecamere con proiettore di luce strutturata che forma varie griglie per l’acquisizione dell’immagine in tre dimensioni.

Ulteriori mezzi di rilevazione 8 sono separabilmente associabili ad un robot antropomorfo 31 : se si vuole rilevare il disegno originario del pneumatico 6, il robot 31 muove detti mezzi di rilevazione 8 senza azionare la fresa 9. Terminata la fase di rilevazione, detti mezzi di rilevazione 8 vengono rilasciati dal robot 31 lontano dalla zona di fresatura in modo da non danneggiarli con i trucioli di lavorazione.

Detto robot antropomorfo 31 è comandato da una unità di controllo 11 computerizzata che, prelevato da una libreria virtuale un disegno di riferimento da realizzare sul battistrada 62, ed utilizzando i mezzi di rilevazione ottica 8, condurrà la fresa 9 a scolpire il disegno desiderato sullo pneumatico 6.

Evidentemente l’unità di controllo 11 è preposta a comandare tanto la fresa 9 ed il robot antropomorfo 31, quanto in modo coordinato i mezzi di supporto 7 per il centraggio e la rotazione dello pneumatico 6, il tutto tenendo conto delle rilevazioni fomite dai mezzi di rilevazione ottica 8.

Volendo, i mezzi noti di rilevazione 8 ottica del disegno del battistrada 62, sono utilizzabili precedentemente al processo di ricostruzione dello pneumatico 6, per acquisirne il disegno originario, di modo che attraverso un confronto della rilevazione effettuata con i disegni contenuti nella libreria virtuale, per similitudine si possa identificare quale disegno si dovrà utilizzare durante la successiva lavorazione del battistrada 62 tramite la fresa 9 al fine di ottenere un pneumatico 6 rigenerato con lo stesso disegno di battistrada 62 che aveva ante ricostruzione.

Se l’acquisizione del disegno del battistrada 62 ed il successivo confronto con i disegni di battistrada 62 contenuti nella libreria virtuale, non conducono ad individuare in quest’ultima un disegno simile a quello ottenuto dalla rilevazione dello pneumatico 6 ricostruendo, si potrà memorizzare nella libreria virtuale il disegno acquisito ed utilizzarlo successivamente per la scolpitura del battistrada 62 di uno pneumatico 6.

E’ possibile creare un disegno personalizzato in ogni sua forma e dimensione mediante un software integrato nell’unità di controllo 11.

Preferibilmente si potranno prevedere mezzi noti di aspirazione dei trucioli di lavorazione (non visibili nelle allegate Figure) la cui bocca di aspirazione sia posta nelle immediate vicinanze della fresa 9, di modo da aspirare la maggior parte dei trucioli di lavorazione.

In uso la macchina 10, per scolpire un battistrada 62 di uno pneumatico 6 secondo un disegno prelevato dalla libreria virtuale, ima volta montato lo pneumatico 6 sui mezzi di supporto 7 e rotazione, per mezzo dell’unità di controllo 11, il robot antropomorfo 31 muoverà la fresa 9 fino a farla avvicinare allo pneumatico 6, e con passate successive scolpirà tasselli 61 sulla superficie 30 in modo da ottenere il battistrada 62 desiderato. Naturalmente il movimento dei mezzi di lavorazione automatica 9 e quello di rotazione dello pneumatico 6 mediante i mezzi di supporto 7, sarà coordinato dall’unità di controllo 11. Il risultato finale della lavorazione progressiva con la fresa 9, una volta trattata tutta la superficie 30, è la scolpitura di un battistrada 62 secondo il disegno precedentemente prelevato dalla libreria virtuale.

Dopo la scolpitura, di preferenza seguirà una fase di rifinitura dello pneumatico 6 per eliminare eventuali imperfezioni come ad esempio bave di lavorazione.

Si noti che i trucioli di lavorazione prodotti dalla macchina 10, sono costituiti da frammenti in gomma di piccole dimensioni, o gomma sbriciolata, facilmente raccoglibili ed avviabili ad un processo di recupero.

Per mezzo della macchina 10, si potranno ricostruire pneumatici 6 seguendo un procedimento di lavoro che comprende le fasi di:

- montaggio dello pneumatico 6 di cui si deve scolpire il battistrada 62 sui mezzi di supporto e centraggio rotativi 7;

- acquisizione del disegno del battistrada 26 da scolpire tramite scannerizzazione del battistrada 26 dello pneumatico 6 da ricostruire ;

- prelevamento del disegno del battistrada 62 da ima libreria virtuale di disegni di battistrada 62 di riferimento per la scelta del tipo di lavorazione e del tipo di utensile da utilizzare durante la stessa;

- attrezzaggio dei mezzi di lavorazione automatica 9 di un robot antropomorfo 31 con l’utensile precedentemente scelto;

- esecuzione della scolpitura programmata sul battistrada 62 mediante la fresa 9 per ottenere tasselli 61 su tutta la superficie 30 da trattare;

- rifinitura dello pneumatico 6 per eliminare eventuali imperfezioni o bave di lavorazione.

Le suddette fasi di lavorazione sono gestite da un’unità di controllo 11 computerizzata comprendente la suddetta libreria virtuale di battistrada 62.

La selezione del disegno del battistrada 62 da realizzare dalla libreria virtuale, può anche essere effettuata manualmente.

Inoltre, particolarmente nei casi in cui il disegno del battistrada 62 non fosse presente nella libreria virtuale, il disegno del battistrada 62 può essere identificato automaticamente da una scannerizzazione per mezzo dei mezzi di rilevazione ottica 8 della superficie 30 del battistrada 62 dello pneumatico 6, prima di iniziare la sua ricostruzione. Il disegno così acquisito per scannerizzazione potrà essere memorizzato nella libreria virtuale e diventare così disponibile per le successive lavorazioni.

Il procedimento sopra descritto consente la soluzione del problema tecnico di eseguire la tassellatura di un battistrada 62 su uno pneumatico 6 da ricostruire in modo automatizzato apportando notevoli vantaggi in termini di sicurezza sul lavoro per l’operatore e di velocità di esecuzione, producendo trucioli di lavorazione facilmente avviabili al recupero.

Vantaggiosamente, per esempio, la ricostruzione di un pneumatico da 33 pollici avviene in 30-40 minuti invece delle 3-4 ore delle soluzioni note.

Un telaio protettivo con portellone di sicurezza contiene completamente la macchina 10 permettendo comunque all’operatore di non esporsi ad eventuali getti di residui gommosi.

I mezzi di rilevazione automatica 8 eseguono, al ruotare del pneumatico 6, una scansione o mappatura dello pneumatico e le immagini raccolte vengono elaborate tramite un software dedicato dall’unità di controllo 11 che genera dei modelli tridimensionali dei battistrada 62 che vengono utilizzati per guidare il movimento della fresa 9.

Vantaggiosamente la macchina 10 è in grado anche di caricare un disegno dalla libreria virtuale e se lo pneumatico 6 è più largo del disegno caricato per mezzo di un funzione di stiramento si può adattare il disegno allo pneumatico esistente e replicare tale disegno per “N” volte che si desidera, anche per un solo tassello.

La macchina 10 è capace anche di “riscolpire”, nel senso che è in grado di trattare pneumatici usurati che hanno ancora un po’ di tassello: i mezzi di rilevazione 8 rilevano l’incavo rimasto e l’operatore può decidere di replicare la stessa forma ad una profondità che decide anche di 30 mm in più sotto il fondo dell’incavo esistente, arrivando quasi alle tele di acciaio. Questo serve a dare una seconda vita al pneumatico prima di essere totalmente ricostruito ravvivando così lo spigolo del tassello ed una nuova profondità. Questo permette di creare gomme “ravvivate o riscolpite”.

In pratica i materiali impiegati nonché le dimensioni potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina (10) per scolpire un battistrada (62) su un pneumatico (6) da ricostruire, comprendente mezzi rotativi di supporto e centraggio (7) dello pneumatico (6), un robot antropomorfo (31), e mezzi computerizzati (11) comprendenti una libreria virtuale di battistrada (62) di riferimento, caratterizzata dal fatto di comprendere una fresa (9) atta a scolpire sullo pneumatico (6) un battistrada (62) su una superficie (30) da scolpire, sostanzialmente identico ad un battistrada (62) scelto come riferimento da detta libreria virtuale, pilotata da detti mezzi computerizzati (11).
2. 2. Macchina (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di rilevazione ottica (8) atti ad acquisire immagini della superficie (30) da trattare per la scolpitura di detto battistrada (62).
3. 3. Macchina (10) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rilevazione ottica (8) sono separabilmente associabili al robot antropomorfo (31).
4. 4. Macchina (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi computerizzati (11) sono atti a scegliere il tipo di fresa (9) adatto a scolpire il battistrada (62) prelevato dalla libreria virtuale.
5. 5. Procedimento automatico per scolpire un battistrada (62) desiderato su uno pneumatico (6) da ricostruire, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: - montaggio dello pneumatico (6) da avviare alla scolpitura di un battistrada (62) su mezzi di supporto e centraggio rotativi (7); - acquisizione del disegno del battistrada (62) dello pneumatico (6) da ricostruire tramite i mezzi di rilevazione ottica (8) e memorizzazione del disegno acquisito in una libreria virtuale di disegni di battistrada (62); - prelevamento manuale od automatico del disegno del battistrada (62) da una libreria virtuale di disegni di battistrada (62); - attrezzaggio di un utensile (9) precedentemente scelto su di un robot antropomorfo (31); - esecuzione della scolpitura programmata sul battistrada (62) mediante detto utensile (9) formando tasselli (61) sulla superficie (30) dello pneumatico (6) da trattare; dette fasi essendo gestite da una unità di controllo computerizzata (11) comprendente detta libreria virtuale di battistrada (62).
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto utensile (9) è costituito da una fresa (9) che durante la scolpitura del battistrada (62) produce trucioli di gomma.
7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detta fase di acquisizione del battistrada (62) dello pneumatico usato, precedente alla ricostruzione dello pneumatico (6) gestita dalla unità di controllo computerizzata (11), comprendente detta libreria virtuale di battistrada (62), prevede : - una scannerizzazione della superficie (30) del battistrada (62) dello pneumatico (6) con i mezzi di rilevazione ottica (8); - una comparazione del disegno acquisito durante la scannerizzazione con i disegni di battistrada (62) presenti nella libreria virtuale di battistrada (62); - una identificazione del battistrada (62) più simile a quello scannerizzato.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di prevedere la modifica software del disegno acquisito.