ITPD20090393A1 - Macchina di taglio per lamiere migliorata - Google Patents

Description

“Macchina di taglio per lamiere migliorataâ€

La presente invenzione si riferisce ad una macchina di taglio per lamiere, del tipo comprendente una testa di taglio mobile su un portale al di sopra di un banco di lavoro. Le macchine per il taglio delle lamiere convenzionali sono sostanzialmente realizzate tramite una testa di taglio, che può inoltre supportare una serie di altri utensili, che lavora sopra un apposito banco sul quale vengono fissate le lamiere.

La movimentazione della testa di taglio ha luogo tramite l’utilizzo di un portale, formato da due colonne ed una traversa, che viene spostato sopra il banco tramite due binari. Il movimento del portale, combinato allo spostamento della testa di taglio lungo la direzione longitudinale della traversa, consente di posizionare la testa in una qualunque posizione possibile al di sopra del piano di lavoro.

Il taglio ha poi luogo abbassando la testa verso la lamiera e quindi seguendo un predeterminato profilo di taglio tramite il sistema di movimentazione suddetto.

È quindi evidente che, allo scopo di mantenere la precisione di lavoro entro parametri di tolleranza opportuni, à ̈ richiesto che la movimentazione possa aver luogo con la massima precisione possibile.

Uno degli aspetti maggiormente critici affinché questo avvenga, à ̈ legato all’installazione della macchina e, in particolare, al posizionamento dei binari.

Infatti, i binari dovranno essere tra loro paralleli e disposti sullo stesso piano, in maniera tale da essere collocati alla medesima altezza rispetto al piano di lavoro.

Tuttavia, anche una perfetta installazione non rende la macchina esente da eventuali problemi legati ad un posizionamento imperfetto dei binari. Deve infatti essere compreso che le tolleranze consentite per tali macchine sono molto basse e la naturale cedevolezza del terreno o gli smottamenti dello stesso, possono modificare il posizionamento dei binari ed introdurre degli errori di allineamento, sia per quanto riguarda il parallelismo sia per la complanarità.

Allo scopo di rendere meno problematico il posizionamento dei binari, sia durante l’installazione, sia a seguito di eventuali movimenti del suolo di appoggio, sono note allo stato della tecnica delle macchine di taglio che presentano dei sistemi di compensazione degli errori di allineamento dei binari, come ad esempio descritto nel brevetto statunitense No. US 6372179.

Il sistema di compensazione descritto in tale brevetto prevede in particolare l’utilizzo di una coppia di sfere tramite il quale le colonne del portale sono fissate ad un pattino che scorre sui binari. Inoltre, la traversa del portale à ̈ supportata sulle colonne su guide trasversali, perpendicolari ai binari principali, in maniera da poter effettuare traslazioni in tale direzione.

Per mezzo della combinazione tra sfere e guide trasversali, le colonne presentano pertanto una certa labilità, essendo possibili movimenti di rotazione tra i pattini scorrevoli sui binari e la porzione di colonna che supporta la traversa.

Di conseguenza, eventuali errori di posizionamento, sia in fase di installazione, sia in caso di cedevolezza del suolo, possono essere compensati tramite le possibilità di movimentazione del sistema di compensazione descritto in tale brevetto statunitense No. US 6372179.

Tuttavia, tale sistema presenta lo svantaggio di conferire un’eccessiva labilità alla struttura, in particolare a causa della connessione tramite giunti sferici utilizzata.

Infatti, la rotazione della colonna à ̈ realizzata tramite sfere interposta tra due apposite piastre sagomate. Esiste quindi un’oggettiva difficoltà a realizzare un collegamento sufficientemente stabile e rigido tra i pattini che scorrono sulle guide principali e la porzione delle colonne che supporta la traversa.

In particolare, tale cedevolezza viene avvertita nelle accelerazioni del portale durante il suo moto sulle guide principali.

In alternativa, la domanda di brevetto internazionale WO 2006 136533 descrive una macchina di taglio che presenta un collegamento cedevole tra colonne e traversa, in maniera tale che, tramite la misurazione di componenti di spostamento, Ã ̈ in grado di compensare e correggere gli spostamenti laterali del portale che hanno luogo a seguito della deformazione delle colonne.

Tuttavia, tale soluzione consente di compensare eventuali deformazioni che hanno luogo tra colonne e binari del portale, ma non errori di posizionamento di queste ultime. Pertanto, il problema tecnico che à ̈ alla base della presente invenzione à ̈ quello di fornire un macchina di taglio che consenta di ovviare agli svantaggi sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota.

Tale problema à ̈ risolto dalla macchina di taglio per lamiere secondo la rivendicazione 1.

Caratteristiche secondarie della presente invenzione sono definite nelle corrispondenti rivendicazioni dipendenti.

La presente invenzione presenta alcuni rilevanti vantaggi. Il vantaggio principale consiste nel fatto che la macchina di taglio secondo la presente invenzione permette di compensare eventuali errori di allineamento dei binari su cui si muove il portale che supporta la testa di lavoro, sia in fase di installazione, sia a seguito della cedevolezza del suolo su cui sono posizionati, pur garantendo la massima rigidezza della struttura in quelle direzioni in cui non à ̈ richiesta alcuna compensazione.

Altri vantaggi, caratteristiche e le modalità d’impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo. Verrà fatto riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:

la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di una macchina di taglio per lamiere secondo la presente invenzione;

la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica che illustra la struttura interna di una colonna particolare della macchina di figura 1;

le figure 3, 4 e 5 sono rispettivamente una vista frontale, una vista dall’alto ed una vista laterale della colonna di figura 2;

la figura 6 Ã ̈ una vista frontale, secondo la sezione A-A, della colonna di figura 2; le figure 7 e 8 sono rispettivamente una vista prospettica ed una vista frontale, secondo la sezione A-A, di elementi di collegamento a perno, particolari della colonna di figura 2.

Con riferimento inizialmente alla figura 1, una macchina di taglio per lamiere comprende, analogamente alle macchine realizzate secondo tecnica nota, un portale per la movimentazione di una testa di lavoro 5 al di sopra di un piano di lavoro 3, essenzialmente realizzato tramite un banco sul quale vengono fissate le lamiere durante le fasi di taglio e le altre eventuali lavorazioni.

La testa di lavoro 5 comprende principalmente un dispositivo di taglio, ad esempio di tipo al plasma e/o combinato al plasma ed ossitaglio, che viene abbassata sulla lamiera da tagliare, non illustrata in figura, durante le operazioni di taglio. Tramite la movimentazione della testa 5 il dispositivo di taglio può percorrere un predeterminato percorso in maniera da realizzare l’operazione di taglio desiderata. In ogni caso, tali operazioni sono ben note ad un tecnico del settore e pertanto, non verranno qui descritte con maggiore dettaglio.

Sempre con riferimento alla figura 1, il portale à ̈ formato da una traversa 4, sulla quale à ̈ scorrevolmente montata la testa di lavoro 5, in maniera da potersi muovere lungo una direzione trasversale T. Il collegamento e la movimentazione tra testa di lavoro 5 e traversa 4 à ̈ realizzato secondo tecnica nota e, di conseguenza, non verrà ulteriormente descritto.

La traversa 4 Ã ̈ supportata tra due colonne 1, che sono mobili su binari principali 2 lungo una direzione longitudinale L, sostanzialmente perpendicolare alla suddetta direzione trasversale T.

Più precisamente, i binari principali 2 sono affiancati al banco di lavoro 3, in maniera da consentire alla traversa 4 di scorrere al di sopra di quest’ultimo, scorrendo sui binari tramite le colonne 1.

Con riferimento quindi alle figure da 2 a 6, viene illustrata in dettaglio una delle colonne 1 che supportano la traversa 4.

In particolare, la colonna 1 comprende una base di supporto 121, sulla quale viene connessa la traversa 4 tramite una coppia di binari secondari 12 che consentono alla traversa 4 almeno limitati movimenti lungo la direzione trasversale T rispetto alle colonne 1. Secondo la presente forma di realizzazione, una sola delle colonne presenta i binari secondari 12, mentre la traversa 4 à ̈ rigidamente connessa all’altra colonna, essendo ad esempio direttamente imbullonata alla base di supporto 121.

Secondo una forma di realizzazione preferita, la traversa 4 Ã ̈ quindi scorrevole sui binari secondari 12 di una delle due colonne e, di conseguenza, eventuali traslazioni delle colonne 1, dovute ad esempio ad un non perfetto parallelismo dei binari principali 2, o a dilatazioni termiche, potranno essere compensate, senza determinare deformazioni sul portale della macchina.

La colonna 1 Ã ̈ inoltre realizzata da una porzione di base 14, connessa ai binari principali 2 tramite pattini 16, illustrati in figura 3, e che si accoppiano ai binari 2 in maniera scorrevole lungo la direzione longitudinale L.

In questo modo, si potrà consentire alla porzione di base 14, e di conseguenza anche alla colonna 1, di scorrere lungo la direzione L, come precedentemente indicato.

Più precisamente, la movimentazione della colonna 1 sui binari principali 2 ha luogo tramite appositi mezzi di movimentazione 13, in particolare un motore elettrico. Come si può osservare in figura 5, i mezzi di movimentazione comprendono inoltre una ruota dentata 135, collegata al motore elettrico 13, che si impegna su una cremagliera, non illustrata in figura, la quale si sviluppa lungo i binari principali 2 ed à ̈ preferibilmente connessa a questi. In questo modo, tramite la rotazione della ruota dentata 135 sulla cremagliera, le colonne 1 potranno essere movimentate lungo la direzione longitudinale L.

Con riferimento nuovamente alla figura 1, la colonna 1 comprende inoltre una porzione inclinabile 15, connessa alla porzione di base 14 tramite un elemento di collegamento 11 a perno.

In particolare, l’elemento di collegamento 11 consente un movimento di rotazione tra la porzione inclinabile 15 e la porzione di base 14 esclusivamente attorno ad un asse di rotazione Ï sostanzialmente parallelo ai binari principali 2. Per mantenere sufficiente rigidezza rispetto agli altri movimenti tra le due porzioni, la colonna 1 presenta vantaggiosamente una coppia di elementi di collegamento 11, disposti tra loro paralleli e distanziati lungo la direzione longitudinale L. Si noti, peraltro, che la base di supporto 121 e le guide secondarie 12, sono comprese nella porzione inclinabile 15 della colonna 1 e, pertanto, anch’esse potranno eseguire il movimento di rotazione attorno all’asse Ï precedentemente illustrato. La colonna 1 che non presenta i binari secondari 12, essendo anch’essa provvista della porzione inclinabile 15, potrà trasmettere i movimenti di rotazione attorno all’asse di rotazione Ï alla traversa.

Entrambe le colonne 1 presenti nella macchina secondo la presente invenzione sono provviste di una coppia di elementi di connessione 11 a perno in maniera da poter entrambe essere inclinabili, ruotando esclusivamente attorno all’asse Ï . Tale possibilità di movimento verrà quindi combinata con la connessione tra colonne 1 e traversa 4 e la possibilità di quest’ultima di effettuare limitate traslazioni lungo la direzione T rispetto ad una delle colonne 1.

In questo modo, il portale della macchina secondo la presente invenzione avrà una struttura stabile, che tuttavia potrà adattarsi in maniera tale da compensare eventuali disallineamenti dei binari 2, in termini di parallelismo, di complanarità e di non perfetta planarità della superficie di appoggio in generale, o eventuali dilatazioni termiche.

Infatti, le colonne 1 scorreranno comunque sui binari principali 2 in corrispondenza delle porzioni di base 14, mentre la connessione tra traversa 4 e base di supporto 121 può essere aggiustata grazie alla presenza della porzione inclinabile 15, in maniera tale che i disallineamenti dei binari 2, almeno entro certi limiti, non influenzino il posizionamento della testa di lavoro 5.

L’elemento di collegamento 11, le cui caratteristiche costruttive saranno descritte a seguire, consente di garantire sufficiente rigidezza alla struttura, pur consentendo quei limitati movimenti che rendono la macchina facilmente adattabile agli errori legati ai posizionamenti dei binari principali 2.

Quindi, con riferimento alle figure 7 e 8, gli elementi di collegamento 11 comprendono un perno 110, il cui sviluppo longitudinale coincide con l’asse di rotazione Ï . L’elemento di collegamento 11 comprende inoltre una coppia di piastre 112 e 113, fissate rispettivamente alla porzione di base 14 ed alla porzione inclinabile 15. Le piastre 112 e 113 sono imbullonate sulle porzioni suddette, e comprendono uno o più fianchi che presentano un foro, concentrico con l’asse Ï , all’interno del quale viene collocato il perno 110. In particolare, il perno 110 à ̈ alloggiato utilizzando una boccola 111 che permette la reciproca rotazione delle due piastre 112 e 113 attorno all’asse Ï e di sopportare i carichi elevati richiesti dall’applicazione.

Pertanto, può essere compreso come l’utilizzo di una coppia di elementi di collegamento 11 a perno 110 per ciascuna colonna 1 permetta di realizzare un movimento di rotazione unicamente attorno all’asse Ï .

Con riferimento quindi nuovamente alla figura 2, il motore 13 dei mezzi di movimentazione, in particolare di tipo elettrico, à ̈ connesso alla porzione di base 14 tramite un supporto 131 girevole attorno ad un asse x. Preferibilmente la porzione di base comprende una piastra di collegamento 132, sulla quale à ̈ realizzata la connessione girevole con il supporto 131.

Come si può notare dalle figure 3, 4 e 5, la rotazione attorno all’asse x, consente al motore 13 di avvicinarsi/allontanarsi alla colonna 1 ed in particolare ai pattini 16 che scorrono sui binari principali 2. In questo modo, come si può osservare in figura 5, la ruota dentata 135 che si impegna sulla cremagliera potrà anch’essa avvicinarsi/allontanarsi rispetto al binario. Pertanto, allo scopo di mantenere la ruota dentata 135 impegnata sulla rispettiva cremagliera, à ̈ presente un elemento elastico 133, realizzato in particolare tramite una molla, che spinge il motore e la ruota dentata 135 verso colonna 1 e binario 2.

Tale connessione cedevole dei mezzi di movimentazione 13 consente quindi di compensare anche eventuali errori nell’accoppiamento con la cremagliera di movimentazione delle colonne.

La macchina da taglio secondo la presente invenzione consente quindi di compensare in maniera completa quegli errori di allineamento nei binari 2 che possono aver luogo sia a seguito dell’installazione, sia in fasi successive durante l’utilizzo della macchina, senza compromettere la rigidezza della struttura della macchina. In particolare, à ̈ stato osservato che le accelerazioni del portale durante il suo moto sulle guide principali 2 non producono eccessive deformazioni sul portale a seguito della presenza degli elementi di collegamento 11, contrariamente alle macchine note.

Inoltre, i componenti utilizzati sono di semplice realizzazione e non richiedono particolari difficoltà durante le fasi di installazione o di assemblaggio della macchina. Infine, deve essere compreso che le direzioni longitudinale L e trasversale T si riferiscono alla presente forma di realizzazione, in cui il lato maggiore del piano di lavoro 3 à ̈ parallelo alla direzione longitudinale L. Tuttavia, un tecnico del settore potrà facilmente comprendere che le medesime considerazioni si applicano anche nel caso opposto, in cui i binari sono paralleli al lato inferiore del piano 3.

La presente invenzione à ̈ stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito esposte.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina di taglio per lamiere, comprendente una testa di lavoro (5) mobile al di sopra di un piano di lavoro (3) e scorrevole lungo una direzione trasversale (T) su una traversa (4), detta traversa (4) essendo montata su colonne (1) scorrevoli su binari principali (2) lungo una direzione longitudinale (L) sostanzialmente perpendicolare a detta direzione trasversale (T), dette colonne (1) comprendono una porzione di base (14) scorrevole su detti binari principali (2) ed una porzione inclinabile (15), caratterizzato dal fatto che detta porzione inclinabile (15) Ã ̈ connessa a detta porzione di base (14) tramite elementi di collegamento (11) a perno (110) atti a consentire un movimento di rotazione tra detta porzione inclinabile (15) e detta porzione di base (14) esclusivamente attorno ad un asse di rotazione (Ï ) sostanzialmente parallelo a detti binari principali (2).
2. 2. Macchina di taglio secondo la rivendicazione 1, in cui almeno una di dette colonne (1) supporta mezzi di movimentazione (13) di dette colonne (1) lungo detti binari principali (2), detti mezzi di movimentazione (13) essendo supportati tramite una connessione cedevole (131, 132, 133).
3. 3. Macchina di taglio secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di movimentazione comprendono un motore (13), detta connessione cedevole (131, 132, 133) essendo atta a permettere la rotazione di detto motore (13) attorno ad un asse (x) in maniera da avvicinare/allontanare una ruota dentata (135) connessa al motore (13) a/da i binari principali (2).
4. 4. Macchina di taglio secondo la rivendicazione 3, in cui detta rotazione attorno all’asse (x) à ̈ contrastata da un elemento elastico (133).
5. 5. Macchina di taglio secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna delle colonne (1) comprende una coppia di detti elementi di collegamento (11) disposti tra loro paralleli e distanziati lungo la direzione longitudinale (L).
6. 6. Macchina di taglio secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi di collegamento (11) comprendono un perno (110) disposto sostanzialmente parallelo a detta direzione longitudinale (L) e connesso tramite piastre (112, 113) rispettivamente a detta porzione di base (14) e a detta porzione inclinabile (15).
7. 7. Macchina di taglio secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la porzione inclinabile (15) di una delle colonne (1) comprende una base di supporto (121), provvista di guide secondarie (12) sulle quali scorre detta traversa (4), in maniera tale da consentire almeno limitati movimenti della traversa (4) lungo la direzione trasversale (T), l’altra colonna (1) essendo rigidamente connessa alla traversa (4).
8. 8. Macchina di taglio secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta porzione di base (14) comprende pattini (16) scorrevoli su detti binari (2).