ITRM20110173A1 - Utensile. - Google Patents
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Description
"UTENSILE"
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un utensile per la sgrossatura e/o la levigatura di superfici dure quali pietra, marmo o simili.
In particolare, l’utensile oggetto della presente invenzione è del tipo utilizzabile in associazione a macchine manuali, tipo smerigliatrice angolare o simili, per il trattamento manuale di superfici da parte di un operatore.
Esistono nello stato dell’arte alcune soluzioni che propongono un disco flessibile, da fissare al mandrino di una smerigliatrice. Sulla superficie di lavoro del disco sono fissati gli elementi abrasivi di lavorazione.
La flessibilità del supporto a disco è un requisito essenziale, perché permette la flessione del disco abrasivo, sotto la pressione dell’operatore, in maniera tale da adattarsi al meglio alla superficie e quindi ottenere un risultato che sia il migliore possibile.
Tuttavia, i dischi di tecnica nota, presentano una ridotta flessibilità nel senso ora indicato. Ciò è dovuto essenzialmente al fatto che gli elementi abrasivi posti sulla superficie di lavoro sono realizzati sotto forma di strisce metalliche sulle quali viene deposto l’abrasivo tramite un procedimento di deposizione di tipo galvanico. Tali strisce metalliche sono quindi ancorate al supporto elastico, in corrispondenza della superficie di lavoro, a ricoprirne una gran parte.
Per quanto flessibili, le strisce metalliche irrigidiscono molto il supporto stesso, limitandone in maniera importante la possibilità di flessione durante l’uso. In particolare la flessione è limitata in funzione della disposizione e dell’orientamento delle strisce metalliche, rendendo inoltre non omogeneo il comportamento dell’utensile. Ciò costituisce un evidente limite della tecnica nota.
Inoltre, il tentare di vincere questa resistenza alla flessione, l’elevata velocità angolare raggiunta dal disco durante l’uso, l’attrito esercito dallo stesso sulla superficie da lavorare, sono fattori che concorrono inevitabilmente a causare la rottura delle strisce metalliche ed il distacco delle stesse o di loro porzioni dal supporto elastico.
E’ facile immaginare come un frammento di metallo distaccatosi dal supporto durante la rotazione viene lanciato tangenzialmente a notevole velocità, costituendo un grave pericolo per l’operatore e/o per chi staziona nelle immediate vicinanze del sito di lavorazione.
Inoltre, il distacco di anche una sola porzione di striscia, rende praticamente inutilizzabile l’utensile perché le strisce rotte creano delle discontinuità che danneggerebbero la superficie da trattare. Inoltre, in corrispondenza di tali discontinuità si creerebbero sforzi particolarmente elevati tendenti a velocizzare il processo di deterioramento e quindi di rottura e distacco di altre porzioni di striscia. Quindi, tali utensili presentano comunque una vita efficace particolarmente breve e devono essere sostituiti molto frequentemente, con un evidente aggravio di costi.
Pertanto, lo scopo della presente invenzione è quello di risolvere i problemi lasciati ancora aperti dalla tecnica nota e ciò è ottenuto attraverso un utensile come definito nella rivendicazione 1.
Ulteriori caratteristiche del dispositivo dell’invenzione in oggetto sono definite nelle corrispondenti rivendicazioni dipendenti.
La presente invenzione, superando i problemi della tecnica nota, comporta numerosi ed evidenti vantaggi.
In particolare, essa fornisce un utensile per la sgrossatura e/o la levigatura, il cui livello di flessibilità è estremamente elevato, in ogni direzione, indipendentemente da come l’utensile viene sollecitato durante l’uso.
Inoltre, l’utensile qui descritto non presenta alcun rischio di distacco degli elementi abrasivi durante l’uso. La realizzazione e le modalità di ancoraggio degli stessi al supporto è infatti tale da garantire prestazioni elevatissime e la massima sicurezza possibile per l’operatore.
Tali caratteristiche si riflettono quindi in una lavorazione più precisa, più sicura ed in un rendimento dell’utensile molto più elevato, anche perché consente di utilizzare più a lungo lo stesso utensile senza doverlo sostituire spesso.
Questi ed altri vantaggi, assieme alle caratteristiche ed alle modalità di impiego della presente invenzione, risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di sue forme di realizzazione preferite, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo, facendo riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:
la figura 1 è una vista prospettica di un utensile secondo la presente invenzione;
la figura 2 è una vista in sezione dei un utensile secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 2A è una vista di un particolare di figura 2;
la figura 3 è una vista in sezione dei un utensile secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 3A è una vista di un particolare di figura 3; e
la figura 4 è una vista illustrativa della modalità di utilizzazione di un utensile secondo la presente invenzione.
La presente invenzione sarà nel seguito descritta nel dettaglio facendo riferimento alle figure suindicate.
Facendo innanzitutto riferimento alla figura 1, questa mostra un utensile 1 per la lavorazione di superfici.
L’utensile 1 è del tipo utilizzabile con una macchina rotativa, ad esempio una smerigliatrice, un trapano a simili.
Da un punto di vista strutturale, l’utensile 1 comprende un supporto 2 in materiale elastico.
Tale supporto 2 presenta preferibilmente una forma discoidale e comprende mezzi per il fissaggio ad un mandrino della macchina rotativa. Ad esempio, tali mezzi possono comprendere una flangia metallica 10, dotata di attacchi e/o fori adatti a tale funzione di fissaggio. Di tali mezzi, non si ritiene necessario entrare nel dettaglio, perché essi potranno essere diversi in funzione del tipo di macchina a cui l’utensile è destinato.
Il supporto 2 presenta una superficie 3, che sarà indicata nel seguito come superficie di lavoro 3. La superficie di lavoro 3 è la porzione dell’utensile che, durante la lavorazione, entra in contatto con il materiale da levigare.
Naturalmente, per poter assolvere la funzione cui è preposto, l’utensile deve essere provvisto di materiale abrasivo, in corrispondenza della sua superficie di lavoro 3.
L’elasticità e la flessibilità del materiale di cui è costituito il supporto 2, è vantaggiosa per consentire un adattamento ottimale del supporto stesso alla superficie da levigare durante la lavorazione.
Secondo la presente invenzione l’utensile 1 comprende una molteplicità di elementi abrasivi 4, rigidi, ancorati al supporto elastico 2.
Ciascuno di tali elementi abrasivi 4 presenta una porzione sporgente 5 che sporge sulla superficie di lavoro 3.
Vantaggiosamente, gli elementi abrasivi 4 sono di tipo sostanzialmente puntiforme, volendo con ciò indicare che l’estensione della loro porzione sporgente è notevolmente inferiore rispetto all’estensione dell’intera superficie di lavoro 3.
Ad esempio, ciascuna porzione sporgente 5 di ciascun elemento abrasivo 4 può presentare una superficie di estensione compresa tra 15 e 80 mm<2>.
Perciò essi assumono nel complesso una distribuzione a spot, discreta, in cui gli elementi abrasivi 4 sono separati l’uno dall’altro da almeno una porzione di supporto elastico.
Ciò consente di ottenere una flessibilità particolarmente vantaggiosa, rispetto a qualsiasi azione di pressione o di piega cui l’utensile sia sottoposto durante l’uso. Infatti, il supporto può piegarsi, elasticamente, intorno ad ogni singolo punto rappresentato da uno degli elementi abrasivi 4.
Quindi, preferibilmente, ognuna delle porzioni sporgenti 5 degli elementi abrasivi 4 è conformata a bottone oppure a cupola oppure a disco,
Naturalmente è da intendersi che su uno stesso utensile, potranno anche essere previsti contemporaneamente elementi abrasivi 4 di vario tipo le cui porzioni sporgenti 5 abbiano forme diverse, magari in funzione della loro localizzazione sul supporto 2.
Inoltre, gli elementi abrasivi 4 comprendono mezzi di ancoraggio al supporto elastico 2.
Le successive figure 2 e 3, sono viste in sezione che illustrano due forme di realizzazione della presente invenzione, in relazione alle modalità di ancoraggio degli elementi abrasivi 4 al supporto 2.
Tali mezzi di ancoraggio possono essere di diverso tipo, ma in ogni caso tali da garantire un saldo ancoraggio al supporto stesso e, soprattutto, una riduzione dello stress e degli sforzi a cui sono sottoposti gli elementi 4 stessi durante la lavorazione. Ciò rende particolarmente sicuro l’utensile secondo la presente invenzione perché elimina di fatto il rischio che le porzioni abrasive, in questo caso gli elementi abrasivi 4, possano accidentalmente distaccarsi durante l’utilizzo.
Secondo una prima forma di realizzazione, i mezzi di ancoraggio comprendono un corpo 6, solidale alla porzione sporgente 5, di forma sostanzialmente troncoconica o tronco piramidale.
Il corpo può essere vantaggiosamente alloggiato in corrispondenti sedi ricavate direttamente sul supporto elastico 2. Un processo produttivo per un utensile di questo tipo può prevedere una fase di stampaggio del supporto elastico. Quindi, in fase di preparazione dello stampo possono essere predisposti in posizione gli elementi abrasivi 4 i cui corpi 6 tronco piramidali o troncoconici resteranno inglobati nel supporto stesso, come illustrato in figura 3A.
Vantaggiosamente, le pareti laterali del corpo 6 possono essere zigrinate per migliorare la tenuta e, inoltre possono essere previste degli aggetti laterali che ulteriormente trattengono l’elemento abrasivo 4 solidale al supporto 2.
In alternativa, i mezzi di ancoraggio possono essere realizzati in maniera tale da comprendere un’asta 7, solidale alla porzione sporgente 5, ed atta ad essere inserita in un corrispondente foro passante ricavato nel supporto elastico 2. Un corrispondente elemento di fissaggio 8 è quindi previsto in maniera tale che possa cooperare con l’asta in corrispondenza della superficie 9 opposta alla superficie di lavoro 3.
Ad esempio, l’asta 7 può essere un’asta filettata e l’elemento di fissaggio 8 un corrispondente dado 10. Questa forma di realizzazione è illustrata in figura 2A.
In entrambi i casi, è evidente che, anche quando l’utensile è sottoposto a flessioni di grado elevato, ogni singolo elemento abrasivo è soggetto solo ad un minimo sforzo, specie di taglio, e trattenuto saldamente ancorato al supporto elastico 2.
Quanto alla realizzazione degli elementi abrasivi 4, essi comprendono del materiale abrasivo sulla superficie della porzione sporgente 5.
Il materiale abrasivo sarà posto sugli elementi 4 secondo modalità dipendenti dal tipo di materiale di cui gli elementi stessi sono costituiti e delle tecnologie selezionate e/o disponibili.
Tipicamente, ma ciò non deve essere inteso come limitativo, il materiale abrasivo utilizzato per il trattamento di superfici dure (marmo, pietra o altro) è il diamante.
Ad esempio, gli elementi abrasivi potranno essere realizzati in metallo o in lega metallica, con una successiva deposizione di grana diamantata sulla porzione sporgente. La deposizione potrà essere effettuata con metodi galvanici oppure tramite vacuum-brazing o per sinterizzazione.
Alternativamente, o anche in combinazione, gli elementi abrasivi 4 possono essere realizzati in resina (o miscela di resine), per intero oppure almeno in parte. In questo caso il materiale abrasivo, ad esempio la grana diamantata, potrebbe essere direttamente miscelato alla resina, a formare almeno la porzione sporgente.
La tecnica di realizzazione degli elementi abrasivi sarà scelta in funzione della destinazione d’uso dell’utensile. Infatti, realizzazioni diverse sono adatte per diverse lavorazioni. Alcune sono più adatte a lavori di sgrossatura, altre sono più adatte a lavori di levigatura.
Per ottenere le prestazioni migliori, è vantaggioso che il supporto elastico presenti una forma sostanzialmente discoidale e, a riposo, una convessità rivolta verso la superficie di lavoro.
Gli elementi abrasivi 4 potranno quindi essere disposti in maniera tale da definire delle linee ed un pattern che tenga conto della rotazione del supporto. Ad esempio, possono essere previste linee curve, preferibilmente spiraliformi, avvolte attorno al centro di rotazione dell’utensile.
La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a sue forme di realizzazione preferite. È da intendersi che possono esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI 1. Utensile (1) per la lavorazione di superfici, utilizzabile con una macchina rotativa, comprendente un supporto (2) in materiale elastico, presentante una superficie di lavoro (3); - una molteplicità di elementi abrasivi rigidi (4) ancorati a detto supporto elastico (2) e presentanti una porzione (5) sporgente da detta superficie di lavoro (3); e in cui detti elementi abrasivi (4) sono separati l’uno dall’altro da almeno una porzione di detto supporto elastico (2).
- 2. Utensile (1) secondo la rivendicazione 1, in cui una o più di dette porzioni sporgenti (5) di detti elementi abrasivi (4) è conformata a bottone.
- 3. Utensile (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui una o più di dette porzioni sporgenti (5) di detti elementi abrasivi (4) è conformata a cupola.
- 4. Utensile (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui una o più di dette porzioni sporgenti (5) di detti elementi abrasivi (4) è conformata a disco.
- 5. Utensile (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi abrasivi (4) sono realizzati almeno in parte in materiale metallico.
- 6. Utensile (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi abrasivi (4) sono realizzati almeno in parte in resina o miscela di resine.
- 7. Utensile (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta porzione sporgente (5) di ciascun elemento abrasivo (4) presenta una superficie di estensione compresa tra 15 e 80 mm<2>.
- 8. Utensile (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi abrasivi (4) comprendono materiale abrasivo deposto su detta porzione sporgente (5).
- 9. Utensile (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi abrasivi (4) comprendono mezzi di ancoraggio (6, 7, 8) a detto supporto elastico (2).
- 10. Utensile (1) secondo la rivendicazione 9, in cui detti mezzi di ancoraggio (6, 7, 8) comprendono un’asta (7) solidale a detta porzione sporgente (5) ed atta ad essere inserita in un corrispondente foro passante ricavato in detto supporto elastico (2), ed un elemento di fissaggio (8) atto a cooperare con detta asta (7).
- 11. Utensile (1) secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui detti mezzi di ancoraggio (6, 7, 8) comprendono un corpo (6) solidale a detta porzione sporgente (5), di forma sostanzialmente troncoconica o tronco piramidale ed atto ad essere inserito in corrispondenti sedi ricavate su detto supporto elastico (2).
- 12. Utensile (1) secondo la rivendicazione 11, in cui le pareti di detto corpo (6) presentano almeno in parte una zigrinatura e/o aggetti laterali di ancoraggio al supporto (2).
- 13. Utensile (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto supporto elastico (2) è di forma sostanzialmente discoidale.
- 14. Utensile (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto supporto elastico (2) presenta, a riposo, una convessità rivolta verso detta superficie di lavoro (3).
- 15. Utensile (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi abrasivi (4) sono disposti lungo linee spiraliformi, avvolte attorno ad un centro di rotazione dell’utensile (1).
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