ITTO20090819A1 - DEVICE FOR ADDING COOLANT LIQUID TO THE TOOL OF A MACHINE FOR WORKING GLASS OR STONE MATERIAL - Google Patents
DEVICE FOR ADDING COOLANT LIQUID TO THE TOOL OF A MACHINE FOR WORKING GLASS OR STONE MATERIAL Download PDFInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
- B24B55/02—Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant
Description
DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:
“Dispositivo per l’adduzione di liquido di raffreddamento all’utensile di una macchina per la lavorazione di vetro o materiale lapideo†⠀ œDevice for the supply of coolant to the tool of a machine for working glass or stoneâ €
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce alle macchine per la lavorazione di vetro o materiale lapideo, come ad esempio pietra naturale o sintetica, e riguarda in particolare un dispositivo per l’adduzione di liquido di raffreddamento all’utensile di macchine di questo tipo. The present invention relates to machines for working glass or stone material, such as natural or synthetic stone, and in particular relates to a device for supplying cooling liquid to the tool of machines of this type.
Nella lavorazione del bordo di lastre di vetro o di materiale lapideo sono normalmente utilizzati utensili abrasivi e gommosi che richiedono la simultanea adduzione di acqua per il raffreddamento tanto dell’utensile quanto della porzione di vetro o di materiale lapideo a contatto con l’utensile. Con i dispositivi noti, l’acqua di raffreddamento viene distribuita ad una pressione di esercizio di circa 1 o 2 bar tramite ugelli orientabili disposti in prossimità dell’attacco utensile ed in grado di distribuire l’acqua con continuità durante tutto il percorso di lavorazione. Tale procedimento di distribuzione dell’acqua permette di ottenere velocità di taglio più o meno elevate, in relazione al tipo di utensile, al tipo di materiale della lastra in lavorazione, al suo spessore e alla qualità superficiale che si desidera ottenere. Dispositivi di questo tipo sono utilizzati su vari tipi di macchine per la lavorazione di vetro o materiale lapideo, come ad esempio frese a ponte o i cosiddetti “centri di lavoro†, ossia macchine a controllo numerico aventi una testa di lavorazione dotata di un elettromandrino e mobile lungo almeno tre assi mutualmente ortogonali (x, y, z) rispetto ad un banco fisso su cui à ̈ posizionato il pezzo da lavorare. I suddetti dispositivi per l’adduzione dell’acqua di raffreddamento vengono in particolare utilizzati normalmente in macchine con 3 oppure 4 oppure 5 assi, queste ultime essendo macchine ove, in aggiunta ai tre assi principali (x, y, z) sopra menzionati sono previsti uno o due assi ulteriori in prossimità dell’utensile, che consentono di orientare quest’ultimo a piacere nell’ambito di un suo spazio di lavoro. In processing the edge of glass sheets or stone material, abrasive and rubbery tools are normally used that require the simultaneous supply of water for cooling both the tool and the portion of glass or stone material in contact with the tool . With the known devices, the cooling water is distributed at an operating pressure of about 1 or 2 bar by means of adjustable nozzles arranged near the tool attachment and capable of distributing the water continuously throughout the path processing. This process of water distribution allows to obtain more or less high cutting speeds, in relation to the type of tool, the type of material of the sheet being processed, its thickness and the desired surface quality. Devices of this type are used on various types of machines for processing glass or stone material, such as bridge saws or the so-called â € œworking centersâ €, i.e. numerically controlled machines having a processing head equipped with an electrospindle and mobile along at least three mutually orthogonal axes (x, y, z) with respect to a fixed bench on which the piece to be machined is positioned. The above devices for the supply of cooling water are in particular normally used in machines with 3 or 4 or 5 axes, the latter being machines where, in addition to the three main axes (x, y, z) mentioned above one or two further axes are foreseen near the tool, which allow the tool to be oriented as desired within its working space.
I dispositivi del tipo sopra indicato che sono stati realizzati fino ad oggi comprendono un organo distributore dell’acqua di raffreddamento in forma di corpo anulare supportato rigidamente dalla struttura della testa di lavorazione in adiacenza all’utensile ed intorno ad esso. Tale corpo anulare ha una camera anulare che viene alimentata con liquido di raffreddamento ed à ̈ provvisto di una serie circonferenziale di ugelli orientabili per l’emissione di getti di liquido di raffreddamento in direzione dell’utensile. Tali ugelli hanno una lunghezza adattata per assolvere la funzione sopra indicata col fine ultimo di consentire il raggiungimento delle velocità di lavoro tipiche dell’attuale stato dell’arte. The devices of the type indicated above which have been made up to now include a cooling water distributor member in the form of an annular body rigidly supported by the structure of the machining head adjacent to and around the tool. This annular body has an annular chamber which is fed with cooling liquid and is equipped with a circumferential series of adjustable nozzles for the emission of jets of coolant in the direction of the tool. These nozzles have a length adapted to perform the function indicated above with the ultimate aim of allowing the achievement of the working speeds typical of the current state of the art.
La suddetta tecnica nota racchiude in sé limiti qualitativi e produttivi in rapporto al numero di giri al minuto dell’utensile, alla velocità di lavoro, allo spessore del bordo e al materiale, in vista del fatto che la pressione di uscita dell’acqua dagli ugelli à ̈ nell’ordine di 1 o 2 bar e determina in diversi casi uno svantaggio in termini di velocità di lavoro, di qualità e soprattutto di sforzo di taglio. Ciò à ̈ dovuto al fatto che la forza centrifuga generata dalla rotazione dell’utensile non permette all’acqua di restare a contatto di questo e a contatto della zona di abrasione, determinando un basso livello di raffreddamento. Di conseguenza si ha la necessità di abbassare i parametri di avanzamento dell’utensile lungo il pezzo, per evitare una bassa qualità di lavorazione del bordo e un eccessivo sforzo di taglio, con il conseguente innalzamento del consumo energetico. The aforementioned known technique contains qualitative and productive limits in relation to the number of revolutions per minute of the tool, the working speed, the thickness of the edge and the material, in view of the fact that the output pressure of the water from the nozzles is in the order of 1 or 2 bar and in several cases determines a disadvantage in terms of working speed, quality and above all the cutting effort. This is due to the fact that the centrifugal force generated by the rotation of the tool does not allow the water to remain in contact with it and in contact with the abrasion area, resulting in a low level of cooling. Consequently, it is necessary to lower the feed parameters of the tool along the piece, to avoid a low quality of edge processing and excessive cutting effort, with the consequent increase in energy consumption.
Lo scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un dispositivo per l’adduzione di liquido di raffreddamento all’utensile di una macchina per la lavorazione di vetro o materiale lapideo che garantisca sempre la possibilità di ottenere un raffreddamento efficace anche con velocità di lavorazione relativamente elevate ed in particolare con velocità elevate di rotazione dell’utensile. The purpose of the present invention is to provide a device for the supply of cooling liquid to the tool of a machine for working glass or stone material which always guarantees the possibility of obtaining an effective cooling even with a speed of relatively high machining and in particular with high tool rotation speeds.
In vista di raggiungere tale scopo, l’invenzione ha per oggetto un dispositivo per l’adduzione di liquido di raffreddamento all’utensile di una macchina per la lavorazione di vetro o materiale lapideo, come ad esempio pietra naturale o sintetica, in cui l’utensile à ̈ comandato in rotazione da un mandrino di una testa di lavorazione mobile almeno secondo tre assi mutualmente ortogonali (x,y,z) rispetto ad un banco fisso portante il pezzo da lavorare, detto dispositivo comprendendo: In order to achieve this purpose, the invention relates to a device for the supply of coolant liquid to the tool of a machine for working glass or stone material, such as natural or synthetic stone, in to which the tool is rotated by a spindle of a movable machining head at least along three mutually orthogonal axes (x, y, z) with respect to a fixed bench carrying the piece to be worked, said device comprising:
un distributore del liquido di raffreddamento costituito da un corpo anulare supportato in adiacenza all’utensile ed intorno ad esso ed avente una camera anulare che viene alimentata con liquido di raffreddamento ad una pressione predeterminata, e a coolant distributor consisting of an annular body supported adjacent to and around the tool and having an annular chamber which is fed with coolant at a predetermined pressure, and
una serie circonferenziale di ugelli per l’emissione di getti di liquido di raffreddamento in direzione dell’utensile, a circumferential series of nozzles for the emission of jets of coolant in the direction of the tool,
caratterizzato dal fatto che detti ugelli sono definiti da una o più schiere circonferenziali di fori di diametro rigorosamente predeterminato formati in una parete di detto corpo anulare. characterized in that said nozzles are defined by one or more circumferential arrays of holes of strictly predetermined diameter formed in a wall of said annular body.
I suddetti fori vengono scelti con un diametro sufficientemente piccolo (preferibilmente nell’ordine di 2 - 3 mm) per generare un aumento della pressione del liquido di raffreddamento entro detta camera rispetto alla pressione con cui tale liquido viene addotto a tale camera (ad esempio da 1-2 bar a 2,5-4 bar). Tale aumento di pressione genera un conseguente aumento della velocità dei getti di liquido di raffreddamento diretti sull’utensile. La maggiore energia del getto determina una migliore condizione di raffreddamento, grazie alla possibilità di contrastare la forza centrifuga generata dalla rotazione dell’utensile di lavorazione, che tende ad allontanare le particelle di liquido in contatto con l’utensile. E’ pertanto possibile garantire il necessario raffreddamento con velocità più elevate di rotazione dell’utensile e di avanzamento, a vantaggio della produttività della macchina. The aforesaid holes are chosen with a sufficiently small diameter (preferably in the order of 2 - 3 mm) to generate an increase in the pressure of the coolant within said chamber with respect to the pressure with which this liquid is supplied to this chamber (for example from 1-2 bar to 2.5-4 bar). This increase in pressure generates a consequent increase in the speed of the jets of coolant directed onto the tool. The greater energy of the jet determines a better cooling condition, thanks to the possibility of counteracting the centrifugal force generated by the rotation of the machining tool, which tends to move away the particles of liquid in contact with the tool. It is therefore possible to guarantee the necessary cooling with higher speeds of rotation of the tool and of advancement, to the advantage of the productivity of the machine.
In una prima forma preferita di attuazione, particolarmente vantaggiosa se applicata ad un centro di lavoro a 4 o 5 assi, il dispositivo secondo l’invenzione à ̈ inoltre caratterizzato dal fatto che il suddetto corpo anulare fungente da distributore del liquido di raffreddamento fa parte di un gruppo aggregato accoppiabile al mandrino della testa di lavorazione ed includente un albero porta-utensile accoppiabile in rotazione con il mandrino della testa di lavorazione, almeno un utensile montato su di esso, e detto corpo anulare, che à ̈ supportato in modo girevole su detto albero porta-utensile. Il corpo anulare à ̈ inoltre provvisto di un raccordo di collegamento della suddetta camera anulare con un condotto per l’alimentazione del liquido di raffreddamento, per cui tale raccordo assolve anche la funzione di trattenere contro la rotazione il suddetto corpo anulare rispetto all’albero porta-utensile. In a first preferred embodiment, particularly advantageous if applied to a 4 or 5 axis machining center, the device according to the invention is further characterized by the fact that the aforementioned annular body acting as a distributor of the coolant is part of an aggregate assembly which can be coupled to the spindle of the machining head and including a tool-holder shaft which can be coupled in rotation with the spindle of the machining head, at least one tool mounted on it, and said annular body, which is rotatably supported on called tool holder shaft. The annular body is also provided with a fitting for connecting the aforementioned annular chamber with a duct for supplying the coolant, so that this fitting also performs the function of retaining the aforesaid annular body against rotation with respect to the tool holder shaft.
Grazie alle suddette caratteristiche, si ottiene in modo semplice che il distributore del liquido di raffreddamento risulti supportato in adiacenza all’utensile, il che à ̈ particolarmente vantaggioso nel caso di una macchina a 5 assi, ove l’utensile à ̈ orientabile secondo due ulteriori assi e presenta uno spazio di lavoro relativamente ampio. Thanks to the aforementioned characteristics, it is easily obtained that the coolant distributor is supported adjacent to the tool, which is particularly advantageous in the case of a 5-axis machine, where the tool can be oriented according to two further axes and has a relatively large working space.
In una seconda forma di attuazione, tipicamente destinata ad essere applicata su un centro di lavoro a 3 assi, il suddetto corpo anulare fungente da distributore del liquido di raffreddamento à ̈ supportato dalla struttura fissa della testa mediante un supporto estensibile nella direzione dell’asse del mandrino, così da essere posizionabile in diverse posizioni lungo l’asse del mandrino, in funzione della dimensione assiale dell’utensile. In a second embodiment, typically intended to be applied on a 3-axis machining center, the aforementioned annular body acting as a distributor of the coolant is supported by the fixed structure of the head by means of an extensible support in the direction of the axis of the spindle, so that it can be positioned in different positions along the spindle axis, according to the axial dimension of the tool.
Grazie a tale caratteristica i getti di liquido di raffreddamento possono essere indirizzati nel modo più idoneo verso l’utensile, nonché verso il pezzo in lavorazione. Thanks to this characteristic, the jets of coolant can be directed in the most suitable way towards the tool, as well as towards the workpiece.
L’invenzione qui in discussione à ̈ applicabile in tutte le macchine con utensile rotante per la lavorazione di vetro o materiale lapideo (centri di lavoro, centri di taglio, frese a ponte), indipendentemente dal tipo di trasmissione utilizzato per il comando della rotazione dell’utensile. In particolare l’invenzione à ̈ applicabile alle macchine utilizzanti utensili abrasivi e/o lucidanti. The invention under discussion is applicable to all machines with a rotating tool for processing glass or stone material (machining centers, cutting centers, bridge saws), regardless of the type of transmission used for the rotation control. of the tool. In particular, the invention is applicable to machines using abrasive and / or polishing tools.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: Further characteristics and advantages will result from the following description with reference to the attached drawings, provided purely by way of non-limiting example, in which:
la figura 1 à ̈ una vista in sezione di una prima forma di attuazione del dispositivo secondo l’invenzione, Figure 1 is a sectional view of a first embodiment of the device according to the invention,
la figura 2 à ̈ una vista prospettica schematica di una seconda forma di attuazione del dispositivo secondo l’invenzione, figure 2 is a schematic perspective view of a second embodiment of the device according to the invention,
la figura 3 à ̈ un’ulteriore vista prospettica del dispositivo della figura 2, e figure 3 is a further perspective view of the device of figure 2, e
le figure 4, 5 sono viste schematiche parzialmente sezionate che mostrano il dispositivo delle figure 2, 3 in due differenti condizioni operative. Figures 4, 5 are partially sectioned schematic views showing the device of Figures 2, 3 in two different operating conditions.
Con riferimento alla figura 1, il numero 1 indica nel suo insieme un gruppo aggregato per un centro di lavoro a 4 o 5 assi per la lavorazione di lastre di vetro o di materiale lapideo, ad esempio di pietra naturale o sintetica. La richiedente produce e commercializza da tempo centri di lavoro di questo tipo utilizzabili per varie lavorazioni ed in particolare ed ad esempio per la lavorazione del bordo delle lastre con utensili abrasivi e gommosi. With reference to figure 1, the number 1 indicates as a whole an aggregate group for a 4 or 5 axis machining center for processing glass sheets or stone material, for example natural or synthetic stone. The Applicant has been producing and marketing machining centers of this type for some time that can be used for various processes and in particular and for example for processing the edge of the slabs with abrasive and rubbery tools.
Un centro di lavoro di questo tipo presenta tipicamente un banco fisso su cui viene posizionato il pezzo da lavorare ed una testa di lavorazione mobile lungo tre assi principali (x, y, z) fra loro mutuamente ortogonali rispetto al banco fisso. In una tipica configurazione, la testa di lavorazione à ̈ portata da un carro o slitta mobile lungo un asse orizzontale y su una traversa o ponte le cui estremità sono a loro volta montate scorrevoli in una direzione orizzontale x ortogonale alla direzione y sui fianchi del banco fisso. La testa di lavorazione à ̈ a sua volta mobile lungo un asse verticale z rispetto alla slitta mobile in y. In un centro di lavoro a 5 assi, ai suddetti tre assi principali si aggiungono due ulteriori gradi di libertà costituiti da due assi controllati situati in adiacenza all’utensile, che consentono di orientare l’utensile secondo diverse possibili direzioni nello spazio, con conseguente aumento della flessibilità della macchina. A machining center of this type typically has a fixed bench on which the piece to be machined is positioned and a machining head movable along three main axes (x, y, z) mutually orthogonal to each other with respect to the fixed bench. In a typical configuration, the machining head is carried by a carriage or slide mobile along a horizontal y axis on a crossbar or bridge whose ends are in turn mounted sliding in a horizontal x direction orthogonal to the y direction on the sides of the bench fixed. The machining head is in turn movable along a vertical axis z with respect to the slide movable in y. In a 5-axis machining center, two additional degrees of freedom are added to the aforementioned three main axes consisting of two controlled axes located adjacent to the tool, which allow you to orient the tool according to different possible directions in space, with consequent increase in the flexibility of the machine.
E’ pure generalmente noto, in centri di lavoro di questo tipo, di prevedere un magazzino utensili in adiacenza alla macchina che permette di effettuare un cambio automatico dell’utensile fra una lavorazione e l’altra. Ciascun utensile à ̈ montato su un albero portautensile con un codolo di estremità conico per l’accoppiamento entro una corrispondente sede conica sulla superficie d’estremità frontale del mandrino della testa. Oltre ai semplici utensili, sono spesso anche previsti gruppi aggregati per l’esecuzione di lavorazioni speciali aventi anch’essi un albero con un codolo di estremità per l’accoppiamento al mandrino. It is also generally known, in machining centers of this type, to provide a tool magazine adjacent to the machine which allows to perform an automatic tool change between one process and the next. Each tool is mounted on a tool holder shaft with a tapered end shank for coupling into a corresponding conical seat on the front end surface of the head spindle. In addition to simple tools, aggregate groups are also often provided for the execution of special machining operations which also have a shaft with an end shank for coupling to the spindle.
L’idea che à ̈ alla base della prima forma di attuazione illustrata nella figura 1 à ̈ quella di associare il distributore per l’adduzione di liquido di raffreddamento ad un gruppo aggregato destinato ad essere accoppiato in modo rapido al mandrino della testa di lavorazione di una macchina del tipo sopra specificato. The idea underlying the first embodiment illustrated in figure 1 is to associate the distributor for the supply of coolant to an aggregate unit intended to be quickly coupled to the spindle of the head of machining of a machine of the type specified above.
I disegni qui annessi non illustrano la struttura generale della macchina, né la struttura della testa di lavorazione, in quanto tali aspetti possono essere realizzati in un qualunque modo noto. Nella figura 1 à ̈ visibile soltanto il profilo del mandrino 2 del dentro di lavoro a 5 assi, al quale il gruppo 1 può essere accoppiato. A tal fine, il gruppo 1 presenta un codolo conico 3 ricavato in un sol pezzo con un albero portautensile 4 la cui estremità opposta supporta rigidamente uno o più utensili 5. The attached drawings do not illustrate the general structure of the machine, nor the structure of the machining head, as these aspects can be realized in any known way. In figure 1 only the profile of spindle 2 of the 5-axis working interior is visible, to which group 1 can be coupled. To this end, the unit 1 has a conical shank 3 obtained in one piece with a tool holder shaft 4 whose opposite end rigidly supports one or more tools 5.
L’esempio illustrato nella figura 1 si riferisce al caso in cui sull’albero porta-utensile 4 sono montate in posizione sovrapposta due mole 5 aventi caratteristiche strutturali diverse e destinate ad eseguire diversi tipi di operazioni sul bordo di una lastra di vetro o di pietra naturale o sintetica. Come già sopra indicato, nelle macchine qui in discussione il pezzo in lavorazione si trova in posizione fissa e l’utensile si sposta lungo il suo bordo portato dalla testa di lavorazione della macchina a controllo numerico. In questo caso, la testa posiziona l’utensile ad altezze diverse, a seconda che il bordo del pezzo da lavorare sia destinato ad essere impegnato dall’una o dall’altra mola. E’ evidente tuttavia che l’invenzione qui in discussione si applica comunque, indipendentemente da quale sia la configurazione e il numero degli utensili associati all’albero porta-utensile 4. The example illustrated in figure 1 refers to the case in which two grinding wheels 5 having different structural characteristics and intended to perform different types of operations on the edge of a glass plate are mounted in superimposed position on the tool holder shaft 4. of natural or synthetic stone. As already indicated above, in the machines under discussion the workpiece is in a fixed position and the tool moves along its edge carried by the machining head of the numerically controlled machine. In this case, the head positions the tool at different heights, depending on whether the edge of the piece to be machined is intended to be engaged by one or the other grinding wheel. It is evident, however, that the invention under discussion applies in any case, regardless of the configuration and number of tools associated with the tool holder shaft 4.
Come visibile chiaramente nella figura 1, nel caso dell’invenzione, sull’albero porta-utensile 4 à ̈ montato girevole, tramite un cuscinetto a rotolamento 6 un corpo anulare 7 costituente un distributore per l’adduzione di liquido di raffreddamento all’utensile durante la lavorazione. Nel caso dell’esempio illustrato, il corpo 7 include un corpo principale 7a ed una piastra di copertura 7b avvitata su di esso, che definiscono fra loro una camera anulare 8 fungente da serbatoio del liquido di raffreddamento. Sulla piastra 7b à ̈ montato un raccordo 9 per il collegamento della camera anulare 8 con un condotto (non illustrato) che porta l’acqua di raffreddamento, tipicamente ad una pressione nell’ordine di 1 o 2 bar. Conformemente ad una tecnica convenzionale, il sistema à ̈ a ricircolo, per cui il liquido di raffreddamento diretto sull’utensile viene poi raccolto al di sotto del banco della macchina e riconvogliato all’alimentazione. Il condotto di alimentazione del liquido al raccordo 9 à ̈ fisso rispetto alla struttura della testa, per cui tale raccordo funge anche da sistema anti-rotazione, per trattenere contro la rotazione il distributore 7 mentre l’utensile 5 e l’albero porta-utensile 4 ruotano all’interno di esso, trascinati dal mandrino 2 della macchina. Nella parete di fondo della camera anulare 8, che nell’esempio illustrato à ̈ ricavata in un sol pezzo col corpo principale 7a, sono ricavate due serie circonferenziali di fori calibrati 10 tramite i quali l’acqua di raffreddamento alimentata all’interno della camera anulare 8 viene espulsa in forma di getti diretti secondo assi 11 indirizzati verso la zona assialmente centrale di ciascuno degli utensili 5. Con l’espressione “fori calibrati†si intendono indicare fori di diametro rigorosamente predeterminato, sufficientemente piccolo per generare un aumento della pressione del liquido di raffreddamento nella camera 8 rispetto alla pressione con cui tale liquido viene alimentato a tale camera ed un conseguente aumento della velocità dei getti di liquido in uscita da detti ugelli. As clearly visible in figure 1, in the case of the invention, on the tool holder shaft 4 an annular body 7 is mounted rotatably by means of a rolling bearing 6 constituting a distributor for the supply of coolant to the € ™ tool during machining. In the case of the illustrated example, the body 7 includes a main body 7a and a cover plate 7b screwed onto it, which define between them an annular chamber 8 which acts as a reservoir for the cooling liquid. A fitting 9 is mounted on the plate 7b for connecting the annular chamber 8 with a duct (not shown) which carries the cooling water, typically at a pressure of the order of 1 or 2 bar. In accordance with a conventional technique, the system is recirculated, whereby the coolant directed onto the tool is then collected under the machine bench and returned to the power supply. The liquid supply duct to fitting 9 is fixed with respect to the head structure, so this fitting also acts as an anti-rotation system, to hold the distributor 7 against rotation while the tool 5 and the shaft carries -tool 4 rotate inside it, dragged by the spindle 2 of the machine. In the bottom wall of the annular chamber 8, which in the illustrated example is obtained in one piece with the main body 7a, there are two circumferential series of calibrated holes 10 through which the cooling water is fed inside of the annular chamber 8 is ejected in the form of jets directed along axes 11 directed towards the axially central area of each of the tools 5. The expression â € œcalibrated holesâ € means holes with a strictly predetermined diameter, small enough to generate a an increase in the pressure of the cooling liquid in the chamber 8 with respect to the pressure with which this liquid is fed to this chamber and a consequent increase in the speed of the jets of liquid leaving said nozzles.
In un esempio concreto, i fori 10 hanno un diametro nell’ordine di 2-3 mm tale da portare la pressione del liquido immediatamente prima dell’uscita dagli ugelli dal citato valore di 1-2 bar a valori nell’ordine di 2,5-4 bar. In a concrete example, the holes 10 have a diameter in the order of 2-3 mm such as to bring the pressure of the liquid immediately before the outlet from the nozzles from the aforementioned value of 1-2 bar to values in the order of 2.5-4 bar.
Le figure 2-4 illustrano una seconda forma di attuazione dell’invenzione destinata ad essere applicata in particolare a centri di lavoro a tre assi. Figures 2-4 illustrate a second embodiment of the invention intended to be applied in particular to three-axis machining centers.
Nella figura 2, il numero di riferimento 12 indica schematicamente la struttura della testa della macchina e con 13 il distributore del liquido di raffreddamento, che à ̈ sempre costituito da un corpo anulare situato in adiacenza ed intorno all’utensile. In questo caso il corpo del distributore 13 à ̈ supportato a sbalzo da una struttura di supporto estensibile 14 assicurata alla struttura fissa della testa. La struttura estensibile 14 à ̈ in forma di condotto telescopico che consente l’adduzione del liquido di raffreddamento proveniente dall’alimentazione all’interno di una camera anulare 15 ricavata nel corpo del distributore 13 (vedere figure 4, 5). La camera anulare 15 riceve il liquido di raffreddamento tramite un passaggio radiale 16 ricavato in un supporto 17 fissato alla parte estensibile del gruppo telescopico 14. Quest’ultimo definisce al suo interno un passaggio 18 la cui estremità superiore à ̈ collegabile tramite un raccordo 19 al condotto di alimentazione del liquido di raffreddamento. La camera anulare 15 presenta una parete di fondo obliqua in cui à ̈ ricavata almeno una serie circonferenziale di fori calibrati 20 aventi la funzione già sopra descritta di provocare un aumento della pressione del liquido di raffreddamento, con conseguente aumento della velocità dei getti di liquido di raffreddamento diretti contro l’utensile. In figure 2, the reference number 12 schematically indicates the structure of the machine head and with 13 the distributor of the coolant, which is always constituted by an annular body located adjacent to and around the tool. In this case, the body of the distributor 13 is supported cantilevered by an extensible support structure 14 secured to the fixed structure of the head. The extensible structure 14 is in the form of a telescopic duct which allows the supply of the coolant coming from the supply inside an annular chamber 15 obtained in the body of the distributor 13 (see figures 4, 5). The annular chamber 15 receives the coolant through a radial passage 16 obtained in a support 17 fixed to the extensible part of the telescopic group 14. The latter defines inside it a passage 18 whose upper end can be connected through a fitting 19 to the coolant supply duct. The annular chamber 15 has an oblique bottom wall in which at least one circumferential series of calibrated holes 20 is obtained, having the function already described above of causing an increase in the pressure of the coolant, with a consequent increase in the speed of the jets of liquid. cooling directed against the tool.
In questo caso, come nel caso precedente, la velocità dei getti à ̈ così sufficientemente elevata per contrastare la forza centrifuga cui le particelle di liquido di raffreddamento in contatto con l’utensile sono soggette per effetto della rotazione dell’utensile. In entrambi i casi à ̈ così possibile assicurare un raffreddamento efficiente anche ad elevate velocità di rotazione dell’utensile, il che permette di aumentare la produttività della macchina. In this case, as in the previous case, the speed of the jets is so high enough to counteract the centrifugal force to which the particles of coolant in contact with the tool are subjected due to the rotation of the tool. In both cases it is thus possible to ensure efficient cooling even at high tool rotation speeds, which allows to increase the productivity of the machine.
La struttura estensibile 14 consente di posizionare il distributore 13 a diverse altezze, in funzione della dimensione assiale dell’utensile 21 (vedere figura 3). Il dispositivo estensibile à ̈ orientato in direzione parallela all’asse del mandrino e consente pertanto di posizionare il distributore 13 a diverse altezze in funzione della direzione assiale dell’utensile. Lo spostamento secondo tale direzione assiale del distributore 13 à ̈ comandato nell’esempio illustrato, mediante due cilindri pneumatici 22, 23 montati in serie fra loro. L’attivazione unicamente del cilindro 22 consente di spostare il distributore 13 fra una posizione più elevata ed una posizione più bassa. L’ulteriore attivazione del cilindro 23, in aggiunta a quella del cilindro 22, consente di portare il distributore 13 in una terza posizione, ancora più bassa della seconda posizione. E’ evidente tuttavia che i mezzi per il comando dello spostamento assiale del distributore 13 possono essere di qualunque tipo. Ad esempio si può prevedere un motore elettrico ed una trasmissione a vite e madrevite con ricircolazione di sfere o altro. The extensible structure 14 allows the distributor 13 to be positioned at different heights, according to the axial dimension of the tool 21 (see figure 3). The extensible device is oriented in a direction parallel to the spindle axis and therefore allows the distributor 13 to be positioned at different heights according to the axial direction of the tool. The displacement according to this axial direction of the distributor 13 is controlled in the illustrated example, by means of two pneumatic cylinders 22, 23 mounted in series with each other. Activating only the cylinder 22 allows the distributor 13 to be moved between a higher position and a lower position. The further activation of the cylinder 23, in addition to that of the cylinder 22, allows the distributor 13 to be brought into a third position, even lower than the second position. However, it is evident that the means for controlling the axial displacement of the distributor 13 can be of any type. For example, an electric motor and a screw and nut screw transmission with ball recirculation or other can be provided.
Le figure 4, 5 mostrano in sezione la seconda forma di attuazione dell’invenzione con il distributore 13 in due differenti posizioni. Figures 4, 5 show in section the second embodiment of the invention with the distributor 13 in two different positions.
Come risulta evidente dalla descrizione che precede, l’idea di base che forma oggetto della presente invenzione à ̈ quella di aumentare la pressione del liquido di raffreddamento all’uscita dagli ugelli rispetto alla pressione di alimentazione, così da generare getti di liquido di raffreddamento diretti contro l’utensile aventi una velocità aumentata e tale da contrastare la forza centrifuga generata dall’utensile nella sua rotazione, così da assicurare un efficace raffreddamento dell’utensile e della parte del pezzo in contatto con esso anche per velocità di utensile elevate, a vantaggio della produttività della macchina. As is evident from the above description, the basic idea that forms the subject of the present invention is to increase the pressure of the coolant at the outlet from the nozzles with respect to the supply pressure, so as to generate jets of liquid direct cooling against the tool having an increased speed and such as to counteract the centrifugal force generated by the tool in its rotation, so as to ensure effective cooling of the tool and the part of the piece in contact with it also for high tool speeds, to the advantage of the productivity of the machine.
Naturalmente, al di là degli esempi specifici sopra accennati, non à ̈ affatto esclusa l’applicabilità dell’invenzione a qualsiasi altro tipo di macchina per la lavorazione di vetro o materiale lapideo. Naturally, beyond the specific examples mentioned above, the applicability of the invention to any other type of glass or stone material processing machine is by no means excluded.
Inoltre, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione. Furthermore, the principle of the invention remaining the same, the details of construction and the embodiments may vary widely with respect to those described and illustrated purely by way of example, without thereby departing from the scope of the present invention.
Ad esempio in una variante i fori calibrati sono ricavati in una parete di fondo connessa in modo disaccoppiabile a detto corpo anulare, per consentire la sostituzione di detta parete con una parete avente una diversa configurazione e/o dimensione/inclinazione di fori per l’emissione dei getti di liquido di raffreddamento sull’utensile. For example, in a variant the calibrated holes are obtained in a bottom wall connected in a decoupled way to said annular body, to allow the replacement of said wall with a wall having a different configuration and / or size / inclination of holes for the emission of jets of coolant on the tool.
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2009
- 2009-10-27 IT ITTO2009A000819A patent/IT1397278B1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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