ITUD950012A1 - Sistema e macchina fresatrice e/o levigatrice per la fabbricazione di elementi di legno di forma allungata e sagomata - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto d'invenzione Industriale avente per titolo:

"SISTEMA E MACCHINA FRESATRICE E/O LEVIGATRICE PER LA FAB-BRICAZIONE DI ELEMENTI DI LEGNO DI FORMA ALLUNGATA E SAGO-MATA"

La presente invenzione industriale concerne il sistema per la fabbricazione e/o rifinitura superficiale di grande serie, per mezzo di una particolare fresatrice e/o levigatrice, di elementi di legno di forma allungata e sagomata (prismatici, parallelepipedi, ecc.) con sezioni trasversali di partenza quadre o rettangolari e asse longitudinale proprio dei pezzi rettilineo e non, giacente su un piano. I pezzi così realizzati potranno avere sezioni trasversali quadre, rettangolari e/o con una o più spigoli raccordati, e sagomati nel senso longitudinale mantenendo costante sia la dimensione dello spessore tra facce opposte e sia il parallelismo.

Attualmente il procedimento per ottenere elementi di legno sagomati finiti di forma allungata è il seguente:

a) spianare e profilare su scorniciatura l'elemento in forma allungata diritta; b) effettuare pressatura per conferire la sagoma laterale dell' elemento.

Mentre con il procedimento del presente trovato, che qui si vuole rivendicare, l'esecuzione si limita a:

a) segare l'elemento già curvo lateralmente;

b) rifinire l'elemento sulla macchina fresatrice oggetto della presente invenzione.

Nel raffrontare i due procedimenti si nota immediatamente che, nel primo, quello attualmente impiegato nel settore comporta una fase di lavoro in più incidendo notevolmente sul costo globale, la piegatura degli elementi di forma allungata, e nel contempo le difficoltà nella successiva fase di verniciatura dovuta soprattutto alla presenza di umidità derivata dalla fase di pressa-piegatura.

Allo stato attuale della tecnica nella lavorazione di elementi di legno· di forma allungata e sagomata si impiegano macchine fresatrici semplici o automatiche. Nel primo caso l'operatore lavora un pezzo alla volta spingendolo verso l'utensile, effettuando una o più passate sulla macchina sino a raggiungere la sagoma desiderata. Tale procedimento implica tempi di. esecuzione molto lunghi per cui risulta essere antieconomico dal punto di vista produttivo. Mentre, nel secondo si impiegano macchine fresatrici automatiche che lavorano con sagoma a copiare. Queste purtroppo hanno un inconveniente molto grave consistente nel fatto che una volta regolata la macchina i pezzi di produzione devono essere alimentati con tolleranze dimensionali ristrette altrimenti gli utensili saranno soggetti ad asportazioni incostanti pregiudicando la qualità e la produzione.

Inoltre, le fresature interessano un lato alla volta proprio per il fatto che i pezzi di legno di forma allungata sono sagomati secondo un piano.

Pertanto, si è pensato un sistema e relativa macchina fresatrice e/o levigatrice per la sagomatura di elementi di legno di forma allungata e sagomata che li potesse realizzare con maggiore rapidità superando gli inconvenienti prima descritti.

Il sistema impiegato per la realizzazione della macchina comprende innanzitutto le seguenti particolarità:

a) L'utensile, fresa o altro idoneo allo scopo per la levigatura superficiale dei pezzi, impiegato presenta nel suo profilo di taglio una interruzione dei taglienti ovvero un piccolo abbassamento di diametro non tagliente (ottenuto anche con semplice rondella) avente la funzione di tarare l'entità di asportazione del materiale per ogni singola passata. In questo modo l'utensile asporterà, per ogni singola passata, un determinato spessore di materiale pari alla differenza tra filo tagliente e diametro esterno del tratto non tagliente: quindi non vi è il pericolo di asportazioni di spessori maggiori anche se il pezzo è più grosso del previsto. Questo tipo di utensile è preferenzialmente impiegato nella lavorazione sui lati sagomati dei pezzi allungati.

b) Gli utensili fresa o altro idoneo alla levigatura superficiale dei pezzi sono montati in modo accoppiato, affiancati tra loro, con assi di rotazione paralleli, a distanza tra loro regolabile allo scopo di realizzare pezzi di spessore stabilito. Essi sono montati su una struttura mobile centrale e supportati da due bracci opposti a bandiera, liberi di oscillare su un piano ortogonale rispetto agli alberi delle frese, adattarsi seguendo la forma allungata dei pezzi da sagomare. I pezzi nel loro avanzamento alimentano gli utensili quali si adatteranno alla loro spostandosi lateralmente rispetto al senso di avanzamento dei pezzi medesimi. In questo caso i pezzi saranno lavorati contemporaneamente su due superfici opposte,

c) In alternativa alle frese accoppiate su bialberi paralleli e supportate da due bracci oscillanti su un piano ortogonale, c'è la possibilità di scindere tale gruppo in due simmetrici. Ovvero, sul braccio di sostegno della fresa è previsto un perno regolabile, parallelo, alla cui estremità vi scorre un rocchetto. Il pezzo da lavorare vi scorre in mezzo e verrà lavorato solo sul lato della fresa, mentre sull'altro lato vi scorre il rocchetto che garantisce la costanza dimensionale del pezzo lavorato. Per la lavorazione della superficie del lato rocchetto necessita un ulteriore gruppo simmetrico al precedente.

La macchina, concepita secondo il presente trovato, potrà avere almeno un gruppo di frese (bialbero contrapposte) montate su struttura come già descritta è in grado di realizzare lavorazioni sagomate secondo un solo piano. Mentre, se questa prevede due gruppi mobili, ad esempio con assi a due a due ortogonali tra loro, è in grado di effettuare lavorazioni sagomate secondo questi due piani, ovvero su quattro lati.

Gli utensili o frese possono avere il profilo di lavoro piano e/o curvo, in tal modo essi sagomeranno i pezzi secondo il loro profilo (ad esempio realizzando spigoli vivi e/o spigoli raccordati, ecc.).-Nel caso di lavorazioni di pezzi di legno di forma allungata e sagomata in un solo piano, la macchina prevede una coppia di frese cilindriche, parallele, montate su assi a distanza regolabili. Esse possono essere di tipo tradizionale o speciali ad asportazione dimensionale determinata (piane e/o sagomate). Mentre per le superfici longitudinali, sagomate, curvilinee, si impiegano altre due frese parallele, speciali ad asportazione dimensionale determinata montate su assi supportati da struttura mobile, oscillante su piano ortogonale rispetto agli assi-fresa, adatta a seguire la sagoma dei pezzi medesimi.

In una ulteriore versione del presente trovato la macchina può essere concepita, per quanto riguarda l'asportazione di materiale sulle superfici sagomate, con una fresa di tipo tradizionale o speciale abbinata ad un rocchetto, parallelo, a distanza regolabile montata su struttura mobile basculante. In questo modo il pezzo di legno di forma allungata passa in mezzo alla detta fresa e al rocchetto. La superficie di scorrimento del rocchetto non viene lavorata, mentre la superficie contrapposta viene lavorata dalla fresa.

Quindi la macchina fresatrice avrà la necessità di prevedere altri gruppi come quello descritto per eseguire altre lavorazioni su superfici diverse., contrapposte e/o ortogonali.

Ovviamente, anche in questa versione la fresa potrà essere di tipo piano o sagomato in relazione alla forma da realizzare.

In sintesi la macchina fresatrice a lavorazioni multiple o levigatrice con i gruppi porta fresa mobili di tipo bialbero, paralleli e/o monoalebro con rocchetto, è in grado di lavorare su pezzi di legno di forma allungata seguendo il loro profilo sagomato senza avere la necessità di seguire una sagoma a copiare. Il moto di alimentazione viene dato al pezzo e i gruppi fresa seguono la forma e gli spostamenti dati dal pezzo medeismo.

Altra particolarità risulta essere la versatilità della macchina che può operare con qualsiasi configurazione geometrica del profilo delle frese, od anche lavorare con assi porta frese non paralleli e/o non ortogonali. In questo modo le sezioni risultanti dei pezzi lavorati saranno le più varie a seconda delle necessità di progetto degli elementi di legno.

Le macchine fresatrici e/o levigatrici concepite secondo il presente trovato non sono molto ingombranti perché il piano di lavoro risulta essere poco più grande delle dimensioni del prodotto lavorato.

In alternativa, però con un piano di lavoro ben più ampio, si può far muovere il pezzo nel suo avanzamento di lavoro anziché le frese a bandiera. In questa soluzione si prevede l’impiego di un perno o boccola folle, con funzione di distanziale regolabile, e un albero fresa con fresa speciale anche sagomata ad esso parallelo. Il pezzo di forma allungata e sagomata viene fatto passare tra boccola folle e fresa speciale, verrà lavorato solamente sulle superfici interessanti la fresa speciale ad asportazione controllata. Le suesposte caratteristiche saranno meglio comprese ed evidenziate ed altre appariranno dalla successiva particolareggiata descrizione di alcuni esempi preferenziali di realizzazione, peraltro non limitativi ma solo indicativi, dei gruppi fresa con l'ausilio delle tre tavole di disegno allegate, in cui si rileva:

- la Fig.l mostra una vista di fronte di una fresa verticale con la particolare con una particolare interruzione del filo tagliente;

- la Fig.2 mostra in vista di pianta due frese speciali di cui alla Fig.l ad assi paralleli in azione su un pezzo di legno di forma allungata;

- la Fig.3 mostra in vista di fronte due frese speciali sagomate, ad assi paralleli, con regolazione degli interessi, in fase di lavoro sull'elemento di legno;

- la Fig.4 mostra in vista di fronte una fresa speciale sagomata con rocchetto distanziatore, parallelo e regolabile, in fase di lavoro sull'elemento di legno;

- la Fig.5 mostra in vista di fronte una fresa speciale sagomata con rocchetto distanziatore in posizione opposta a quella rappresentata in Fig.4, in lavorazione sul medesimo elemento di legno;

- la Fig.6 mostra in vista prospettica, schematica, la macchina fresatrice attrezzata per la lavorazione di elementi di legno di forma allungata, prismatica (sezione quadra) con sagomatura o curvatura secondo un solo piano, quello orizzontale;

- la Fig.7 mostra in vista di pianta la macchina di Fig.6;

- la Fig.8 mostra in vista prospettica, schematica, la macchina fresatrice attrezzata con due frese speciali sagomate a raccordo montate verticalmente in coppia in posizione parallela e libere di muoversi su piano orizzontali; - la Fig.9 mostra in vista prospettica, schematica, la macchina fresatrice attrezzata con due frese speciali sagomate a raccordo operanti singolarmente montate verticali su singole strutture di supporto, brandeggiabili, e guidate dai rispettivi rocchetti regolabili con funzione dimensionale;

- la Fig.10 mostra in vista di pianta schematica un gruppo di lavoro relativo a un sistema alternativo per realizzare una macchina fresatrice per la lavorazione di elementi di legno di forma allungata e sagomata.

Facendo riferimento alle figure si rileva che il sistema e relativa macchina fresatrice utilizza, oltre alle normali frese (8), particolari frese a taglio controllato (1-4). Infatti, esse presentano un'interruzione del filo tagliente (2) avente lo scopo di limitare la profondità di passata della fresa medesima..

Tale interruzione risulta di diametro inferiore a quello del filo dei taglienti. La differenza rappresenta la profondità di passata. Ciò evita l'accidentale eccessiva profondità di passata nel caso di fresature continue su pezzi di legno di dimensioni diverse a quelle previste.

Dette frese possono avere qualsiasi configurazione geometrica del profilo di taglio, ad esempio di tipo cilindrico (1) e di tipo sagomato con un raccordo (4). Esse possono lavorare singolarmente su appositi supporti brandeggiabili o assi fissi, o in coppia con assi paralleli con interassi regolabili.

In quest'ultimo caso il pezzo di legno di forma allungata vi scorre in mezzo realizzando contemporaneamente due superfici lavorate parallele. Altresì, nel caso di fresa speciale singola accoppiata parallelamente ad un rocchetto (7) effettuando così una sola superficie lavorata.

Da mettere in evidenza che i pezzi lavorati presenteranno sulla superficie asportata una piccola protuberanza (10) continua in corrispondenza al punto fresa privo di taglienti. Questa sporgenza verrà asportata da una passata successiva su altra macchina.

La macchina fresatrice utilizzante queste particolari frese, montate su assi mobili verticali, su struttura di sostegno a bracci mobili, brandeggiabili (6) su piano orizzontale, ovvero ortogonali tra loro (ed di sopra o al di sotto del piano di lavoro), è in grado di lavorare pezzi di legno di forma allungata e sagomata seguendo la forma del pezzo nel suo avanzare senza avere la necessità di copiare la forma con sagoma.

I pezzi di legno presentano la sagoma o curvatura rispetto un piano, preferibilmente orizzontale, per cui le frese lavoreranno tali superfici avendo assi di rotazione verticale e viceversa.

Infatti, le frese accoppiate, parallele, verticali hanno l'interasse di rotazione a distanza regolabile tra loro mediante distanziatore (5). In questomodo si regola lo spessore del pezzo finito tra superfici opposte.

Il pezzo di legno (3) viene spinto in mezzo alle due frese (1-4) che lo lavorano e si adattano alle sue forme spostandosi lateralmente proprio per i bracci mobili di sostegno (6)(agenti ortogonalmente agli alberi porta fresa).

Nel caso di frese accoppiate, esse sono disposte centralmente e sostenute lateralmente da bracci mobili (6) e sostegni (9) in modo simmetrico. Mentre, nel caso di frese singole con distanziale regolabile (5) e rocchetto (7) esse sono sostenute da almeno un braccio mobile (6) e sostegno (9) disposto lateralmente al senso di avanzamento del pezzo (3), in modo simmetrico alternato oppure dalla stessa parte.

Nelle Fig.6 e 7 si rappresenta una possibile soluzione di realizzazione di macchina fresatrice, impiegando inizialmente una coppia di frese tradizionali, cilindriche (8)(ma potrebbero anche essere del tipo speciale a profondità di passata controllata) per una doppia contemporanea e parallela spianata del pezzo (3) su un piano senza sagomatura (in questo caso secondo il piano orizzontale).

Ortogonalmente alle prime due frese (8) sono previste due frese speciali (1) su alberi di rotazione verticali, distanziati tra loro da regolazione (5) e supportati lateralmente in modo simmetrico dai bracci mobili (6) incernierati ai sostegni (9). Il pezzo (3) essendo sagomato lateralmente al piano orizzontale, e avanzando entro le due frese speciali (1) che lo lavoreranno in modo parallelo (su superfici verticali), avrà i due bracci (6) liberi di muoversi che sì adatteranno agli spostamenti laterali dovuti alla forma sagomata del pezzo medesimo. In questo caso la sezione del· pezzo lavorato (3) potrà essere quadra o rettangolare e rispettare la sagomatura o curvatura in un solo piano nel senso longitudinale.

Mentre, nelle Fig.8 e 9 sono illustrate altre due soluzioni costruttive di macchine fresatrici utilizzanti frese sagomate a un raccordo al fine di realizzare elementi di legno di forma allungata a sezione rettangolare con raccordo di due spigoli.

Nella Fig.8 la soluzione è simile a quella precedentemente descritta variando solo la forma esemplificativa (peraltro non limitativa) del profilo della fresa speciale impiegata. Invece, nella Fig.9, le frese speciali disposte con asse di rotazione verticale sono del tipo singolo (es.: sagomate a un raccordo) abbinate ad un rocchetto distanziatore (7) per guidarle secondo la forma del pezzo durante la fase di asportazione. I due bracci mobili di sostegno (6) a bandiera e rispettivi supporti sono disposti lateralmente al pezzo (3) in modo alterno.

Nella Fig.10 si illustra una possibile soluzione tecnica alternativa di una possibile macchina fresatrice e/o levigatrice avente un ampio piano di lavoro, poiché il pezzo (3) di forma allungata e sagomata ha ampie escursioni nei suoi movimenti per l'esecuzione delle sagomature.

Sul piano in senso ortogonale sporgono un perno o boccola folle (11) a. distanza regolabile rispetto l'asse di rotazione della fresa speciale (1-4) ad asportazione controllata, n pezzo verrà inserito e spinto tra boccola folle (11) e fresa speciale (1-4) per essere lavorato.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1- Sistema e rispettiva macchina fresatrice e/o levigatrice per la fabbricazione di elementi di legno di forma allungata, diretta e/o sagomata, operante senza l'impiego di controsagoma a copiare e dispositivi annessi, poiché la forma sagomata degli elementi di legno da lavorare costituirà la forma definitiva del pezzo lavorato caratterizzati dal fatto di comprendere, in particolar modo per la lavorazione delle superfici sagomate: - Utensili fresa (1-4) di tipo speciale a spessore di asportazione determinato, mediante almeno una interruzione del filo tagliente e successiva ripresa. L'interruzione (2) priva di funzione tagliente risulta essere di diametro inferiore a quello del filo tagliente (differenza che determina la passata di progetto) e di sottile spessore. Detta interruzione dislocata in una posizione su cui scorrerà il pezzo da lavorare. - Almeno un braccio (6), mobile, bràndeggiabile, incernierato (9) che sostenga almeno un albero di rotazione della fresa speciale (1-4). - Detta fresa (1-4) può operare con altra fresa (1-4) in modo parallelo e/o obliquo. La distanza tra gli alberi di rotazione delle frese è regolata da appositi mezzi idonei allo scopo (5) in relazione allo spessore dei pezzi (3) che lavorare. - Detta fresa (1-4), in alternativa può operare singolarmente, per cui lavorerà una sola superficie, sostituendo la seconda fresa con un rocchetto folle (7) sostenuto e regolato dal distanziatore (5). In questa soluzione la macchina prevedere più gruppi singoli quante sono le superfici da lavorare. La lavorazione del pezzo di legno di forma allungata, in particolare anche sagomata, avviene inserendolo in mezzo al gruppo di frese in rotazione o al gruppo fresa in rotazione e rocchetto folle. La lavorazione del pezzo sagomato rispetterà la sua forma originaria poiché i bracci porta fresa sono mobili e brandeggiabili, si adatteranno alla sua forma spostandosi lateralmente all'avanzare del pezzo medesimo, proprio per il fatto che le dette frese speciali (1-4) asporteranno dai pezzi spessori determinati di materiale. 2- Procedimento per là realizzazione di elementi di legno di forma allungata, diritta e/o sagomata, caratterizzato dal fatto che esso prevede: - l'impiego di pezzi di legno segati e già sagomati nella forma voluta; - l'inserimento degli stessi nella macchina fresatrice e/o levigatrice secondo la rivendicazione precedente per la sgrossatura e/o finitura dei pezzi medesimi. 3- Sistema e macchina secondo la precedente rivendicazione caratterizzati dal fatto che le frese impiegate di tipo speciale con interruzione determinata del filo tagliente (diversità di diametro), potranno avere qualsiasi configurazione geometrica del profilo globale dei detti taglienti. 4- Sistema e macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzati dal fatto che le frese speciali associate ai bracci (6) mobili, incernierati di sostegno, con distanziatori (5), o fresa-rocchetto (7) non necessitano di guide per la lavorazione di pezzi sagomati. 5- Sistema e macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzati dal fatto che dette frese speciali con profondità di passata determinata possono essere impiegate anche per lavorazioni di superfici non sagomate degli elementi di legno. In questo caso gli alberi di rotazione possono essere anche di tipo fisso, o fisso con interessi a distanza regolabile. 6- Sistema e macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzati dal fatto che gli assi di rotazione delle frese speciali sono paralleli alle superfici dei pezzi da lavorare (preferibilmente lato sagomato), e che sono sostenuti da bracci (6), mobili, incernierati e brandeggiabili secondo un piano parallelo al piano su cui giace la sagomatura del pezzo da lavorare. 7- Sistema e macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzati dal fatto che gli alberi di rotazione delle frese speciali e corrispondente piano di oscillazione dei bracci sono ortogonali tra loro. 8- Sistema e macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzati dal fatto che il braccio oscillante (6) porta fresa speciale (1-4) ha una continuità alla sua estremità in tipo fisso, su cui opera il dispositivo distanziatore (5) che porta o una seconda fresa speciale o l'albero porta rocchetto folle (7). 9- Sistema e macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzati dal fatto che con il medesimo principio e con opportune modifiche degli utensili si può realizzare una macchina multipla, complessa, automatica, con funzioni di fresatrice e/o levigatrice per pezzi di legno di forma allungata, diritta e/o sagomata ai alta e versatile produzione. 10- Sistema e macchina avente medesime risultanze di cui alle precedenti rivendicazioni caratterizzati dal fatto che le medesime finalità sono anche risolte impiegando un ampio piano di lavoro su cui sporgono, in senso ortogonale, almeno un perno o boccola folle (11) a distanza regolabile (in base agli spessori dei pezzi) rispetto l'asse di rotazione di almeno una fresa di tipo speciale (1-4) a profondità di passata determinata.