ITUD990095A1 - Dispositivo di affilatura per lame a disco - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"DISPOSITIVO DI AFFILATURA PER LAME A DISCO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo di affilatura per lame a disco, come espresso nella rivendicazione principale, per macchine per il taglio impiegate in diversi settori della tecnica, come ad esempio nell'industria cartaria.

Il trovato può essere impiegato direttamente sulle macchine per il taglio per eseguire una affilatura "in linea" dopo un prestabilito numero di cicli di taglio oppure impiegato per realizzare macchine di affilatura autonome atte ad eseguire l'affilatura delle lame fuori dalla linea di taglio.

STATO DELLA TECNICA

Sono note le macchine per il taglio utilizzate nell'industria cartaria per suddividere bobine di carta, quale carta igienica, carta assorbentè da cucina od altro, in rotoli di lunghezza definita.

Tali macchine sono solitamente dotate di una o più lame a disco calettate, tramite flange di trattenimento, su un albero di supporto.

Tali macchine sono atte a trasmettere agli alberi di supporto delle lame a disco sia un movimento di rotazione attorno al relativo asse, che un movimento di rivoluzione allo scopo di tagliare in sequenza più bobine di carta che vengono fatte avanzare linearmente in corrispondenza della circonferenza di rivoluzione delle lame.

Le lame a disco note presentano una sezione trasversale definita da un primo tratto interno o centrale sostanzialmente piano, atto ad accoppiarsi con le flange di trattenimento, e da un secondo tratto periferico, atto a tagliare trasversalmente la bobina per ricavare i rotoli.

Il vertice del tratto periferico presenta una o due smussature, o bisellature, inclinate di un definito angolo e previste su uno oppure su entrambi i lati del disco.

Le lame a disco utilizzate nelle macchine per il taglio impiegate nell'industria cartaria eseguono moltissimi tagli al minuto e quindi la loro affilatura viene presto compromessa.

Queste lame, pertanto, necessitano di una frequente affilatura che solitamente viene eseguita utilizzando un gruppo di mole, dotate di movimento folle, che vengono portate a contatto con il bordo da affilare della lama a disco.

E' noto, ad esempio, un dispositivo di affilatura comprendente due mole folli disposte a "V" e montate su un supporto azionato da un attuatore pneumatico. E' anche nota una variante in cui tali mole folli sono accoppiate al relativo supporto tramite elementi elastici, solitamente costituiti da una o più molle a balestra, che consentono alle mole di assecondare i movimenti della lama allo scopo di eseguire l'affilatura anche in presenza di eventuali oscillazioni o sbandieramenti della lama stessa dovuti a leggere imperfezioni oppure all'usura di quest'ultima.

In entrambe le soluzioni, le mole presentano un movimento folle e, quindi, la loro capacità di ripristinare il filo della lama è molto limitata.

Nella progettazione dei dispositivi di affilatura, inoltre, bisogna tener conto del fatto che le mole, se non vengono perfettamente posizionate rispetto alla lama oppure spingono troppo sul filo di quest'ultima, possono rendere il disco leggermente ellittico compromettendo la precisione del taglio, oppure frastagliando il bordo tagliente provocando rigature nella sezione di taglio del rotolo di carta.

Per risolvere tali inconvenienti ed ottenere ulteriori vantaggi, la proponente ha studiato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale.

Le rivendicazioni secondarie espongono altre caratteristiche del trovato.

Scopo del presente trovato è quello di fornire un dispositivo di affilatura per lame a disco, che sia economico, semplice da usare e che consenta una precisa e veloce affilatura.

Altro scopo del trovato è quello di fornire un dispositivo di affilatura installabile su qualsiasi macchina per il taglio per consentire l'affilatura delle lame "in linea", ossia senza la necessità di rimuoverle dalla macchina stessa.

Ulteriore scopo è quello di fornire un dispositivo di affilatura che, grazie all'elevata precisione di affilatura, consenta di aumentare la vita utile delle lame a disco e, di conseguenza, la produttività delle macchine di taglio diminuendone nel contempo i costi di gestione.

Altro scopo ancora è quello di ridurre i tempi ed i costi complessivi delle operazioni di affilatura, anche in termini di risparmio di materiale asportato ad ogni operazione di ripristino.

Il dispositivo secondo il trovato comprende un mandrino azionato da mezzi motori e provvisto di mezzi di accoppiamento per almeno una mola.

Tale mola può presentare qualsiasi dimensione e conformazione scelte anche in funzione del tipo di lama da affilare e del suo profilo di taglio.

Il mandrino del dispositivo secondo il trovato, oltre a portare in rotazione la mola ad una definita e preimpostabile velocità, è anche atto a muoversi assialmente tra una prima posizione in cui la mola da esso supportata si colloca in una posizione di non interferenza con il bordo da affilare ed una seconda posizione in cui la stessa mola si porta a contatto, con una definita forza di spinta, con tale bordo da affilare.

Secondo il trovato, il mandrino consente di regolare sia tale prima e seconda posizione, sia la forza di spinta sia la velocità di rotazione della mola in modo completamente autonomo tra loro e rispetto alla lama da affilare, consentendo così di adattare l'affilatura alle esigenze contingenti.

Secondo una variante, il dispositivo secondo il trovato è dotato di mezzi di fissaggio che consentono di associarlo in modo amovibile sia ad una macchina per il taglio allo scopo di eseguire un'affilatura "in linea” dopo un prestabilito numero di cicli di taglio oppure ad una qualsiasi struttura portante per realizzare una macchina di affilatura autonoma.

Secondo una variante, tali mezzi di fissaggio comprendono anche mezzi di adattamento che consentono di associare il dispositivo di affilatura secondo il trovato a qualsiasi macchina per il taglio, anche in sostituzione ai dispositivi di affilatura di tipo noto dotati di mole con movimento folle.

Utilizzando un solo dispositivo secondo il trovato, è possibile affilare lame che necessitano di essere affilate su un solo lato mentre, utilizzando due dispositivi secondo il trovato, è possibile affilare lame a disco che necessitano di essere affilate su entrambi i lati.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di due forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni, in cui:

- la fig. 1 illustra in assonometria un dispositivo di affilatura secondo il trovato;

- la fig. 2 illustra una sezione longitudinale del dispositivo di fig.l in una prima posizione operativa;

- la fig. 3 illustra il dispositivo di fig.2 in una seconda posizione operativa;

- la fig. 4 illustra la sezione A-A di fig.3;

- la fig. 5 illustra una variante di fig.2;

- la fig. 6 illustra la sezione B-B di fig.5;

- la fig. 7 illustra i dispositivi di fig.2 e di fig.5 in fase di affilatura di una lama a disco.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

PREFERENZIALE DEL TROVATO

Con riferimento alle figure allegate, un dispositivo di affilatura 10 secondo il trovato comprende, nelle sue parti essenziali, un motore elettrico 11, un corpo mandrino 12 ed una mola 20 di tipo noto.

Il corpo mandrino 12 comprende una struttura di contenimento 13 definita da un corpo centrale 13a chiuso alle due estremità rispettivamente da una flangia anteriore 13b e da una flangia posteriore 13c. La struttura di contenimento 13 è internamente dotata di quattro barre 21 aventi funzione di guida per una slitta 14 definita da un corpo centrale 14a chiuso alle due estremità rispettivamente da una flangia anteriore 14b e da una flangia posteriore 14c. Le flange 14a e 14b sono dotate, in posizioni corrispondenti, di fori passanti 22 nei quali sono inserite le barre 21.

Come illustrato in fig.4, in ogni foro passante 22 è inserito un manicotto 23 a ricircolo di sfere atto a facilitare lo scorrimento della slitta 14, evitare l'usura delle barre 21 e limitare l'attrito tra la slitta 14 e la struttura di contenimento 13.

Alla slitta 14 è associato, libero di ruotare, un albero 15 dotato ad una prima estremità di una flangia 16 per il fissaggio della mola 20 e, all'estremità opposta, di un elemento cilindrico cavo 17 atto ad accoppiarsi coassialmente all'albero 18 del motore 11. L'albero 18 è dotato di una chiavetta 18a atta ad inserirsi in una corrispondente scanalatura longitudinale 17a ricavata sulla superficie interna dell'elemento cilindrico cavo 17.

In questo modo, l'albero 15 è vincolato angolarmente all'albero 18 ma è in grado di muoversi assialmente rispetto a quest'ultimo per seguire i movimenti impartiti alla slitta 14, come nel seguito meglio descritto.

L'albero 15 è associato alla slitta 14 tramite cinque cuscinetti radiali; quattro cuscinetti 19 lo accoppiano al corpo centrale 14a ed un cuscinetto 24 lo accoppia alla flangia anteriore 14b.

L'albero 15, è assialmente vincolato alla slitta 14 anteriormente tramite una ghiera 25 ad esso coassiale e posteriormente tramite l'elemento cilindrico 17. In questo modo, l'albero 15, pur essendo libero di ruotare, è vincolato alla slitta 14 nei suoi movimenti assiali.

Con riferimento alle figg.2 e 3, si può vedere come la slitta 14 sia atta a muoversi tra una posizione avanzata (fig.2) in cui la mola 20 si dispone in una posizione di non interferenza ad una definita distanza "d" dalla lama a disco 36 da affilare, in figura indicata con un tratteggio, ad una posizione arretrata (fig.3) in cui la mola 20 si porta, con la forza previamente impostata, in una posizione di affilatura in battuta contro il bordo da affilare della stessa lama a disco 36.

Secondo il trovato, il dispositivo di affilatura 10 comprende anche un organo di regolazione 26 atto a definire la corsa massima della slitta 14 ed a limitarne i movimenti tra una posizione di massimo arretramento ed una posizione di massimo avanzamento. Tale organo di regolazione 26 comprende un'asta 27 dotata di una prima estremità fissata alla slitta 14 e di una seconda estremità atta a fuoriuscire dalla struttura di contenimento 13 attraverso una feritoia 28.

Tale seconda estremità, presenta una conformazione a forcella atta ad abbracciare il tratto centrale 29a, a sezione ridotta e non filettato, di una vite 29 disposta trasversale rispetto all'asta 27 ed avvitata su una struttura scatolare 30.

La lunghezza del tratto centrale 29a definisce, sottratto lo spessore dell'asta 27, la corsa della slitta 14 mentre la posizione della vite 29 rispetto alla struttura scatolare 30 determina le suddette posizioni di massimo avanzamento e di massimo arretramento della mola 20 rispetto alla lama a disco 36.

In fase di affilatura, ovviamente, la mola 20 si porta, con la forza previamente impostata, in battuta contro il bordo da affilare della lama a disco 36 prima di raggiungere tale posizione di massimo arretramento.

Nella soluzione delle figg.1-3, la slitta 14 viene normalmente mantenuta nella posizione avanzata illustrata in fig.2 da molle a compressione, non visibili nei disegni, associate ad una prima estremità al corpo centrale 14a della slitta 14 ed all'estremità opposta alla flangia posteriore 13c della struttura di contenimento 13.

Secondo il trovato, tra la struttura di contenimento 13 e la slitta 14 viene definita, nella parte anteriore del corpo mandrino 12, una camera anulare 31 comunicante con l'esterno attraverso un condotto 32 collegato, tramite un tubo 34, ad un compressore qui non illustrato.

In particolare, tale camera anulare 31 è definita dall'accoppiamento a tenuta, reso possibile da una coppia di guarnizioni anulari 33, tra una parte sporgente 114b della flangia anteriore 14b ed una parte rientrante della flangia anteriore 13b.

Al tubo 34 è collegato un regolatore di pressione 35 che consente di variare in modo voluto la pressione dell'aria fornita dal compressore alla camera anulare 31.

L'aria che transita attraverso il regolatore 35 riempie la camera 31 fino a vincere la forza esercitata dalle molle e portare quindi la mola 20 a contatto con il bordo da affilare della lama 36.

Agendo sul regolatore di pressione 35 è possibile quindi variare la forza di spinta della mola 20 contro il bordo da affilare per adattarla alle specifiche esigenze di affilatura.

Oltre a questo vantaggio, impostando la pressione ad un valore relativamente basso, è possibile ottenere un effetto di ammortizzazione del movimento di spinta della mola 20 contro la lama 36 atto ad assecondare le eventuali imperfezioni del bordo da affilare.

Agendo sui mezzi dì regolazione 26 è possìbile variare la posizione di massimo avanzamento e/o quella di massimo arretramento della slitta 14 sì da poter rettificare anche lame a disco 36 presentanti un bordo di taglio molto danneggiato.

Nel caso delle fig.2 e 3, la lama 36 è del tipo che necessita di essere affilata su un solo lato essendo il lato opposto ricoperto con uno strato di materiale ad elevata durezza e resistenza.

In particolare, tale lato da affilare è quello interno rispetto alla macchina per il taglio e la lama 36 è collocata in una posizione compresa tra la mola 20 e la struttura di contenimento 13 sì che il motore 11 si colloca in una posizione diametralmente opposta, rispetto alla lama 36, alla posizione dei mezzi di azionamento, non illustrati, della lama 36.

Il dispositivo 10 secondo il trovato, pertanto, può essere installato su qualsiasi macchina di taglio anche in sostituzione ai dispositivi di affilatura noti.

Nel caso di specie, tale sostituzione è resa possibile da una piastra di adattamento 37 (fig.l) amovibilmente associata alla struttura di contenimento 13.

Le figg.5 e 6 illustrano un'altra soluzione realizzativa del dispositivo 10 secondo il trovato utilizzato per affilare una lama 36 del tipo di cui sopra soltanto che, in questo caso, il lato da affilare è, rispetto alla macchina per il taglio, quello esterno.

In questa soluzione, la slitta 14 viene normalmente mantenuta nella posizione arretrata illustrata in fig.6, da molle a compressione 40 associate ad una prima estremità al corpo 14a della slitta 14 ed all'estremità opposta alla flangia anteriore 13b della struttura di contenimento 13.

Tra la struttura di contenimento 13 e la slitta 14 vengono definite, nella parte posteriore del corpo mandrino 12, due camere 39 comunicanti con l'esterno attraverso due condotti 32 collegati, allo stesso modo della soluzione delle figg.l e 2, ad un compressore.

In particolare, ogni camera 39 è definita dall'accoppiamento a tenuta, reso possibile da una guarnizione 38, tra una sporgenza 113c della flangia posteriore 13c (fig.6) ed una corrispondente rientranza ricavata sulla flangia posteriore 14c e sul corpo centrale 14a della slitta 14.

In questo caso, l'attivazione del regolatore di pressione 35 consente l'ingresso dell'aria fornita dal compressore nelle due camere 39 fino a vincere la forza esercitata dalle molle 40 e portare la mola 20 a contatto con il bordo da affilare della lama 36.

In questa soluzione, nella zona di accoppiamento tra le flange anteriori 13b e 14b è presente un anello raschiatore 41 atto ad evitare infiltrazioni di sporco e polvere all'interno della struttura di contenimento 13.

In fig.7 è illustrato il caso in cui viene richiesta l'affilatura di una lama 136 dotata di un bordo di taglio definito da due bisellature contrapposte che necessitano entrambe di essere affilate.

In questo caso una prima bisellatura viene affilata da un dispositivo 10 del tipo illustrato nelle fig.l e 2 e la bisellatura opposta viene affilata da un dispositivo 10 del tipo illustrato nelle figg.5 e 6.

Anche in questa soluzione realizzativa, i corpi mandrini 12 ed i motori 11 ad essi associati, si dispongono in una posizione di non interferenza con i mezzi di azionamento, non illustrati, della lama 136 con i vantaggi sopra citati.

Con le tre soluzioni proposte, quindi, è possibile affilare sia lame a disco 36 che necessitano di essere affilate sul solo lato interno rispetto alla macchina cui sono associate (fig.2-3), sia lame a disco 36 che necessitano di essere affilate sul solo lato esterno rispetto alla macchina cui sono associate (fig.5-6), sia lame a disco 136 che necessitano di essere affilate su entrambi i lati (fig.7).

E' ovvio che al presente trovato possono essere apportate modifiche o aggiunte, senza per questo uscire dall'ambito dello stesso.

Ad esempio, il motore elettrico 11 può essere sostituito da un motore pneumatico od idraulico oppure le camere 31 e 39 possono essere associate, anziché ad un compressore, ad una centralina idraulica.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Dispositivo di affilatura per lame a disco dotate di un bordo tagliente definito da almeno una bisellatura ricavata su un lato del disco, detto dispositivo comprendendo almeno una mola (20) atta ad essere portata selettivamente in una posizione inattiva non interferente con detto bordo tagliente oppure in una posizione di affilatura a contatto con detto bordo tagliente, caratterizzato dal fatto che comprende un corpo mandrino (12) atto ad accoppiarsi con detta mola (20) e dotato di mezzi motori atti a trasmettere a detta mola (20) un movimento di rotazione attorno al proprio asse e di mezzi attuatori atti a trasmettere a detta mola (20) un movimento di traslazione per portarla selettivamente in detta posizione inattiva o in detta posizione di affilatura. 2 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi attuatori comprendono primi mezzi di regolazione (35) atti a consentire variazioni della forza di spinta di detta mola (20) contro detto bordo tagliente della lama a disco (36) da affilare. 3 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi attuatori comprendono secondi mezzi di regolazione (26) atti a consentire variazioni della corsa di detta mola (20). 4 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi motori comprendono mezzi di regolazione atti a consentire variazioni della velocità di rotazione di detta mola (20). 5 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo mandrino (12) comprende una struttura di supporto fissa (13) su cui è montata una slitta mobile (14) alla quale è vincolato in modo girevole un albero (15) dotato di mezzi di accoppiamento (16) per accoppiarsi con detta mola (20), detto albero di trasmissione (15) essendo accoppiato a detti mezzi motori e detta slitta (14) essendo accoppiata a detti mezzi attuatori. 6 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi motori sono-di tipo elettrico (11). 7 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi motori sono di tipo pneumatico. 8 - Dispositivo come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi motori comprendono un albero motore (18), mezzi di accoppiamento essendo previsti per vincolare angolarmente detto albero di trasmissione (15) a detto albero motore (18) e nel contempo lasciarlo libero di muoversi assialmente per seguire i movimenti di detta slitta (14). 9 - Dispositivo come alla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di accoppiamento comprendono un elemento cilindrico cavo (17) assialmente solidale a detto albero di trasmissione (15) ed atto ad essere calettato su detto albero motore (18), detto albero motore (18), o detto elemento cilindrico cavo (17), essendo dotato di rilievi (18a) atti ad inserirsi in corrispondenti scanalature (17a) previste su detto elemento cilindrico cavo (17), o su detto albero motore (18). 10 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi attuatori comprendono mezzi pneumatici funzionalmente associati a detta slitta (14) ed atti ad essere alimentati con un fluido in pressione. 11 - Dispositivo come alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi pneumatici comprendono almeno una camera (31,39) atta a definire un volume ermeticamente chiuso ed associata a mezzi di produzione di un fluido in pressione, detta camera (31,39) essendo atta a cooperare con detta slitta (14) per variarne la posizione assiale. 12 - Dispositivo come alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detta camera (31,39) è atta ad essere definita dall'accoppiamento a tenuta tra detta slitta (14) e detta struttura di supporto (13). 13 - Dispositivo come alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detti mezzi pneumatici comprendono un regolatore di pressione (35) atto a variare la pressione del fluido introdotto in detta camera (31,39). 14 - Dispositivo come alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi pneumatici cooperano con mezzi elastici atti a contrastare la forza di spinta esercitata da detto fluido su detta slitta (14). 15 - Dispositivo come alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta struttura di supporto (13) presenta una conformazione scatolare chiusa atta a contenere detta slitta (14) ed internamente dotata di mezzi di guida lungo i quali detta slitta (14) è atta a scorrere assialmente. 16 - -Dispositivo come alla rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di guida comprendono almeno barre longitudinali ciascuna atta ad inserirsi in un rispettivo foro passante (22) ricavato su detta slitta (14). 17 - Dispositivo come alla rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che detto foro passante (22) è dotato di un manicotto (23) a ricircolo di sfere. 18 - Dispositivo come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione (26) comprendono un'estensione (27) di detta slitta (14) atta a cooperare con elementi di fine corsa atti a definire almeno una posizione di massimo avanzamento ed una posizione di massimo arretramento di detta slitta (14). 19 - Dispositivo come alla rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che detti elementi di fine corsa sono definiti dalle due estremità di un tratto (29a) a sezione ridotta e non filettato di una vite (29) inserito in un'apertura ricavata su detta estensione (27) sì che la sua lunghezza determina sostanzialmente la corsa massima di detta slitta (14) mentre la posizione di detta vite (29) determina dette posizioni di massimo avanzamento e di massimo arretramento della stessa slitta (14). 20 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che è dotato di mezzi di adattamento (37) atti a consentire il suo montaggio su qualsiasi macchina di taglio. 21 - Dispositivo di affilatura per lame a disco, sostanzialmente come descritto con riferimento agli annessi disegni.