ITVR950046U1

ITVR950046U1 - HEAD-HOLDER SPINDLE GROUP APPLICABLE ON MACHINES FOR POLISHING AND / OR SMOOTHING OF LAYERS, EQUIPPED WITH ROTATION SHAFT WITH AXIAL OPERATION

Info

Publication number: ITVR950046U1
Application number: IT000046U
Authority: IT
Original assignee: Ohg Bra S P A
Priority date: 1995-09-07
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1997-03-07
Also published as: ITVR950046V0; IT239343Y1

Description

"GRUPPO MANDRINO PORTA-TESTE APPLICABILE SU MACCHINE PER LA LUCIDATURA E/O LA LEVIGATURA DI LASTRATI, PROVVISTO DI ALBERO DI ROTAZIONE AD AZIONAMENTO ASSIALE" "HEAD-HOLDING SPINDLE GROUP APPLICABLE ON MACHINES FOR POLISHING AND / OR SANDING OF SHEETS, EQUIPPED WITH A ROTATION SHAFT WITH AXIAL DRIVE"

Il presente brevetto per modello di utilità ha per oggetto un gruppo mandrino porta-teste applicabile su macchine per la lucidatura e/o la levigatura di lastrati o similari in qualsiasi materiale, la cui peculiarità è quella di essere provvisto di un albero di rotazione dotato di mezzi che ne consentono anche lo spostamento e la regolezione assiale. The present patent for utility model relates to a head-holder spindle unit applicable on machines for polishing and / or sanding slabs or similar in any material, the peculiarity of which is to be provided with a rotation shaft equipped with means that also allow its displacement and axial regulation.

Secondo la tecnica in uso, sono note ed ampiamente utilizzate le macchine per la lucidatura o la levigatura di lastrati in pietra, marmo ed anche in legno, plastica o materiali compositi od altri materiali similari, le quali generalmente comprendono un gruppo di lavoro mobile costituito da una serie di teste operative lucidantilevlganti applicate ad altrettanti mandrini allineati parallelamente su un ponte mobile. According to the technique in use, machines for polishing or sanding stone, marble and also wood, plastic or composite materials or other similar materials are known and widely used, which generally comprise a mobile work unit consisting of a series of relevant polishing operating heads applied to as many spindles aligned parallel on a mobile bridge.

Tali teste operative per effettuare la lavorazione lucidante-levigante sul lastrato appoggiato su un nastro trasportatore o su un piano di scorrimento o di trascinamento o su una rulliera, oltre alla capacità, soddisfatta dallo spostamento del ponte mobile su cui sono applicate, di poter essere spostate trasversalmente rispetto alla direzione di avanzamento del lastrato in modo da poterne trattare tutta la superficie, devono essere dotate di almeno due movimenti fondamentali: un movimento rotatorio assiale che determina la rotazione dei settori abrasivi, ed uno spostamento longitudinale lungo il proprio asse di rotazione che determina l'abbassamento o l'innalzamento delle teste stesse rispetto al lastrato che avanza inferiormente. These operating heads to carry out the polishing-smoothing process on the slab resting on a conveyor belt or on a sliding or dragging surface or on a roller conveyor, in addition to the ability, satisfied by the movement of the mobile bridge on which they are applied, to be moved transversely with respect to the direction of advancement of the slab in order to be able to treat the entire surface, they must be equipped with at least two fundamental movements: an axial rotary movement which determines the rotation of the abrasive sectors, and a longitudinal movement along its axis of rotation which determines the lowering or raising of the heads themselves with respect to the paving that advances below.

La necessità che hanno le teste operative di poter essere spostate longitudinalmente lungo il proprio asse di rotazione, deriva sia dal fatto che i lastrati possono essere di diversi spessori, che per consentire ai lastrati stessi di poter essere Introdotti sotto le teste operatrici all'inizio del trattamento e di essere prelevati a ciclo concluso. The need for the operating heads to be able to be moved longitudinally along their axis of rotation derives both from the fact that the slabs can be of different thicknesses, and to allow the slabs themselves to be introduced under the operating heads at the beginning of the treatment and to be collected at the end of the cycle.

Sino ad oggi lo spostamento delle teste operative veniva effettuato muovendo tutto il gruppo mandrino lungo il proprio asse, ossia mediante l'impiego di uno o due cilindri-pistoni applicati esternamente al cilindro dì supporto dei cuscinetti dell'albero mandrino. Up to now, the displacement of the operating heads was carried out by moving the whole spindle assembly along its own axis, ie by using one or two cylinder-pistons applied externally to the cylinder supporting the spindle shaft bearings.

Come è intuibile, da questa concezione dei gruppi mandrini noti derivavano alcune problematiche costruttive e funzionali, innanzitutto relative alla complessa esecuzione dei vari componenti, in quanto era necessario realizzare indipendentemente 1 vari mandrini ed i vari pistoni e quindi assemblarli reciprocamente, ed inoltre all'Ingombro eccessivo di ciascun gruppo mandrino-pistone la cui massa considerevole causava difficoltà di movimento, elevata rumorosità durante le fasi operative provocata dalle vibrazioni reciproche tra i vari componenti, e l'insorgere in alcune zone di elevate sollecitazioni, origine di incidenti ai meccanismi. As can be guessed, from this conception of known spindle assemblies some constructive and functional problems arose, first of all relating to the complex execution of the various components, since it was necessary to independently realize the various spindles and the various pistons and then assemble them reciprocally, and also to the overall dimensions excessive force of each spindle-piston group, the considerable mass of which caused difficulty in movement, high noise during the operating phases caused by reciprocal vibrations between the various components, and the occurrence of high stresses in some areas, origin of accidents to the mechanisms.

Lo scopo della presente innovazione è quello di eliminare o quantomeno ridurre drasticamente gli inconvenienti sopracitati, realizzando un idoneo gruppo mandrino la cui peculiarità è quella di aver aggiunto alla funzione di rotazione dell'albero porta teste la possibilità di un proprio azionamento per lo scorrimento assiale. The purpose of the present invention is to eliminate or at least drastically reduce the aforementioned drawbacks, realizing a suitable spindle assembly whose peculiarity is that of having added to the rotation function of the head carrying shaft the possibility of its own drive for axial sliding.

Tale scopo è stato ottenuto da un idoneo assetto di tutti i componenti del mandrino, che vengono a disporsi secondo una particolare forma di rivoluzione attorno al proprio asse, la quale permette di conseguire i seguenti vantaggi : This purpose has been achieved by a suitable arrangement of all the components of the spindle, which are arranged according to a particular form of revolution around their own axis, which allows the following advantages to be achieved:

- una semplicità di esecuzione dei vari componenti per tornitura ; - a simplicity of execution of the various components for turning;

- una facilitazione delle operazioni di montaggio e di smontaggio coassiale del vari elementi, con una semplificazione degli interventi di manutenzione e di movimentazione del vari pezzi tra loro; - a facilitation of the coaxial assembly and disassembly operations of the various elements, with a simplification of the maintenance and handling interventions of the various pieces between them;

- una limitazione degli ingombri in quanto i vari componenti sono coassiali ed occupano un volume cilindrico, ottenendo anche una limitazione della massa del dispositivo. - a limitation of the overall dimensions since the various components are coaxial and occupy a cylindrical volume, also obtaining a limitation of the mass of the device.

Inoltre le caratteristiche di compattezza del mandrino in oggetto e la coassialltà dei componenti, determinano una riduzione delle vibrazioni e di conseguenza una riduzione della rumorosità e delle sollecitazioni meccaniche che causavano frequenti incidenti ai meccanismi . Furthermore, the compactness characteristics of the spindle in question and the coaxiality of the components determine a reduction in vibrations and consequently a reduction in noise and mechanical stresses that caused frequent accidents to the mechanisms.

Tali scopi e vantaggi vengono tutti raggiunti, secondo il presente trovato, da un gruppo mandrino porta-teste applicabile su macchine per la lucidatura e/o la levigatura di lastratl o similari in vari materiali comprendente un albero posto su organi di rotazione assiale a corpi volventi atto al supporto ed alla rotazione di un elemento di abrasione rotativo portante più settori abrasivi preferibilmente basculanti, caratterizzato dal fatto che detto albero ed I rispettivi mezzi di rotazione a corpi volventi sono posizionati in un elemento di contenimento sostanzialmente cilindrico, o camicia, scorrevole assialmente all'interno di un cilindro pneumatico od oleodinamico o similare, e dal fatto che detto elemento di contenimento o camicia costituisce da pistone per lo scorrimento assiale di detto albero all'interno del cilindro pneumatico od oleodinamico; detta camicia essendo vincolata ad effettuare il solo movimento assiale da idonee linguette che ne impediscono la rotazione reagendo alle coppie impresse da detto albero-, la rotazione dell'albero essendo impressa da una puleggia, posta su corpi volventi, applicata ad un'estremità dell'albero provvista di scanalature che consentono all'albero stesso di scorrere assialmente all'interno della puleggia; detto cilindro pneumatico od idraulico potendo essere a sua volta applicato e fissato sul gruppo di supporto fisso sul quale è applicata anche detta puleggia. These objects and advantages are all achieved, according to the present invention, by a head-holder spindle unit applicable on machines for polishing and / or polishing of slabs or similar in various materials comprising a shaft placed on axial rotation members with rolling bodies. suitable for supporting and rotating a rotary abrasion element carrying several preferably pivoting abrasive sectors, characterized by the fact that said shaft and the respective means of rotation with rolling bodies are positioned in a substantially cylindrical containment element, or jacket, axially sliding internal part of a pneumatic or oleodynamic or similar cylinder, and from the fact that said containment element or jacket constitutes a piston for the axial sliding of said shaft inside the pneumatic or oleodynamic cylinder; said jacket being constrained to carry out only the axial movement by suitable tabs which prevent its rotation by reacting to the torques impressed by said shaft, the rotation of the shaft being impressed by a pulley, placed on rolling bodies, applied to one end of the shaft provided with grooves that allow the shaft itself to slide axially inside the pulley; said pneumatic or hydraulic cylinder being in turn applied and fixed on the fixed support unit on which said pulley is also applied.

Ulteriori caratteristiche e particolari del presente trovato potranno meglio apparire nella descrizione che segue di una forma di esecuzione preferenziale, illustrata, a titolo indicativo ma non limitativo, nell'annessa tavola di disegno in cui: Further characteristics and details of the present invention may better appear in the following description of a preferential embodiment, illustrated, by way of example but not of limitation, in the attached drawing table in which:

la fig. 1 mostra una vista schematica secondo una sezione verticale del gruppo mandrino secondo 11 presente trovato nel suo complesso. fig. 1 shows a schematic view according to a vertical section of the mandrel assembly according to the present invention as a whole.

Con riferimento alle figure allegate, con 1 viene indicato nel suo complesso un gruppo mandrino secondo il presente trovato, la cui parte più esterna è rappresentata da un elemento di supporto 2 che si sviluppa dal telaio di una macchina per la lucidatura o levigatura di lastratJ in materiale lapideo od in altro materiale, e più precisamente dal suo ponte mobile. With reference to the attached figures, the number 1 indicates as a whole a mandrel assembly according to the present invention, the outermost part of which is represented by a support element 2 which extends from the frame of a machine for polishing or smoothing slabs in stone material or other material, and more precisely from its mobile bridge.

Il gruppo mandrino 1 è dunque schematicamente composto, dall'esterno verso l'interno, dai seguenti componenti fondamentali: The spindle assembly 1 is therefore schematically composed, from the outside towards the inside, of the following fundamental components:

- un cilindro pneumatico 4 il quale risulta essere fissato al supporto 2 mediante un elemento di trattenimento 5; - un elemento di contenimento sostanzialmente cilindrico 6, o camicia, scorrevole assialmente all'interno del cilindro pneumatico 4 come un pistone; - a pneumatic cylinder 4 which is fixed to the support 2 by means of a holding element 5; - a substantially cylindrical containment element 6, or jacket, axially sliding inside the pneumatic cylinder 4 like a piston;

- un albero 7 forato assialmente, posto su corpi volventi sup eri ori 8 ed inferiori 9 vincolati all'interno della camicia 6. Detto albero porta nella sua parte inferiore un gruppo di abrasione 10 comprendente i settori abrasivi 11 atti alla levigatura del lastrato. - an axially perforated shaft 7, placed on upper 8 and lower 9 rolling bodies constrained inside the jacket 6. Said shaft carries in its lower part an abrasion unit 10 comprising the abrasive sectors 11 suitable for polishing the slab.

L'estremità superiore dell'albero, che è dotata di una serie di scanalature longitudinali 12 o di altri organi di calettamento quali linguette o similari, è inserita nella parte centrale cava di una puleggia 13 collegata, tramite cinghie 13', ad un motore elettrico da cui la puleggia stessa, e quindi l'albero, prendono il moto. The upper end of the shaft, which is equipped with a series of longitudinal grooves 12 or other keying members such as tabs or the like, is inserted in the hollow central part of a pulley 13 connected, by means of belts 13 ', to an electric motor from which the pulley itself, and therefore the shaft, take motion.

Infatti la parte centrale cava della puleggia 13 è dotata di una dentatura che ricalca la medesima forma delle scanalature 12 o degli altri elementi di calettamento dell'albero 7. In fact, the hollow central part of the pulley 13 is equipped with a toothing that follows the same shape as the grooves 12 or the other keying elements of the shaft 7.

La parte superiore della puleggia 13 presenta una gola 14 in cui è compreso un cuscinetto 15 posto su una bussola di supporto 16 fissata al telalo 2. The upper part of the pulley 13 has a groove 14 which includes a bearing 15 placed on a support bush 16 fixed to the sheet 2.

La camicia 6 è chiusa superiormente da una campana 17, sulla cui parte superiore interna è fissata una guida cilindrica 18 che si prolunga verso il basso per interporsi tra la camicia 6 e l'albero 7 del mandrino. The jacket 6 is closed at the top by a bell 17, on the upper internal part of which a cylindrical guide 18 is fixed which extends downwards to be interposed between the jacket 6 and the shaft 7 of the mandrel.

Tale guida cilindrica è provvista nella sua estremità inferiore di linguette 19, le quali impediscono i movimenti rotatori della camicia 6 permettendo altresi ad essa di effettuare spostamenti assiali. Said cylindrical guide is provided in its lower end with tongues 19, which prevent the rotational movements of the jacket 6 also allowing it to perform axial displacements.

Il mandrino In oggetto è Inoltre provvisto di un tappo 20 che chiude superiormente il cilindro 4 e di un ulteriore tappo 21 che lo chiude inferiormente. Il tappo 20 ha la funzione di collegare rigidamente il cilindro al telaio del ponte mobile mediante viti 20', e di costituire da elemento di tenuta alla fuoriuscita del fluido che agisce nel cilindro, oltre a guidare superiormente 11 movimento assiale della camicia mobile 6. The mandrel in question is also provided with a cap 20 which closes the cylinder 4 at the top and with a further cap 21 which closes it at the bottom. The cap 20 has the function of rigidly connecting the cylinder to the frame of the movable bridge by means of screws 20 ', and of constituting a sealing element for the exit of the fluid acting in the cylinder, in addition to guiding the axial movement of the movable liner 6 from above.

Analogamente il tappo inferiore 21 ha lo scopo di chiudere inferiormente il cilindro 4, di costituire da elemento di tenuta del fluido agente nel cilindro e di guidare inferiormente II movimento assiale della camicia mobile 6. Similarly, the lower plug 21 has the purpose of closing the cylinder 4 at the bottom, of constituting a sealing element for the fluid acting in the cylinder and of guiding the axial movement of the mobile jacket 6 at the bottom.

Sia la parte interna del tappi 20 e 21 che la parte superiore esterna della camicia 6 sono dotate di tenute fluidlche anulari 22, di elementi anulari di guida 22a e di elementi di raschiamento 22b. Both the internal part of the plugs 20 and 21 and the external upper part of the jacket 6 are provided with annular fluid seals 22, with annular guiding elements 22a and with scraping elements 22b.

Nella parte inferiore del mandrino è presente un carter 23 collegato inferiormente ad una flangia di reazione 24 ed alla camicia 6. Il carter 23, accompagnando la camicia 6 e quindi l'albero del mandrino nel loro possibile moto assiale, protegge dai getti e dagli spruzzi d'acqua la parte terminale bassa della camicia. In the lower part of the spindle there is a casing 23 connected at the bottom to a reaction flange 24 and to the liner 6. The casing 23, accompanying the liner 6 and therefore the spindle shaft in their possible axial motion, protects against jets and splashes the lower end of the shirt.

La flangia di reazione 24 ha invece lo scopo di reagire alla coppia esercitata dai meccanismi Interni alla testa lucidante 10 trasmessa dall'elemento 25. La flangia di reazione 24, a mezzo di linguette 26, trasmette la coppia alla camicia del mandrino 6. Quindi, a mezzo delle linguette 19, detta coppia viene applicata alla guida cilindrica 18 che a sua volta la trasferisce alla campana superiore 17. Infine le viti 20' trasferiscono la coppia all'elemento di supporto 2 ed all'elemento di trattenimento 5 che la scarica sul telalo del ponte mandrini. The reaction flange 24, on the other hand, has the purpose of reacting to the torque exerted by the mechanisms inside the polishing head 10 transmitted by the element 25. The reaction flange 24, by means of tabs 26, transmits the torque to the sleeve of the spindle 6. Therefore, by means of the tabs 19, said torque is applied to the cylindrical guide 18 which in turn transfers it to the upper bell 17. Finally, the screws 20 'transfer the torque to the support element 2 and to the retaining element 5 which discharges it onto the spindle bridge cover.

La parte inferiore dell'albero 7 comprende una flangia 27 che ha la funzione di collegare al mandrino la testa lucidante 10, e passa attraverso la parte non rotante 25 che reagisce alle coppie, interne alla testa, del meccanismo 28 atto a far basculare i braccetti portanti i settor i abrasIvi. The lower part of the shaft 7 comprises a flange 27 which has the function of connecting the polishing head 10 to the mandrel, and passes through the non-rotating part 25 which reacts to the torques, internal to the head, of the mechanism 28 adapted to swing the arms carrying the abrasive sectors.

E1 infine previsto un sensore 29 che rileva la posizione della testa 10 rispetto al piano di lavoro. Tale sensore può fornire l'informazione al sistema di controllo per rilevare il consumo dei settori abrasivi della testa e segnalarne la fine, ed inoltre consente alla testa di essere sempre posizionata in modo adeguato rispetto ai diversi spessori del lastratl che si presentano sotto 1 1utensile. Finally, a sensor 29 is provided which detects the position of the head 10 with respect to the work surface. This sensor can provide the information to the control system to detect the wear of the abrasive sectors of the head and signal the end thereof, and also allows the head to always be positioned in an adequate manner with respect to the different thicknesses of the slab which occur under the tool.

In corrispondenza dell'estremità inferiore centrale della testa 10 è presente un ugello 30 dal quale viene erogato un getto d'acqua per il raffreddamento dell'utensile. Il getto d'acqua viene erogato attraverso la foratura assiale dell'albero 7 il quale a sua volta la riceve da un condotto applicato sulla parte superiore mediante un giunto rotante non rappresentato. At the lower central end of the head 10 there is a nozzle 30 from which a jet of water is delivered for cooling the tool. The water jet is delivered through the axial drilling of the shaft 7 which in turn receives it from a duct applied on the upper part by means of a rotating joint not shown.

La funzione del mandrino in oggetto è dunque quella di prevedere la rotazione dell'albero 7 ed il suo possibile spostamento assiale dovuto allo scorrimento della camicia 6 all'interno del cilindro 4. The function of the spindle in question is therefore to provide for the rotation of the shaft 7 and its possible axial displacement due to the sliding of the liner 6 inside the cylinder 4.

Infatti la camicia 6 ha la funzione di fungere da pistone in modo da azionare lo spostamento assiale dell'albero 7, in quanto è ad esso collegato attraverso i cuscinetti 8 e 9. La camicia 6 scorre all'interno del cilindro 4 nello spazio compreso nella camera 31. In fact, the liner 6 has the function of acting as a piston so as to activate the axial displacement of the shaft 7, as it is connected to it through the bearings 8 and 9. The liner 6 slides inside the cylinder 4 in the space included in the room 31.

Come è possibile notare la camicia 6 può solamente scorrere assialmente mentre ne è impedita la sua rotazione, per cui l'albero 7 può ruotare rispetto ad un corpo rigido regolabile assialmente. As it is possible to note the jacket 6 can only slide axially while its rotation is prevented, so that the shaft 7 can rotate with respect to an axially adjustable rigid body.

Naturalmente lo spostamento della camicia viene impresso dalla pressione di fluido pneumatico o oleodinamico i cui condotti sono collegati ad opportuni organi di azionamento e di controllo. Naturally, the displacement of the jacket is impressed by the pressure of a pneumatic or oleodynamic fluid, the ducts of which are connected to suitable actuation and control members.

Per lo spostamento assiale dell'albero del mandrino è dunque sufficiente immettere pressione nella parte superiore od in quella inferiore della camera 31 in modo che la parte scorrevole 6 porti a ridosso del lastrato la testa abrasiva oppure l'allontani dallo stesso. For the axial displacement of the mandrel shaft it is therefore sufficient to introduce pressure in the upper or lower part of the chamber 31 so that the sliding part 6 brings the abrasive head close to the slab or moves it away from it.

Naturalmente il gioco delle pressioni immesse nella camera 31 deve essere tale da consentire alla testa abrasiva di esercitare la forza necessaria e sufficiente per la lavorazione del lastrato. Naturally, the play of the pressures introduced into the chamber 31 must be such as to allow the abrasive head to exert the necessary and sufficient force for processing the slab.

Il gruppo mandrino porta-teste in oggetto è stato descritto ed illustrato secondo una soluzione preferenziale, ma possono essere previste alcune varianti, tecnicamente equivalenti alle parti meccaniche ed ai componenti citati, che sono quindi da ritenersi comprese nell'ambito di protezione del presente trovato. The head-carrying spindle assembly in question has been described and illustrated according to a preferential solution, but some variants can be provided, technically equivalent to the mechanical parts and components mentioned, which are therefore to be considered included in the scope of protection of the present invention.

Claims

RI VENDICATIONS 1) Head-holder spindle unit applicable on machines for polishing and / or smoothing of slabs or similar in any material, comprising a shaft placed on axial rotation members with rolling elements suitable for supporting and rotating an abrasion element bearing more preferably pivoting abrasive sectors, characterized by the fact that said shaft and the respective means of rotation with rolling bodies are positioned in a substantially cylindrical containment element, or jacket, axially sliding inside a pneumatic cylinder and / or hydraulic or similar, and in that said containment element or jacket constitutes a piston for the axial sliding of said shaft inside the pneumatic cylinder.

2) Head-carrying spindle unit according to the preceding claim, characterized in that said jacket is constrained to perform only the axial movement by suitable tabs which prevent its rotation by reacting to the torques impressed by said shaft.

3) Head-holding spindle unit according to the preceding claims, characterized in that the rotation of the shaft is impressed by a pulley or the like, placed on rolling bodies and applied to an end of the shaft provided with grooves or the like which allow the the shaft itself to slide axially inside the pulley and to be constrained thereto in a rotary direction.

4) Head-carrying spindle assembly according to the preceding claims, characterized in that said pneumatic cylinder can in turn be applied to the fixed support assembly which also comprises said pulley.

5) Head-carrying spindle unit according to the preceding claims, characterized in that said cylinder is comprised between an upper plug and a lower plug which constitute elements for sealing the fluid under pressure and for sliding of said jacket, as well as for cleaning and scraping .

6) Head-holding spindle unit according to the preceding claims, characterized by the fact that a sensor or similar is provided to detect the position of the head with respect to the work plane and to provide information to the control system to control the consumption of the sector abrasive and signal its end, and also to allow the head to always be positioned adequately with respect to the different thicknesses of the slabs that occur under the tool.