ITVR970116A1

ITVR970116A1 - Utensile troncatore e metodo per la sua realizzazione

Info

Publication number: ITVR970116A1
Application number: IT97VR000116A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Parini
Original assignee: Tecno Sinter Srl
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 1999-06-04
Also published as: ES2181155T3; EP0920959A3; DE69807421D1; US6129077A; IT1297505B1; KR19990062810A; DE69807421T2; ITVR970116A0; EP0920959B1; EP0920959A2; ATE222837T1

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

“UTENSILE TRONCATORE E METODO PER LA SUA REALIZZAZIONE.”

La presente invenzione si riferisce ad un utensile troncatore ed al metodo per la sua realizzazione.

In particolare, l’utensile in oggetto può vantaggiosamente essere impiegato su macchinari motorizzati fissi o portatili (elettroutensili) per il taglio di vetro; legno, laterizi in genere, ceramiche, granito e cemento armato.

Come è noto, attualmente gli utensili troncatori sono generalmente costituiti da una anima piastriforme metallica a conformazione discoidale portante perifericamente dei mezzi abrasivi saldati sull’anima o collegati ad essa mediante procedimenti di sinterizzazione o di elettrodeposizione.

Comunemente i mezzi abrasivi sono costituiti da una corona continua diamanta o da una pluralità di settori circolari diamantati entrambi ottenibili attraverso noti procedimenti industriali quali la sinterizzazione con polveri metalliche diamantate, relettrodeposizione, l’incastonatura di diamanti naturali o artificiali (superabrasivi), il rullaggio di elementi diamantati su superimi metalliche o ancora la godronatura di superimi metalliche seguita da pressatura di elementi diamantati.

Gli utensili troncatori possono inoltre presentare o meno, in funzione dello specifico impiego per cui sono adibiti, delle scanalature disposte in corrispondenza della corona abrasiva atte a permettere lo scarico del materiale asportato.

Nell’uso, gli utensili troncatori realizzati in accordo con la tecnica nota, manifestano alcuni svantaggi.

Innanzi tutto, l’anima metallica di cui sono costituiti può essere soggetta in fase operativa a deformazioni di flessione che possono determinare una insufficiente precisione di taglio o addirittura la rottura dell’utensile.

In particolare, si noti che questo problema tende ad presentarsi con accentuata gravità in concomitanza con il riscaldamento dell’utensile.

Un comportamento non sufficientemente rigido dell’anima interna, in particolare appunto acuito dall’aumento della temperatura di lavoro dell’utensile, determina anche una diminuzione della efficienza di taglio causata dallo strisciamento dei fianchi dell’utensile sul materiale da tagliare e quindi in definitiva un aumento della potenza impegnata a parità di superficie tagliata.

Un ulteriore inconveniente di non inferiore entità risiede nell’eccessiva rumorosità che deriva dall’impiego degli utensili troncatori di tipo noto. Infatti, l’anima metallica costituisce un’ottimo mezzo di propagazione ed amplificazione delle vibrazioni e delle onde sonore che nascono in seguito al contatto strisciante tra la superficie abrasiva ed il materiale da tagliare.

In altre parole, gli utensili troncatori a tutt’oggi disponibili in accordo con la tecnica nota emettono durante le operazioni di taglio ed in seguito alla presenza del'anima in materiale metallico, delle onde acustiche ad un livello sonoro molto fastidioso se non a volte pericoloso per la salute stessa degli operatori.

Per consentire l’impiego degli utensili troncatori di tipo noto in condizioni di lavoro accettabili e a norma delle direttive vigenti in tema di sicurezza negli ambienti di lavoro, si rende necessario l’impiego di cuffie per le orecchie in grado di attutire i rumori provenienti dagli utensili.

E’ chiaro inoltre che un ambiente di lavoro inquinato da rumori assordanti determina anche tutta una serie di problemi indiretti (quale ad esempio la difficile comunicazione tra il personale) che influiscono sul rendimento e sull’efficenza di una azienda.

Scopo essenziale del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti manifestati dagli utensili troncatori di tipo noto mettendo a disposizione un utensile troncatore il quale presenti una elevata rigidità in qualsiasi condizione di impiego e permetta il raggiungimento di elevati e costanti standard qualitativi di taglio.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un utensile troncatore capace di emettere durante le operazioni di taglio di un qualunque materiale un livello di potenza sonora non eccessivamente fastidioso e di assoluta sicurezza.

Altro scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un metodo per ottenere l’utensile troncatore in oggetto garantendo una perfetta unione tra un supporto esterno portante una superficie abrasiva ed un’anima centrale collegata a dei mezzi di motorizzazione.

Le caratteristiche tecniche dell’utensile troncatore e del procedimento per la sua realizzazione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano alcune forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui:

la figura la mostra schematicamente una vista in pianta di un primo esempio realizzativo del’utensile troncatore oggetto del presente trovato;

la figura lb mostra schematicamente una vista in pianta di un secondo esempio realizzativo dell’utensile troncatore oggetto del presente trovato;

la figura 2 mostra schematicamente una vista in sezione laterale ingrandita fatta lungo la traccia II - II di fig. la di una porzione dell’utensile di fig. la;

la figura 3 mostra schematicamente una vista in sezione laterale ingrandita fatta lungo la traccia II - II di fig. lb di una porzione dell’utensile di fig. lb;

la figura 4 mostra schematicamente una vista in pianta dell’utensile troncatore oggetto del presente trovato in accordo con un suo terzo esempio realizzativo ed essendo state asportate alcune parti per meglio evidenziarne altre;

la figura 5 mostra schematicamente una vista in sezione laterale ingrandita fatta lungo la traccia V - V di fig. 4 di una porzione dell’utensile di fig. 4;

la figura 6 mostra schematicamente una vista in pianta dell’utensile troncatore oggetto del presente trovato in accordo con un suo quarto esempio realizzativo;

la figura 7 mostra schematicamente una vista in sezione laterale ingrandita fatta lungo la traccia VII - VII di fig. 6 di una porzione dell’utensile di fig. 6;

le figure 8 e 9 mostrano due ulteriori possibili conformazioni di un particolare costruttivo dell’utensile in oggetto relative ad un supporto esterno.

Conformemente alle figure dei disegni allegati, è stato indicato nel suo complesso con 1 l’utensile troncatore oggetto del presente trovato.

Esso presenta sostanzialmente una conformazione discoidale ottenuta mediante una superficie periferica abrasiva 2 montata esternamente ad un’anima centrale rigida 3 (v. figg. la, lb).

Centralmente all’anima 3 è ricavato un foro di ancoraggio 4 di dimensioni convenzionali atto a permettere di montare l’utensile l su dei mezzi di motorizzazione (non illustrati nelle allegate figure) capaci di imprimergli una rotazione attorno al suo asse centrale Z.

L’anima centrale 3 è costituita, in accordo con una rilevante caratteristica del presente trovato, da un materiale composito ad elevata rigidità atto a rendere inflessibile l’utensile troncatore 1 ed a limitare la trasmissione ed amplificazione di onde sonore attraverso l’anima centrale 3.

Nella fattispecie dell’esempio illustrato nelle figg. la e lb si è cercato di riprodurre graficamente delle anime centrali 3 costituite da fibre di carbonio (rappresentate in nero) legate a filamenti polimerici ad elevato peso molecolare quali ad esempio fibre di kevlar (*) (rappresentate in bianco). L’anima centrale può essere costituita anche da altri materiali compositi senza per questo uscire dall’ambito di protezione della presente privativa. ;In particolare risultano particolarmente indicate allo scopo le fibre di carbonio, le fibre di kevlar, le fibre di vetro, le fibre di materiale sintetico, le materie plastiche arricchite con sostanze estremamente dure (silicati), fogli di fibre di carbonio intervallati da fibre di vetro o ancora il carbonio sinterizzato. Ovviamente, i procedimenti industriali atti produrre i materiali sopra menzionati sono tutti noti nelle loro caratteristiche tecniche generali. ;Si noti che vantaggiosamente, l’impiego di fibra di vetro all’interno di fogli di fibre di carbonio permette di realizzare anime centrali 3 dotate di elevata rigidità risparmiando sulla quantità di fibra di carbonio impiegata. ;Ciò è sostanzialmente un vantaggio perché permette di abbassare i costi di produzione degli utensili troncatori 1 in oggetto in quanto le fibre di vetro sono meno costose delle fibre di carbonio. ;Come si può vedere nelle figg. 2 e 3 relative a due diversi esempi realizzativi dell’utensile 1 in oggetto, la superficie periferica abrasiva 2 è ottenuta su un elemento di taglio 5 fissato ad un supporto esterno 6 rigidamente connesso all’anima centrale 3 mediante dei mezzi di fissaggio 7 atti a rendere la superficie periferica abrasiva 2 solidale all’anima centrale 3 stessa. ;Più dettagliatamente, il supporto esterno 6 comprende un elemento di collegamento 8 estendentesi verso il foro di ancoraggio 4, rigidamente connesso all’elemento di taglio 5 in corrispondenza del proprio margine esterno 9. ;In entrambi gli esempi realizzativi illustrati (v. figg 2 e 3), l’elemento di collegamento 8 presenta uno spessore trasversale d inferiore a quello dell’elemento di taglio D in modo da permettere lo scarico dei trucioli durante le operazioni di taglio. ;I mezzi di fissaggio 7 precedentemente ricordati sono costituiti dalle superfici laterali corrugate 10 dell’elemento di collegamento 8, le quali grippano sull’anima centrale 3, e da una pluralità di cavità 11 entro le quali è complementarmente inserita a tenuta l’anima centrale 3 stessa. ;In particolare, in figura 2 è rappresentata la sezione di un utensile 1 in cui l’elemento di taglio 5 è ottenuto per sinterizzazione di polveri metalliche diamantate e risulta fissato durante tale procedimento all’elemento di collegamento 8 grazie ad una pluralità di fori di ancoraggio 12 attraversati dal materiale di sinterizzazione. ;Una analoga connessione tra l’elemento di taglio 5 e l’elemento di collegamento 8 è anche prevista per gli esempi riportati nelle figure 4, 5, 8 e 9 dei quali si parlerà più avanti. ;Si noti che nei suddetti esempi dotati di una siffatta connessione, il supporto esterno 6 presenta una spalla 13 interposta tra l’elemento di taglio 5 e l’elemento di collegamento 8, dotata di spessore trasversale d’ inferiore a quello dell’elemento di taglio 5. ;Nell’esempio riportato in fig. 3, si fa riferimento al caso in cui sull’elemento di taglio 5 sono state ricavate le superfici periferiche abrasive 2 mediante un procedimento di elettrodeposizione. ;In accordo con la tecnica nota, tale procedimento conferisce all’elemento di taglio 5 uno spessore diamantato 14 lungo tutte le superfici periferiche abrasive 2. ;In questo caso l’elemento di taglio 5 forma un corpo unico con l’elemento di collegamento 8 e con esso costituisce il suddetto supporto esterno 6. ;Vantaggiosamente, in entrambi gli esempi citati le cavità 11 possono essere costituite da dei fori passanti attraversati dall’anima centrale 3 per bloccare rigidamente quest’ ultima all’elemento di collegamento 8. ;In accordo con gli esempi illustrati nelle allegate figure, l’anima centrale 3 si estende sui due lati dell’utensile troncatore 1 ricoprendo tutta l’area compresa tra il margine esterno 9 dell’elemento di collegamento 8 ed il foro di ancoraggio 4. ;Nelle figure 4 e 5 è illustrato un altro esempio realizzativo dell’utensile troncatore L oggetto del presente trovato. In accordo con queste figure l’elemento di collegamento 8 si estende verso L’ interno dell’anima centrale 3 mediante una pluralità di razze 15 collegate tra loro all’estremità interna da una corona centrale 16. ;Su quest’ ultima si può notare la presenza di sedi filettate 17 atte a ricevere delle viti 18 inserite in corrispondenti fori ricavati sull’anima centrale 3. Ciò sempre al fine di assicurare una perfetta unione tra l’anima centrale 3 e l’elemento di collegamento 8. ;Nel caso particolare in cui le razze siano numerose esse possono venire sostituite da un unico foglio piastriforme estendentesi con continuità verso il foro di ancoraggio 4. Ovviamente, i mezzi di fissaggio sopra ricordati vengono in questo caso tutti ricavati sulle superfici del suddetto foglio piastriforme. ;Secondo una realizzazione preferenziale tutti i diversi elementi di cui può essere composto il supporto esterno 6 (elemento di taglio 5, spalla 13, elemento di collegamento 8, razze 15 corona centrale 16) sono costituiti da materiale metallico. ;Nelle figure 6 e 7 viene riportato un nuovo esempio realizzativo dell’utensile oggetto del presente trovato. In base a questa realizzazione, viene omesso il supporto esterno 6 e la superficie periferica abrasiva 2 è ottenuta direttamente su una porzione periferica 21 deH’anima centrale 3. In altre parole, in corrispondenza della porzione periferica 21 sono presenti degli elementi diamantati 22 inglobati in maniera fissa nella trama costitutiva dell’anima centrale 3. Tale realizzazione è resa ad esempio possibile dalla pressatura mediante leganti di più fogli di fibre di carbonio al cui interno viene riposto, in corrispondenza della porzione periferica 21, una miscela di elementi diamantati 22. Questi ultimi penetrano in seguito a pressatura nelle trame della fibra di carbonio rimanendovi legati e fuoriuscendo in superficie realizzano le superfici periferiche abrasive 2. ;Nelle figure 8 e 9 vengono presentati due (diversi esempi realizzativi del supporto esterno 6. In particolare l’esempio di fig. 8 mostra una pluralità di settori circolari di taglio 19 fìssati ad una corona continua. L’esempio di fig. 9 mostra invece un elemento di taglio 5 costituto da una corona continua fissata ad un elemento di collegamento 5 costituto da una pluralità settori circolari di collegamento 20. ;Il metodo di realizzazione dell’utensile ora descritto strutturalmente è il seguente. ;Innanzi tutto, si procede alla realizzazione della superficie periferica abrasiva 2 sull’elemento di taglio 5 fissato al supporto esterno 6. Questa fase è resa possibile attraverso noti procedimenti industriali quali la sinterizzazione con pólveri metalliche diamantate, L elettrodeposizione, l’incastonatura di diamanti naturali o artificiali (superabrasivi), il rullaggio di elementi diamantati su superfici metalliche o ancora la godronatura di superfici metalliche seguita da pressatura di elementi diamantati. ;Ha luogo quindi l’insediamento dei mezzi di fissaggio 7 sul supporto esterno 6. Si procede cioè alla realizzazione delle superfici laterali corrugate 10 e della pluralità di cavità 11 sull’elemento di collegamento 8. ;A questo punto si esegue la fase di realizzazione dell’anima centrale 3 la quale, al termine di questa stessa fase, risulta rigidamente connessa al supporto esterno 6 mediante i mezzi di fissaggio 7 sopra ricordati. ;Nel caso particolare in cui la realizzazione dell’anima centrale 3 venga ottenuta attraverso la pressatura di fogli di fibre di carbonio (o di carboniokevlar, kevlar, fibre di vetro, fibre di carbonio-fibre di vetro) si realizza un inserimento del materiale costitutivo dell’anima centrale 3 aH’intemo delle cavità 11 dell’elemento di collegamento 8 nonché un ancoraggio di detto materiale alle asperità delle superfici corrugate 10 dell’elemento di collegamento 8. ;Durante la fase di realizzazione dell’anima centrale 3 ha luogo la copertura di tutta l’area compresa tra il margine esterno 9 dell’elemento di collegamento 8 ed il foro di ancoraggio 4. ;Il trovato così concepito raggiunge pertanto gli scopi prefissi. ;Ovviamente il presente trovato potrà assumere, nella sua realizzazione pratica, anche forme e configurazioni diverse da quella sopra illustrata senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione. Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le forme, le dimensioni ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze. ;(*) marchio registrato

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Utensile troncatore del tipo sostanzialmente discoidale dotato di almeno una superficie periferica abrasiva (2) disposta esternamente ad un’anima centrale (3) di supporto azionata da mezzi di motorizzazione a ruotare attorno ad un <'>asse centrale (Z), caratterizzato dal fatto che detta anima centrale (3) è sostanzialmente costituita da un materiale composito ad elevata rigidità, detto materiale composto essendo atto a rendere inflessibile detto utensile troncatore (1) ed a limitare la trasmissione ed amplificazione di onde sonore attraverso detta anima centrale (3).
2. Utensile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale composito è sostanzialmente costituito da fibre di carbonio.
3. Utensile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale composito è sostanzialmente costituito da fibre di vetro.
4. Utensile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale composito è sostanzialmente costituito da fibre di materiale polimerico.
5. Utensile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale composito è sostanzialmente costituito da fibre di carbonio legate a filamenti polimerici ad elevato peso molecolare.
6. Utensile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale composito è sostanzialmente costituito da fibre di carbonio legate a fibre di kevlar.
7. Utensile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale composito è sostanzialmente costituito da carbonio sinterizzato.
8. Utensile secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto materiale composito è sostanzialmente costituito da fibre di carbonio laminate tra le quali è inserito almeno un foglio di fibra di vetro.
9. Utensile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta superficie periferica abrasiva (2) è ottenuta su un elemento di taglio (5) fissato ad un supporto esterno (6) rigidamente connesso a detta anima centrale (3) mediante dei mezzi di fissaggio (7) atti a rendere detta superficie periferica abrasiva (2) solidale a detta anima centrale (3).
10. Utensile secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detta superficie periferica abrasiva (2) è ottenuta su una porzione periferica (21) di detta anima centrale (3).
11. Utensile secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di fissaggio (7) comprendono sostanzialmente un elemento di collegamento (8) ricavato su detto supporto esterno (6), rigidamente connesso in corrispondenza del suo margine esterno (9) a detto elemento di taglio (5) rispetto al quale presenta un ridotto spessore trasversale (d), detto elemento di collegamento (8) essendo dotato di superimi laterali corrugate (10) grippanti su detta anima centrale (3) e di una pluralità di cavità (11) entro le quali è complementarmente inserita a tenuta detta anima centrale (3).
12. Utensile secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che dette cavità (11) sono costituite da fori passanti attraversati da detta anima centrale (3) la quale ricopre sostanzialmente detto elemento di collegamento (8) estendendosi dal margine esterno (9) di quest’ultimo su entrambi i lati di detto utensile troncatore (1) verso l’interno di detta anima centrale (3).
13. Utensile secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto elemento di collegamento (8) si estende verso l’interno di detta anima centrale (3) mediante una pluralità di razze (15) collegate tra loro al ' estremità interna da una corona centrale (16).
14. Utensile secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto elemento di collegamento (8) si estende con continuità verso Fintemo di detta anima centrale (3) realizzando sostanzialmente un foglio piastriforme sul quale sono ricavati detti mezzi di fissaggio (7) per il collegamento di detta anima centrale (3) alle due superfici laterali definite da detto foglio piastriforme centrale.
15. Utensile secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto supporto esterno (6) presenta una spalla (13) interposta tra detto elemento di taglio (5) e detto elemento di collegamento (8) di spessore trasversale (d’) inferiore a quello (D) di detto elemento di taglio (5).
16. Utensile secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto supporto esterno (6) è in materiale metallico.
17. Utensile secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto elemento di taglio (5) forma corpo unico con detto elemento di collegamento (8) e con esso costituisce detto supporto esterno (6).
18. Utensile secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto elemento di taglio (5) è in materiale metallico.
19. Utensile secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto elemento di collegamento (8) è in materiale metallico.
20. Utensile secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto elemento di taglio (5) è costituto da una pluralità di settori circolari di taglio (19).
21. Utensile secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto elemento di taglio (5) è costituto da una corona continua.
22. Utensile secondo la rivendicazione 1 1 caratterizzato dal fatto che detto elemento di collegamento (8) è costituto da una pluralità di settori circolari di collegamento (20).
23. Utensile secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto elemento di collegamento (8) è costituto da una corona continua.
24. Metodo di realizzazione di un utensile troncatore del tipo sostanzialmente discoidale dotato di almeno una superficie periferica abrasiva (2) disposta esternamente ad un’anima centrale (3) rigida azionata da mezzi di motorizzazione a ruotare attorno ad un asse centrale caratterizzato dal fatto di comprendere sostanzialmente le seguenti fasi di lavorazione: -realizzazione di detta superficie periferica abrasiva (2) su di un elemento di taglio (5) fissato ad un supporto esterno (6); -insediamento di mezzi di fissaggio (7) su detto supporto esterno (6); -realizzazione di detta anima centrale (3), rigidamente connessa a detto supporto esterno (6) mediante detti mezzi di fissaggio (7), in un materiale composito ad elevata rigidità atto a rendere inflessibile detto utensile troncatore (1) ed a limitare la trasmissione ed amplificazione di onde sonore attraverso detta anima.
25. Metodo secondo la rivendicazione 24, caratterizzato dal fatto che detta fase di realizzazione di detta anima centrale (3) viene ottenuta ricoprendo almeno un elemento di collegamento (8) ricavato su detto supporto esterno (6).
26. Metodo secondo la rivendicazione 24, caratterizzato dal fatto che durante detta fase di realizzazione di detta anima centrale (3) il materiale composito di cui si connette rigidamente a detto elemento di collegamento (8) per effetto della presenza su quest’ultimo di detti mezzi di fissaggio (7) ricavati durante la fase di insediamento e sostanzialmente costituiti da superfici laterali corrugate (10) e da una pluralità di cavità (11) entrambi ottenuti su detto supporto esterno (6).
27. Metodo secondo le rivendicazioni 24 e 25, caratterizzato dal fatto che detto elemento di collegamento (8) si estende con continuità verso l’interno di detta anima centrale (3) realizzando sostanzialmente un foglio piastriforme sul quale durante detta fase di insediamento vengono ricavati detti mezzi di fissaggio (7) per garantire il collegamento di detta anima centrale (3) alle due superficì laterali definite da detto foglio piastriforme durante detta fase di realizzazione di detta anima centrale (3).
28. Utensìle troncatore e metodo per la sua realizzazione secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e p er gli accennati scopi