IT201900011595A1 - Apparato per la lavorazione di portamole per uso industriale e relativo procedimento di utilizzo - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione avente per titolo:

“Apparato per la lavorazione di portamole per uso industriale e relativo procedimento di utilizzo”

L’oggetto della presente invenzione si colloca, in generale, nel campo delle attrezzature e componenti per macchine utensili industriali.

Più in dettaglio si riferisce ad un apparato, e al suo relativo procedimento di utilizzo, per la lavorazione di portamole per uso industriale destinate a centri di lavoro dedicati alla tornitura e rettifica, ad esempio di corpi sferici.

Sono note nello stato dell’arte macchine rettificatrici per rettificare con precisione sfere in acciaio o rivestite (con stellite, ceramica, CBN o altri materiali).

Una macchina rettificatrice per sfere comprende solitamente un dispositivo di posizionamento della sfera costituito da un albero orizzontale rotante utilizzato per controllarne la rotazione e un gruppo di mole abrasive disposto sulla superficie concava di un utensile a semisfera equipaggiato sulla macchina rettificatrice.

Ciascuna mola abrasiva è alloggiata in un’opportuna sede dell’utensile a semisfera ed è provvista di una pietra; le mole abrasive, che possono essere anche rotanti, sono disposte in modo anulare, e formano congiuntamente uno spazio sferico concavo per la rettifica di una superficie convessa sferica.

Tra i dispositivi a sfera, lavorabili mediante dette macchine, sono noti gli otturatori di valvole a sfera.

La valvola a sfera è il tipo più comune ed utilizzato di dispositivo di intercettazione di un flusso in condotte idrauliche; il suo funzionamento si basa sulla rotazione di 90° di un otturatore sferico dotato di una cavità cilindrica coassiale al flusso. La valvola consente la chiusura, l'apertura e la riduzione del flusso.

Le macchine rettificatrici per otturatori di valvole a sfera industriali sono espressamente studiate per la rettifica di valvole con tenute metallo-metallo e sono in taglie differenti per lavorare sfere da 1” a 64”; versioni più piccole possono rettificare sfere fino a 250 mm di diametro esterno, le più grandi possono arrivare a rettificare sfere fino a 2500 mm.

La rettifica è effettuata tramite tazze sulle quali sono montate i portamole o porta-pietre in alluminio; l’aggancio delle tazze da parte dell’unità di rettifica è idraulico per facilitare le operazione di cambio tazza necessarie per lavorare sfere di diverso diametro.

L’unità di rettifica di dette macchine è solitamente provvista di un asse verticale per un facile e veloce riallineamento della rettifica con la sfera nel caso che il peso di quest’ultima determini uno spostamento verticale del proprio centro rispetto a quello della macchina.

Le pietre hanno diversa granatura a seconda del grado di rugosità richiesto e vengono automaticamente affilate durante la lavorazione.

Sono note nello stato dell’arte numerose macchine rettificatrici per otturatori di valvole a sfera industriali tra le quali si citano le seguenti oggetto di documentazioni brevettuali: - il documento CN201120576 dal titolo “Surface grinding machine for bulb stopper of ball valve” illustra una rettificatrice per le superfici di un otturatore a sfera di una valvola a sfera, che comprende un dispositivo di posizionamento disposto su un albero orizzontale della rettificatrice utilizzato per posizionare l’otturatore a sfera e per controllare la sua rotazione; un utensile a pietre abrasive è disposto su un albero verticale della rettificatrice ed è provvisto di una pluralità di pietre abrasive disposte in modo anulare e aventi ciascuna una superficie abrasiva sferica; tutte le superfici abrasive formano congiuntamente uno spazio sferico di rettifica; l’utensile a pietre abrasive può ruotare sotto il controllo di una fonte di energia e rettificare mediante le superfici abrasive delle pietre la superficie sferica dell’otturatore a sfera;

- il documento CN203471545 dal titolo “Ball-valve grinder” illustra una rettificatrice per valvole a sfera che comprende un telaio dotato di un tavolo di rettifica rotante che viene utilizzato per il fissaggio di una sfera. Il telaio è dotato inoltre di un azionamento che fa ruotare il tavolo di rettifica e di uno strumento di rettifica che viene utilizzato per la rettifica della sfera. Il tavolo di rettifica rotante comprende un disco rotante e un supporto inferiore di rettifica disposti coassialmente; il supporto di rettifica è dotato di un'apertura rastremata per la rettifica. Il disco rotante è collegato, in modo da poter ruotare, con un dispositivo motorizzato. Il dispositivo motorizzato è collegato ad un meccanismo di controllo della velocità di rotazione che viene utilizzato per controllare la velocità di rotazione del disco rotante. Lo strumento di rettifica comprende un utensile a forma di tazza provvisto di una imboccatura dotata di un’apertura rastremata per la rettifica;

- il documento US7220171 dal titolo “Cutting cup for sphere making machines” illustra una tazza da taglio per una macchina per la produzione di sfere; la tazza da taglio comprende un anello cilindrico avente una parete esterna, una parete interna, una parete di fondo e una parete superiore, la parete superiore ha almeno una sfaccettatura smussata inclinata verso il basso dalla parete esterna alla parete interna. Un elemento di taglio è collegato a ciascuna delle faccette smussate. Ciascuno degli elementi di taglio ha un tagliente adatto per essere a contatto almeno parzialmente con un pezzo da lavorare per trasformarlo in una sfera. Un elemento di montaggio è fissato alla parete di fondo dell'anello cilindrico per fissare la tazza di taglio al mandrino di una macchina per la fabbricazione di sfere.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un apparato di supporto per dette attrezzature e componenti per macchine utensili industriali.

Più in dettaglio la presente invenzione ha lo scopo di fornire un apparato industriale per la lavorazione e/o produzione di portamole destinati a centri di lavoro dedicati alla tornitura e rettifica, ad esempio di corpi sferici in acciaio o rivestiti.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un procedimento di utilizzo di detto apparato industriale.

Ulteriori caratteristiche vantaggiose dell’apparato suddetto sono descritte nelle successive rivendicazioni dipendenti.

Le rivendicazioni suddette si intendono qui integralmente riportate.

Si provvede, in quanto segue, la descrizione di una forma di attuazione esemplificativa, come tale non limitativa, di un apparato per la lavorazione di portamole per uso industriale e relativo procedimento di utilizzo, secondo la presente invenzione.

L’apparato secondo la presente invenzione è costituito da:

- un banco di lavoro riscaldato a temperature variabili alimentato elettricamente provvisto di alloggiamenti atti all’inserimento dei portamole, e di una protezione o copertura metallica forellata ad apertura manuale,

- un quadro elettrico di comando,

- uno o più pulsanti di emergenza, a riavviamento manuale installati anche in varie postazioni e collegati tra loro,

- un semaforo, la cui accensione rappresenta obblighi per un uso corretto dei Dispositivi Protettivi Individuali (D.P.I.).

Detto apparto industriale per la lavorazione e/o produzione di portamole viene utilizzato per la rimozione / applicazione mediante riscaldamento del collante allo scopo di poter effettuare lo scollaggio delle mole usurate e l’incollaggio di nuove mole pronte ad una nuova lavorazione di rettifica.

L'azione del banco di lavoro dell’apparato, alimentato da energia elettrica e regolato da termostato, consiste nello scaldare ciascuna sede alloggiante il porta-mola e il relativo materiale collante, ad esempio di origine vinilica (ceralacca), che si deposita nel portamola allo scopo di poter effettuare lo scollaggio delle mole usurate e l’incollaggio di nuove mole pronte per una nuova lavorazione di rettifica.

L’apparato è dotato di un quadro elettrico di comando e di uno o più pulsanti di emergenza, ad esempio a fungo, a riavviamento manuale installati anche in varie postazioni e collegati tra loro; nel caso di necessità l'operatore può facilmente intervenire con una semplice manovra e conseguentemente bloccare ogni movimento. L’apparato è dotato anche di un semaforo, la cui accensione rappresenta obblighi per un uso corretto dei dispositivi protettivi individuali (D.P.I.).

Le fasi operative essenziali per effettuare la rimozione delle mole usurate consistono in: - sollevamento della copertura di protezione del banco di lavoro,

- inserimento di almeno un porta-mola provvisto del materiale collante da fondere nel relativo alloggiamento,

- abbassamento/chiusura di detta copertura di protezione,

- azionamento del banco di lavoro agendo sui pulsanti di comando sino al raggiungimento della temperatura di fusione di circa 150°C,

- rilevazione della temperatura e del tempo di riscaldamento tramite indicatore, - raffreddamento

- apertura della copertura di protezione,

- estrazione del portamola dall’alloggiamento,

- rimozione del collante e dei residui di mola dal portamola.

Le fasi operative essenziali per effettuare l’incollaggio di nuove mole a portamole privi di mole comprendono le seguenti ulteriori fasi:

- inserimento di almeno un portamola all’interno di un alloggiamento del banco di lavoro,

- applicazione di collante al portamola,

- applicazione di una mola al portamola provvisto di collante,

- abbassamento e chiusura della copertura di protezione del banco di lavoro,

- azionamento del banco di lavoro agendo sui pulsanti di comando sino al raggiungimento della temperatura di fusione di circa 150°C ,

- rilevazione della temperatura e del tempo di riscaldamento tramite indicatore, - apertura della copertura di protezione,

- estrazione del portamola dall’alloggiamento.

Per quanto sopra descritto l’apparato ed il procedimento di utilizzo proposti, rappresentano tecnologie innovative volte a ottimizzare le operazioni di rimozione di mole usurate e l’incollaggio di nuove mole su porta-mole per uso industriale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva dell’apparato per la lavorazione di portamole per uso industriale e relativo procedimento di utilizzo illustrato, a titolo di esempio, non limitativo, con l’aiuto delle tavole di disegni allegate in cui:

la figura 1 rappresenta una vista laterale del banco di lavoro dell’apparato, provvisto di alloggiamenti idonei all’inserimento di portamole, e della consolle di comando provvista di gruppi di comando per la gestione della temperatura di detti alloggiamenti e di copertura di protezione in posizione di apertura;

la figura 2 rappresenta una vista dall’alto dell’apparato.

L’apparato per la lavorazione di portamole per uso industriale secondo la presente invenzione illustrato nelle figure 1 e 2 comprende un banco di lavoro 2 in acciaio provvisto di un piano 9 e di almeno un alloggiamento 10 idoneo all’inserimento di un portamola P; l’alloggiamento 10 è riscaldato a temperature variabili mediante una resistenza 11 provvista di una sonda termica 13.

Ciascun alloggiamento 10, idoneo all’inserimento di un portamola P, è di dimensioni e forma idonea: ad esempio di forma cilindrica, parallelepipeda, prismatica a base poligonale

Una consolle di comando 3, provvista di un gruppo di comando 12 permette la gestione della temperatura degli alloggiamenti 10; per tale scopo il gruppo di comando è provvisto di un interruttore on/off 12.1 e di un termostato con indicatore 12.2 della temperatura e del tempo di riscaldamento.

Ciascun gruppo di comando 12 permette la gestione della temperatura di almeno un corrispondente alloggiamento 10 sino al raggiungimento di una temperatura di fusione di 150°C.

L’apparato è provvisto inoltre di una struttura a telaio 4 per il sostegno del banco di lavoro 2, di una protezione 5 fungente da copertura del banco di lavoro 2 e di una protezione 6 fungente da copertura della consolle di comando 3.

L’apparato è provvisto di un pulsante di emergenza 7, ad esempio a fungo, a riavviamento manuale la cui manovra non può essere azionata accidentalmente: il ripristino del pulsante a fungo non rimette in moto la macchina, ma da solo il consenso alla sua riaccensione che si ottiene girando nuovamente la chiave; il pulsante presenta un sufficiente contrasto di colore.

Un dispositivo 8 di segnalamento luminoso segnala gli obblighi per un uso corretto dei dispositivi protettivi individuali (D.P.I.): a semaforo rosso (quando la copertura del banco di lavoro è sollevata) obbligo di indossare guanti anticalore che avvolgano fino al gomito e visore per proteggere gli occhi da eventuali schizzi, a semaforo verde e con copertura abbassata possibilità di togliersi i D.P.I..

In un’altra esecuzione l’apparato può essere provvisto di un banco di lavoro, provvisto di una struttura di sostegno a telaio e di una protezione fungente da copertura, per le lavorazioni di pulitura dei portamola P mediante rimozione di sporco polveri e materiale organico dalle relative superfici eseguita con acqua con/o senza detergente.

La rimozione di sporco polveri e del materiale organico è attuata da un operatore mediante mezzi e metodi meccanici, fisici, chimici, o misti o in alternativa è attuata da idonee macchine e apparati provviste di detti mezzi.

L’apparato può essere equipaggiato di una cappa aspirante per la captazione di fumi, vapori, polveri aerodisperse e/o altri eventuali inquinanti emessi durante la lavorazione; la cappa è di dimensione idonea, di portata variabile, con cicli di funzionamento alternati o manuali e provvista di una pipeline per il convogliamento dell'inquinante prelevato in una apparecchiatura filtrante idonea al trattamento degli inquinanti captati.

Sull’apparato possono essere presenti icone e decalcomanie per l'identificazione, la segnalazione di pericolo ed avvertenze, indicanti ad esempio i seguenti obblighi:

- tenersi lontano dalla zona di lavoro,

- leggere il manuale di istruzione,

- indossare cuffie otoprotettive (es. auricolari a doppio strato),

- indossare particolari guanti e calzature conformi alle norme vigenti,

- utilizzo di occhiali protettivi.

Le fasi operative per effettuare la rimozione delle mole usurate e l’incollaggio di nuove mole, sono le seguenti:

a) sollevamento della copertura 5 di protezione del banco di lavoro 2,

b) inserimento di almeno un portamola P provvisto di residui di mola e collante all’interno di almeno un alloggiamento 10 del banco di lavoro,

c) abbassamento e chiusura della copertura 5 di protezione del banco di lavoro 2, d) azionamento di un gruppo di comando 12 mediante interruttore on/off 12.1 e impostazione della temperatura di un corrispondente alloggiamento 10,

e) rilevazione della temperatura e del tempo di riscaldamento richiesto di un alloggiamento 10 tramite indicatore 12.2 corrispondente,

f) raffreddamento,

g) apertura della copertura 5 di protezione del banco di lavoro 2,

h) estrazione del portamola dall’alloggiamento,

i) rimozione del collante e dei residui di mola M dal portamola P.

Detto procedimento può comprendere la seguenti ulteriori fasi per effettuare l’incollaggio di nuove mole su portamole privi di mole:

j) inserimento di almeno un portamola P pulito all’interno di un alloggiamento 10 del banco di lavoro,

k) applicazione di collante al portamola,

l) applicazione di una mola al portamola provvisto di collante,

m) abbassamento e chiusura della copertura 5 di protezione del banco di lavoro 2, n) azionamento di un gruppo di comando 12 mediante interruttore on/off 12.1 e impostazione della temperatura di un corrispondente alloggiamento 10,

o) rilevazione della temperatura e del tempo di riscaldamento richiesto di un alloggiamento 10 tramite indicatore 12.2 corrispondente,

p) raffreddamento,

q) apertura della copertura 5 di protezione del banco di lavoro 2,

r) estrazione del portamola dall’alloggiamento.

L’apparato per la lavorazione di portamole per uso industriale e il relativo procedimento di utilizzo secondo la presente descrizione sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari possono essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti a seconda delle esigenze, senza uscire dall’ambito di tutela della presente invenzione. Anche se l’apparato e il procedimento sono descritti con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l’intelligenza dell’invenzione e non costituiscono alcuna limitazione all’ambito di tutela rivendicato.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) per la lavorazione di portamole per uso industriale comprendente: - un banco di lavoro (2) in acciaio, alimentato elettricamente, provvisto di un piano (9) e di almeno un alloggiamento (10) idoneo all’inserimento di un portamola (P), detto alloggiamento essendo riscaldato a temperature variabili mediante almeno una resistenza (11) provvista di sonda termica (13), - una consolle di comando (3), provvista di almeno un gruppo di comando (12) per la gestione della temperatura di almeno un alloggiamento (10), il gruppo di comando essendo provvisto di un interruttore on/off (12.1) e di un termostato con indicatore (12.2) di temperatura/tempo di riscaldamento, - una struttura a telaio (4) per il sostegno del banco di lavoro (2), - una protezione (5) del banco di lavoro (2), fungente da copertura, - una protezione (6) della consolle di comando (3), fungente da copertura, - almeno un pulsante di emergenza (7), a riavviamento manuale, - almeno un dispositivo di segnalamento luminoso (8).
2. 2. Apparato di cui a rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ciascun gruppo di comando (12) gestisce la temperatura di almeno un corrispondente alloggiamento (10) sino al raggiungimento di una temperatura di fusione di 150°C.
3. 3. Apparato di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che l’alloggiamento (10) per l’inserimento di un portamola (P) è di dimensioni e forma idonea.
4. 4. Apparato di cui a rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che l’alloggiamento (10) per l’inserimento di un portamola (P) è ad esempio di forma cilindrica, parallelepipeda, prismatica a base poligonale
5. 5. Apparato di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzato da almeno un banco di lavoro per le lavorazioni di pulitura di almeno un portamola (P) mediante rimozione di sporco polveri e materiale organico dalle relative superfici eseguita con acqua con/senza detergente, detto banco di lavoro essendo provvisto di una struttura di sostegno a telaio e di almeno una protezione fungente da copertura.
6. 6. Apparato di cui a rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che la rimozione di sporco polveri e materiale organico è attuata da un operatore con mezzi e metodi meccanici, fisici, chimici, o misti.
7. 7. Apparato di cui a rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che la rimozione di sporco polveri e materiale organico è attuata da idonee macchine e apparati con mezzi e metodi meccanici - fisici - chimici o misti.
8. 8. Apparato di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzato da almeno una cappa aspirante per la captazione di fumi, vapori, polveri aerodisperse e/o altri eventuali inquinanti emessi durante la lavorazione, detta cappa essendo di dimensione idonea, di portata variabile, con cicli di funzionamento alternati o manuali e provvista di almeno una pipeline per il convogliamento dell'inquinante prelevato in almeno una apparecchiatura filtrante idonea al trattamento degli inquinanti captati.
9. 9. Procedimento per effettuare la rimozione di mole usurate da portamole mediante l’apparato di cui a rivendicazioni precedenti comprendente le seguenti fasi: a) sollevamento della copertura (5) di protezione del banco di lavoro (2), b) inserimento di almeno un portamola (P) provvisto di residui di mola e collante all’interno di almeno un alloggiamento (10) del banco di lavoro, c) abbassamento e chiusura della copertura (5) di protezione del banco di lavoro (2), d) azionamento di un gruppo di comando (12) mediante interruttore on/off (12.1) e impostazione della temperatura di un corrispondente alloggiamento (10), e) rilevazione della temperatura e del tempo di riscaldamento richiesto di un alloggiamento (10) tramite indicatore (12.2) corrispondente, f) raffreddamento, g) apertura della copertura (5) di protezione del banco di lavoro (2), h) estrazione del portamola dall’alloggiamento, i) rimozione del collante e dei residui di mola (M) dal portamola (P).
10. 10. Procedimento di cui a rivendicazioni 9 comprendente la seguenti ulteriori fasi per effettuare l’incollaggio di nuove mole su portamole privi di mole: j) inserimento di almeno un portamola (P) all’interno di un alloggiamento (10) del banco di lavoro k) applicazione di collante al portamola, l) applicazione di una mola al portamola provvisto di collante, m) abbassamento e chiusura della copertura (5) di protezione del banco di lavoro (2), n) azionamento di un gruppo di comando (12) mediante interruttore on/off (12.1) e impostazione della temperatura di un corrispondente alloggiamento (10), o) rilevazione della temperatura e del tempo di riscaldamento richiesto di un alloggiamento (10) tramite indicatore (12.2) corrispondente, p) raffreddamento, q) apertura della copertura (5) di protezione del banco di lavoro (2), r) estrazione del portamola dall’alloggiamento.