ITVI20130116A1 - Macchina levigatrice multiutensile - Google Patents

Description

MACCHINA LEVIGATRICE MULTIUTENSILE.

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne una macchina levigatrice particolarmente adatta alla lavorazione superficiale di materiali in lastra, particolarmente in legno, metallo, corian e qualsivoglia altro materiale da levigare.

Una macchina levigatrice di tipo noto, descritta ad esempio nel brevetto EP 1053827 a nome del medesimo depositante la presente invenzione, comprende una testata di lavorazione provvista di un telaio di sostegno al quale è girevolmente associata una coppia di rulli.

La testata comprende inoltre un nastro abrasivo avvolto ad anello attorno ai rulli, i quali vengono fatti ruotare in modo da imprimere al nastro un moto di avanzamento.

La lavorazione viene realizzata ponendo il pezzo da levigare a contatto con il suddetto nastro abrasivo.

Per evitare che sulla superficie del pezzo si formino rigature dirette nella direzione di avanzamento del nastro, la testata di lavorazione viene movimentata secondo una traiettoria orbitale sviluppata su un piano parallelo al pezzo da lavorare.

Il suddetto moto orbitale, che evidentemente si trasmette al nastro, consente di ottenere una finitura superficiale ottimale, evitando le suddette rigature.

Nonostante i vantaggi della suddetta macchina nota, essa presenta tuttavia alcuni inconvenienti.

In particolare, il movimento orbitale dell’intera testata presenta un limite di velocità dovuto alla massa della testata stessa.

Il suddetto limite di velocità comporta a sua volta un limite nel grado di finitura ottenibile.

Un ulteriore inconveniente della suddetta macchina risiede nella relativa difficoltà di sostituzione del nastro, il quale deve essere sfilato da entrambi i rulli per poter essere sostituito.

Un ulteriore inconveniente della macchina sopra descritta è il fatto che, in caso di danneggiamento locale del nastro abrasivo, quest’ultimo deve venire integralmente sostituito, con conseguenti costi di manutenzione.

La macchina sopra descritta presenta l’ulteriore inconveniente che non consente di effettuare lavorazioni diversificate in diverse zone del pezzo, dato che il movimento del nastro è uniforme in tutti i punti di contatto con il pezzo stesso.

La presente invenzione si prefigge di superare tutti gli inconvenienti sopra menzionati appartenenti alle macchine levigatrici di tipo noto. In particolare, è scopo della presente invenzione realizzare una macchina levigatrice che consenta di ottenere un grado di finitura migliore rispetto a quello ottenibile con le macchine levigatrici di tipo noto descritte in precedenza.

È altresì scopo dell’invenzione facilitare la manutenzione della macchina levigatrice, riducendone pertanto i relativi costi.

I suddetti scopi vengono raggiunti da una macchina levigatrice realizzata in accordo con la rivendicazione principale.

Ulteriori caratteristiche di dettaglio della macchina dell’invenzione vengono date nelle relative rivendicazioni dipendenti.

I suddetti scopi verranno evidenziati durante la descrizione di una preferita forma di esecutiva dell’invenzione che viene data, a titolo indicativo ma non limitativo, con riferimento alle seguenti tavole di disegno allegate dove:

- la fig. 1 rappresenta parzialmente la macchina levigatrice dell’invenzione, in vista assonometrica;

- la fig. 2 rappresenta la macchina di fig. 1, in vista frontale parzialmente sezionata;

- la fig. 3 rappresenta un particolare della macchina di fig. 1, in vista laterale parzialmente sezionata;

- la fig. 4 rappresenta parzialmente il particolare di fig. 3, in vista dall’alto.

La fig. 1 rappresenta schematicamente la macchina levigatrice 1 dell’invenzione, particolarmente adatta alla levigatura di pannelli in legno, metallo, corian e qualsivoglia altro materiale da levigare.

La suddetta macchina 1 comprende una superficie di appoggio 2 per il pezzo da levigare 3.

Preferibilmente, la suddetta superficie di appoggio 2 è definita da un nastro trasportatore atto a fare avanzare il pezzo da levigare 3 rispetto ad un telaio di supporto 4 della macchina 1.

La macchina 1 comprende anche una pluralità di utensili 6 associati al telaio di supporto 4, ciascuno dei quali presenta una forma preferibilmente discoidale, come si osserva nella vista dall’alto di fig.

4.

Si precisa fin d’ora che, per motivi di chiarezza di rappresentazione, le figure riportano le indicazioni numeriche soltanto per alcuni degli utensili 6 ivi rappresentati, essendo tuttavia evidente che la descrizione che segue è applicabile a tutti gli utensili 6 della macchina 1.

Si precisa altresì che il numero di utensili 6 indicato nelle figure è puramente indicativo, essendo evidente che varianti esecutive dell’invenzione possono comprendere una qualsivoglia pluralità di tali utensili 6.

In ogni caso, gli utensili 6 sono affiancati l’un l’altro per formare una fila e sono provvisti di corrispondenti superfici abrasive 7, affacciate alla superficie di appoggio 2 e posizionabili in modo tale da essere complanari tra loro.

Varianti esecutive dell’invenzione possono prevedere ulteriori file di utensili 6, disposte parallelamente alla prima, con i rispettivi utensili preferibilmente sfalsati rispetto a quelli delle file adiacenti.

Come si osserva in fig. 3, ciascun utensile 6 viene posto in rotazione attorno ad un corrispondente primo asse di rotazione X tramite primi mezzi di motorizzazione 8.

Inoltre, ciascun utensile 6 è associato ai suddetti primi mezzi di motorizzazione 8 tramite un corrispondente perno 11, che definisce per l’utensile 6 un secondo asse di rotazione Y parallelo al primo asse di rotazione X e distanziato rispetto ad esso di una distanza predefinita.

In altre parole, l’utensile 6 ruota attorno al secondo asse di rotazione Y, il quale a sua volta ruota attorno al primo asse di rotazione X.

Per quanto detto, si comprende che la combinazione delle rotazioni attorno ai due assi di rotazione X e Y genera un moto cosiddetto “rotorbitale” sull’utensile 6.

Il suddetto moto rotorbitale fa sì che la direzione di movimento relativo dell’utensile 6 rispetto al pezzo 3 in ciascun punto della superficie abrasiva 7 sia variabile in modo sufficientemente rapido da impedire l’instaurarsi di una direzione di lavorazione preferenziale, evitando così la creazione di segni sulla superficie del pezzo 3.

E’ pertanto raggiunto lo scopo di ottenere una lavorazione migliore rispetto a quella ottenibile nelle macchine levigatrici di tipo noto.

In particolare, il fatto che il moto rotorbitale riguardi ciascun singolo utensile e non, invece, l’intera testata di lavorazione, consente di utilizzare una maggior velocità di movimentazione degli utensili 6, ad ulteriore vantaggio della qualità della lavorazione.

Inoltre, la presenza di più utensili 6 che coprono il fronte di lavoro, in sostituzione di un unico nastro abrasivo, raggiunge lo scopo di facilitare la manutenzione della macchina levigatrice 1, poiché è possibile sostituire ciascun utensile 6 indipendentemente dagli altri. A questo fine, ciascun utensile 6 è preferibilmente associato al perno 11 tramite una vite disposta in corrispondenza dell’asse del perno 11 stesso.

Preferibilmente, la distanza predefinita tra i due assi di rotazione X e Y dell’utensile 6 è inferiore alla metà della dimensione massima della corrispondente superficie abrasiva 7, in modo che ciascun utensile agisca su un’area di lavoro circolare.

Ancor più preferibilmente, la distanza predefinita è inferiore al 5% della suddetta dimensione massima.

Vantaggiosamente, la suddetta limitazione rende la lavorazione il più possibile omogenea sull’intera area di lavoro circolare sopra menzionata.

Inoltre, vantaggiosamente, con una distanza predefinita molto limitata, è possibile limitare la distanza tra gli utensili 6, aumentando la superficie di lavorazione complessiva.

Ancora vantaggiosamente, una distanza predefinita ridotta permette di limitare le vibrazioni che si trasmettono ai primi mezzi di motorizzazione 8.

Preferibilmente, il perno 11 che definisce il secondo asse di rotazione Y è un perno folle.

Vantaggiosamente, l’impiego del suddetto perno folle semplifica notevolmente i primi mezzi di motorizzazione 8, i quali infatti devono imprimere soltanto la rotazione attorno al primo asse di rotazione X. In varianti esecutive dell’invenzione, il perno 11 può essere collegato ai primi mezzi di motorizzazione 8 in modo tale che la velocità di rotazione dell’utensile 6 attorno all’asse Y sia in un rapporto predefinito rispetto alla velocità di rotazione attorno all’asse X.

Per quanto riguarda la rotazione dell’utensile 6 attorno al secondo asse di rotazione Y, essa avviene spontaneamente per effetto dell’attrito trasmesso attraverso il perno folle 11.

In particolare, la velocità di rotazione dell’utensile 6 attorno al secondo asse di rotazione Y in assenza di forze esterne agenti sull’utensile 6 stesso, che verrà denominata nel seguito “velocità di rotazione a vuoto”, tende ad un valore corrispondente alla velocità di rotazione attorno al primo asse di rotazione X.

Al contrario, quando l’utensile 6 viene disposto a contatto con il pezzo 3 da lavorare, la velocità di rotazione attorno al secondo asse di rotazione Y diminuisce per effetto dell’attrito con la superficie del pezzo 3 stesso, portandosi ad un valore sensibilmente inferiore rispetto alla suddetta velocità di rotazione a vuoto.

A titolo puramente indicativo, se la velocità di rotazione dell’utensile 6 attorno al primo asse di rotazione X è dell’ordine di 5000 giri/min, la velocità di rotazione dell’utensile 6 attorno al secondo asse di rotazione Y quando l’utensile 6 si trova a contatto con il pezzo 3 da lavorare è dell’ordine di 1/10 della sua velocità di rotazione a vuoto. Per tale motivo, la macchina 1 prevede preferibilmente un corpo di attrito 13, visibile in particolare in fig. 3, posizionabile a ridosso di ciascun utensile 6.

Il suddetto corpo di attrito 13 è atto a limitare la velocità di rotazione dell’utensile 6 stesso attorno al corrispondente secondo asse di rotazione Y quando l’utensile 6 non è a contatto con il pezzo 3 da lavorare.

Vantaggiosamente, il corpo di attrito 13 evita che l’utensile 6 entri in contatto con il pezzo 3 da lavorare ad una velocità eccessiva, la quale potrebbe causare difetti di lavorazione.

Preferibilmente, il corpo di attrito 13 è configurato in modo tale che la velocità dell’utensile 6 in condizioni di assenza di contatto con il pezzo 3 abbia lo stesso ordine di grandezza della velocità dell’utensile 6 a contatto con il pezzo 3.

Preferibilmente ma non necessariamente, il corpo di attrito 13 è un anello in gomma, montato fisso rispetto al motore 12 e posto a contatto con la superficie dell’utensile 6 contrapposta rispetto alla superficie abrasiva 7.

Per quanto concerne i primi mezzi di motorizzazione 8, essi comprendono preferibilmente un motore 12 per ciascun utensile 6, in modo da poter comandare in rotazione ciascun utensile 6 indipendentemente dagli altri.

Vantaggiosamente, il suddetto comando indipendente di ciascun utensile 6 favorisce la flessibilità d’uso della macchina levigatrice 1, permettendo di effettuare una lavorazione diversificata su diverse zone del pezzo 3.

Ancora vantaggiosamente, il fatto che ciascun motore 12 azioni un solo utensile 6 consente di movimentare gli utensili 6 ad una velocità di rotazione molto elevata e superiore rispetto a quella che sarebbe possibile ottenere se gli utensili 6 venissero tutti movimentati da un unico motore 12.

In particolare, ciascun motore 12 è configurato per far ruotare il corrispondente utensile 6 attorno al primo asse di rotazione X ad una velocità superiore a 1000 giri/min e, preferibilmente, di almeno 5000 giri/min.

Preferibilmente, velocità così elevate consentono di ottenere una finitura estremamente omogenea e, quindi, di qualità superiore rispetto a quella ottenibile con le macchine levigatrici di tipo noto. In varianti esecutive dell’invenzione, gli utensili 6 possono venire azionati tutti da un unico motore, in modo sincrono o non sincrono e, preferibilmente, tramite una trasmissione a cinghia.

Preferibilmente, ciascun utensile 6 è associato al corrispondente perno 11 tramite un elemento elastico 14, visibile in particolare nelle figure 3 e 4, configurato per consentire di modificare l’inclinazione della superficie abrasiva 7 rispetto al secondo asse di rotazione Y. La suddetta variazione di inclinazione consente l’adattamento spontaneo dell’utensile 6 a piccoli disallineamenti della superficie del pezzo 3 rispetto al piano della superficie abrasiva 7 dell’utensile 6 stesso, con il vantaggio di garantire un contatto sempre ottimale tra i due elementi.

Preferibilmente, l’elemento elastico 14 comprende un corpo laminare 15 provvisto di una porzione centrale 16 associata al perno 11 e di una pluralità di bracci 17 che si estendono dalla suddetta porzione centrale 16, ciascuno dei quali presenta la corrispondente estremità libera associata all’utensile 6.

Vantaggiosamente, la presenza di una pluralità di bracci 17 favorisce la flessione del corpo laminare 15 in diverse direzioni.

Preferibilmente, l’elemento elastico 14 è realizzato in acciaio armonico, le cui proprietà di elasticità e resistenza meccanica sono ottimali per l’uso sopra descritto.

Preferibilmente e come si osserva in fig. 1, i primi mezzi di motorizzazione 8 sono associati al telaio di supporto 4 tramite secondi mezzi di motorizzazione 9, configurati in modo tale da movimentare ciascun utensile 6 in direzione perpendicolare rispetto alla superficie di appoggio 2 indipendentemente dagli altri utensili 6. Vantaggiosamente, i suddetti secondi mezzi di motorizzazione 9 consentono di migliorare l’allineamento degli utensili 6, soprattutto nel caso che questi presentino usure diverse.

Ancora vantaggiosamente, i secondi mezzi di motorizzazione 9 consentono di escludere dalla lavorazione uno o più utensili 6, a seconda delle preferenze di lavorazione e della geometria del pezzo 3.

I primi mezzi di motorizzazione 8 sono preferibilmente associati ad un controtelaio 5, a sua volta amovibilmente associato al telaio di supporto 4 tramite terzi mezzi di motorizzazione 10.

I suddetti terzi mezzi di motorizzazione 10 sono configurati per definire, per il controtelaio 5 rispetto al telaio di supporto 4, un moto periodico sviluppato secondo un piano parallelo alla superficie di appoggio 2.

Vantaggiosamente, il suddetto moto periodico consente di aumentare l’area di azione di ciascun utensile 6, in modo tale da coprire gli spazi compresi tra ciascuna coppia di utensili 6 tra loro adiacenti.

Preferibilmente, il suddetto moto periodico è un moto orbitale.

Preferibilmente e come si osserva in fig. 2, i terzi mezzi di motorizzazione 10 comprendono uno o più alberi eccentrici 20 che collegano il controtelaio 5 al telaio di supporto 4 e che realizzano il suddetto moto orbitale.

I suddetti alberi eccentrici 20 vengono azionati da un motore 21 preferibilmente tramite una cinghia di trasmissione 22.

Secondo una variante esecutiva dell’invenzione, il moto periodico è un moto lineare alternativo sviluppato secondo una direzione parallela alla direzione della fila di utensili 6.

Evidentemente, ulteriori varianti esecutive dell’invenzione possono prevedere un moto periodico qualsivoglia, in particolar modo ottenibile come combinazione di due moti alternativi secondo due direzioni reciprocamente incidenti.

Preferibilmente, la macchina 1 dell’invenzione comprende anche un sistema di aspirazione delle polveri che si sviluppano durante la lavorazione.

Preferibilmente, il suddetto sistema di aspirazione comprende un dispositivo di aspirazione, non rappresentato nei disegni ma di per sé noto, ad esempio una soffiante.

Il suddetto dispositivo di aspirazione è associato ad un condotto avente un’estremità 18 affacciata a ciascun utensile 6, sul lato opposto rispetto alla superficie abrasiva 7.

Il sistema di aspirazione comprende inoltre uno o più fori passanti 19, visibili nelle figg. 3 e 4, praticati sull’utensile 6 in modo da sboccare in corrispondenza della superficie abrasiva 7 ed atti a consentire il convogliamento della polvere interposta tra la superficie abrasiva 7 ed il pezzo in lavorazione 3 verso il suddetto condotto di aspirazione. Per quanto concerne la superficie abrasiva 7, essa comprende preferibilmente una zona perimetrale anulare 7a inclinata verso il lato dell’utensile 6 contrapposto alla superficie abrasiva 7.

La suddetta zona perimetrale 7a rende più graduale il contatto tra l’utensile 6 ed il pezzo 3, evitando vantaggiosamente la formazione di segni sul pezzo 3 in corrispondenza del bordo della superficie abrasiva 7 così da rendere più omogenea la lavorazione.

Come accennato in precedenza, ciascun utensile 6 è preferibilmente un disco.

Il suddetto disco comprende preferibilmente uno strato portante 23 in materiale metallico, preferibilmente alluminio, al quale è associato uno strato abrasivo che definisce la suddetta superficie abrasiva 7. Preferibilmente, tra lo strato portante 23 e lo strato abrasivo è interposto un ulteriore strato intermedio 25 realizzato in materiale morbido quale gomma, piena o espansa, oppure feltro, oppure altri materiali equivalenti.

Vantaggiosamente, il suddetto strato intermedio 25 assorbe le vibrazioni che si creano durante la lavorazione e, inoltre, favorisce il recupero dei disallineamenti tra la superficie abrasiva 7 e la superficie del pezzo 3.

Preferibilmente, lo strato abrasivo è associato allo strato portante 23 tramite uno strato intermedio 24 in Velcro® o in adesivo, oppure mediante altri mezzi di collegamento amovibili come, ad esempio, magneti, sistemi a depressione o altri mezzi equivalenti.

Vantaggiosamente, i suddetti mezzi di collegamento amovibile consentono una facile sostituzione dello strato abrasivo una volta deteriorato.

Per quanto finora detto, si comprende che la macchina levigatrice dell’invenzione raggiunge tutti gli scopi prefissati.

In particolare, la previsione di una fila di utensili comandati con un moto rotorbitale consente di lavorare pezzi di elevata dimensione ottenendone una finitura superiore rispetto a quella ottenibile con le macchine levigatrici industriali di tipo noto.

Inoltre, la previsione di una fila di utensili tra loro indipendenti in sostituzione di unico nastro abrasivo favorisce la semplicità di manutenzione e ne riduce i relativi costi.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1) Macchina levigatrice (1) comprendente: - una superficie di appoggio (2) per un pezzo (3) da levigare; - un telaio di supporto (4); caratterizzata dal fatto di comprendere: - una pluralità di utensili (6) associati a detto telaio di supporto (4), affiancati uno all’altro per formare una fila e provvisti di corrispondenti superfici abrasive (7) affacciate a detta superficie di appoggio (2) e posizionabili in modo tale da essere reciprocamente complanari; - primi mezzi di motorizzazione (8) atti a definire per ciascuno di detti utensili (6) un corrispondente primo asse di rotazione (X), ciascuno di detti utensili (6) essendo associato a detti primi mezzi di motorizzazione (8) tramite un perno (11) che definisce per detto utensile (6) un secondo asse di rotazione (Y) parallelo a detto primo asse di rotazione (X), detti primo e secondo asse di rotazione (X, Y) essendo reciprocamente distanziati di una distanza predefinita.
2. 2) Macchina levigatrice (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta distanza predefinita è inferiore alla metà della dimensione massima di detta superficie abrasiva (7).
3. 3) Macchina levigatrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detto perno (11) è folle.
4. 4) Macchina levigatrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di motorizzazione (8) comprendono una pluralità di motori (12), ciascuno essendo associato ad un corrispondente di detti utensili (6).
5. 5) Macchina levigatrice (1) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti motori (12) è configurato in moto tale da far ruotare il corrispondente utensile (6) attorno al corrispondente primo asse di rotazione (X) ad una velocità di almeno 5000 giri/min.
6. 6) Macchina levigatrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un corpo di attrito (13) posizionabile a ridosso di ciascuno di detti utensili (6) per frenare la sua rotazione attorno a detto secondo asse di rotazione (Y).
7. 7) Macchina levigatrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti utensili (6) è associato al corrispondente perno (11) tramite un elemento elastico (14) atto a consentire una variazione dell’angolo tra detta superficie abrasiva (7) e detto secondo asse di rotazione (Y).
8. 8) Macchina levigatrice (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto elemento elastico (14) comprende un corpo laminare (15) provvisto di una porzione centrale (16) associata a detto perno (11) e di una pluralità di bracci (17) che si estendono da detta zona centrale (16), ciascuno dei quali presenta l’estremità associata a detto utensile (6).
9. 9) Macchina levigatrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di motorizzazione (8) sono associati a detto telaio di supporto (4) tramite secondi mezzi di motorizzazione (9) configurati per movimentare ciascuno di detti utensili (6) indipendentemente dagli altri utensili (6) in direzione perpendicolare rispetto a detta superficie di appoggio (2).
10. 10) Macchina levigatrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di motorizzazione (8) sono associati ad un controtelaio (5), amovibilmente associato a detto telaio di supporto (4) tramite terzi mezzi di motorizzazione (10) configurati per definire, per detto controtelaio (5) rispetto a detto telaio di supporto (4), un moto periodico sviluppato secondo un piano parallelo a detta superficie di appoggio (2).
11. 11) Macchina levigatrice (1) secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detto moto periodico è un moto orbitale.
12. 12) Macchina levigatrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo di aspirazione ed un condotto avente una prima estremità collegata a detto dispositivo di aspirazione ed avente l’estremità opposta (18) affacciata ad almeno uno di detti utensili (6) sul lato opposto rispetto alla corrispondente superficie abrasiva (7), detto utensile (6) presentando almeno un foro passante (19) in corrispondenza di detta superficie abrasiva (7).
13. 13) Macchina levigatrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la superficie abrasiva (7) di ciascuno di detti utensili (6) è delimitata perimetralmente da una zona anulare (7a) inclinata verso il lato di detto utensile (6) contrapposto a detta superficie abrasiva (7).
14. 14) Macchina levigatrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti utensili (6) è un disco.
15. 15) Macchina levigatrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti utensili (6) comprende uno strato morbido (25) interposto tra detta superficie abrasiva (7) e detto perno (11).