IT8203484A1 - Dispositivo di affilatura per lame rotanti - Google Patents

Description

dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo di affilatura per lame rotanti",

RIASSUNTO

Dispositivo di affilatura per lame rotanti, in cui un movimento di accostamento trasversale di un albero portamole (24) ad una rispettiva lama rotante (3) da affilare ? controllato, entro un campo determinato, da un sensore (41) di rilevamento, sensibile alla velocit? di rotazione impartita per attrito al citato albero (24) dalla relativa lama (3).

La presente invenzione ? relativa ad un dispositivo di affilatura per lame rotanti.

Il dispositivo in oggetto ? atto ad essere utilizzato per l'affilatura di qualsiasi tipo di lama rotante, sia del tipo a disco che del tipo cosiddetto "a falcetto" sporgente radialmente da un mozzo rotante.

La presente invenzione trova un'applicazione particolarmente vantaggiosa nel campo delle macchine confezionatrici di sigarette col filtro, in quanto tali macchine utilizzano lame rotanti sia per il taglio dei bachi di sigaretta, che per il taglio dei filtri.

Nelle macchine confezionatrici di sigarette, ed in particolare nelle macchine mettifiltro, cui la descrizione che segue far? esclusivo riferimento senza per questo perdere in generalit?, ? noto di utilizzare delle lame rotanti costituite da coltelli a disco, la cui periferia esterna ? normalmente atta a ruotare all'interno dello spazio compreso fra due mole calettate su di un albero formante un angolo determinato con l'asse del relativo coltello. Allo scopo di compensare la diminuzione di raggio del citato coltello dovuta all'usura, l'albero di supporto delle mole ? normalmente montato su di una slitta, mobile in direzione trasversale all'albero stesso sotto l'azione di una trasmissione azionata manualmente da un operatore, oppure a passo da un motore.

Nel caso in cui la posizione della citata slitta venga controllata manualmente, l'accoppiamento fra la periferia del coltello e le relative mole non sempre ? corretto, e pu? dare luogo ad un'affilatura sempre perfetta, ma ottenuta con eccessiva asportazione di materiale, oppure ad un'affilatura insufficiente. A quest'ultimo inconveniente si ovvia normalmente con il controllo motorizzato a passo, in quanto ? normale precauzione regolare il motore di azionamento in maniera tale che l'asportazione di materiale risulti sempre in eccesso; in questo modo, tuttavia, l'usura del coltello risulta sempre piu rapida del necessario.

Scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un dispositivo di affilatura, il quale permetta di ovviare agli inconvenienti sopra descritti regolando l'affilatura dei coltelli automaticamente in funzione della loro effettiva usura.

Il suddetto scopo ? raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa ? relativa ad un dispositivo di affilatura per lame rotanti, comprendente almeno una mola calettata su di un albero girevole attorno ad un proprio asse inclinato rispetto ad un asse di rotazione di una relativa detta lama rotante motorizzata, la periferia di quest'ultima essendo atta a pervenire a contatto con ciascuna detta mola per portare in rotazione il detto albero per attrito; un supporto mobile per il detto albero, e mezzi di azionamento per spostare il detto supporto mobile allo scopo di variare la posizione reciproca della detta lama e di ciascuna detta mola, caratterizzato dal fatto di comprendere primi mezzi di controllo sensibili alla velocit? di rotazione del detto albero, collegati ai detti mezzi di azionamento per mantenere la detta velocit? al disopra di un valore determinato, e secondi mezzi di controllo per mantenere, in uso, una distanza fra i detti assi entro un campo di valori determinato

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 ? una vista laterale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un dispositivo di affilatura realizzato secondo i dettami della presente invenzione;

- la figura 2 ? una vista in pianta del dispositivo della figura 1;

- la figura 3 illustra parzialmente in sezione assiale il dispositivo delle figure 1 e 2;

- la figura 4 ? una vista in pianta di un primo particolare delle precedenti figure; e

- la figura 5 ? una vista in pianta di un secondo particolare delle figure da 1 a 3.

Nelle figure 1 e 2 e, in particolare, nella figura 3, ? illustrato un dispositivo di affilatura indicato nel suo complesso con 1 e comprendente una scatola esterna 2 di supporto, solidalmente collegata ad una parete fissa (non illustrata) di una macchina mettifiltro (non illustrata). Quest'ultima comprende almeno un coltello rotante 3, calettato su di un albero motore 4, il cui asse 5 ? inclinato, in particolare sghembo, rispetto ad un asse di un foro assiale 6 ricavato attraverso la scatola 2.

La scatola 2 comprende un corpo centrale 7 di forma prismatica, attraversato dal foro 6 e solidalmente collegabile, tramite mezzi non illustrati, alla citata macchina mettif iltro. Una estremit? del foro 6 ? chiusa tramite un corpo anulare 8, fissato al corpo centrale 7 tramite viti 9, ed un coperchio 10 sostanzialmente circolare, solidalmente collegato alla estremit? del corpo anulare 8 opposta a quella collegata al corpo centrale 7. All'interno del foro 6 ? alloggiato girevole un supporto mobile o corpo cilindrico 11, una cui prima estremit?, rivolta verso il coperchio 10, ? accoppiata alla superficie interna del foro 6 tramite un primo cuscinetto 12. L'anello esterno di quest'ultimo ? fissato assialmente sul corpo 7 tramite il corpo anulare 8, mentre l'anello interno dello stesso ? fissato assialmente sul corpo 11 da un'appendice tubolare 13 di un corpo a tazza 14. Quest'ultimo comprende una parete di fondo 15, disposta affacciata ad una superfice di estremit? del corpo 11 e solidalmente collegata allo stesso tramite viti 16, ed una parete laterale 17 rivolta verso il coperchio 10. L'altra estremit? del corpo cilindrico 11 ? accoppiata alla superficie interna del foro 6 tramite un secondo cuscinetto 18, il cui anello esterno ? accoppiato in modo scorrevole al corpo 7, ed il cui anello interno ? fissato assialmente sul corpo 11 tramite una piastra 19 resa solidale alla relativa estremit? del corpo 11 stesso tramite viti 20.

Attraverso il corpo 11 ? praticato un foro assiale passante eccentrico 21, all'interno del quale sono forzati in posizione coassiale gli anelli esterni di due manicotti a sfere 22, in cui le sfere sono supportate da gabbie 23 assialmente scorrevoli rispetto ai relativi anelli esterni per permettere di supportare in modo girevole ed assialmente scorrevole un albero 24.

L'albero 24 presenta, ad una propria estremit? rivolta verso il coperchio 10, un'appendice filettata 25, estendentesi attraverso una rondella 26 fissata all'estremit? dell'albero 24 stesso tramite un dado 27, ed assialmente scorrevole all'interno di un foro passante 28 ricavato nella parete 15. L'albero 24 ? inoltre provvisto di una flangia 29 montata scorrevole attraverso un foro passante 30 della piastra 19 e costituente, con la rondella 26, un mezzo di arresto o limitatore di corsa assiale dell'albero 24 rispetto al corpo 11

L'estremit? dell'albero 24 opposta a quella affacciata al coperchio 10 fuoriesce dai corpi 7 e 11, e supiporta due mole 31 a disco, calettate in posizione affiancata e definenti fra loro uno spazio anulare 32 atto ad essere impegnato, in uso, dalla periferia del coltello 3.

Secondo una variante non illustrata, il coltello 3 presenta, in sezione, una forma tale da richiedere l'affilatura solo da una parte. In questo caso, l'albero 24 sostiene una sola mola 31.

Tale albero 24 porta calettato un corpo circolare o disco 33, disposto fra le mole 31 e la flangia 29 e fissato assialmente sull'albero 24 stesso, unitamente alle mole 31, tramite una ghiera 34 di estremit?. Secondo quanto illustrato nella figura 4, il disco 33 presenta una forma sostanzialmente circolare, ed ? provvisto, lungo la propria periferia esterna, di due cave o tacche 35 disposte in posizioni diametralmente opposte l'una all'altra. Secondo delle varianti non illustrate, il disco 33 presenta una sola cava 35, oppure almeno tre cave 35 uniformemente distribuite lungo la propria periferia

Attraverso il corpo 7 ? realizzato un foro passante 36, perpendicolare al foro 6 e comunicante con quest'ultimo per un certo tratto. Il foro 36 alloggia girevole una vite senza fine 37, supportata da un albero 38 di uscita di un mezzo di azionamento costituito da un motore elettrico 39 passo-passo, la cui carcassa ? solidalmente collegata al corpo 7. La vite senza fine 37 ? accoppiata ad una corona dentata 40 ricavata sulla superficie esterna del corpo 11, per portare quest'ultimo in rotazione attorno al proprio asse.

L'azionamento del motore 39 ? regolato da due sensori o mezzi di controllo, di cui il primo, indicato con 41, ? alloggiato all'interno di un foro 42 ricavato attraverso il corpo 7 in posizione parallela ed affiancata al foro 6, mentre il secondo, indicato con 43, ? supportato dal coperchio 10 e si estende attraverso un foro obliquo 44 dello stesso.

Il sensore 41 ? un sensore capacitivo disposto con la propria estremit? di rilevamento rivolta verso il disco 33 ed atto a cooperare con quest'ultimo, nel modo che verr? descritto nel seguito, per inviare ad una centrale di controllo 45 del motore 39 un treno di impulsi di frequenza proporzionale alla velocit? angolare dell'albero 24.

Il sensore 43 ? anch'esso un sensore di tipo capacitivo, ed ? disposto con la propria estremit? di rilevamento affacciata ad una superficie obliqua interna della parete 17 del corpo a tazza 14. Il sensore 43 coopera, nel modo che sar? descritto nel seguito, con delle scanalature 46 e 47 ricavate nella parete 17, per inviare alla centrale di controllo 45 dei segnali che variano a seconda che la sua estremit? di rilevamento si trovi affacciata ad una delle scanalature 46 e 47 o ad uno dei rilievi 48 e 49 definiti sulla parete 17 dalle scanalature 46 e 47 stesse.

Nel seguito verr? descritto il funzionamento del dispositivo 1, a partire dalla condizione in cui lo stesso si trova all'avviamento della macchina mettifiltro dopo la sostituzione di un coltello 3 (vedi figure 1 e 3).

Nella condizione di avviamento sopra citata, l'estremit? di rilevamento del sensore 43 ? disposta affacciata alla scanalatura 46, in una posizione nella quale i.segnali da esso inviati alla centrale 45 mantengono il motore 39 in una condizione di sosta, mentre le mole 31 si trovano in una condizione di massima distanza dal coltello 3, la cui periferia esterna ? disposta al difuori dello spazio anulare 32

L'avviamento della macchina mettifiltro provoca, tramite mezzi non illustrati, la temporanea interdizione del sensore 43 e l'avviamento del motore 39, che determina una rotazione dei corpi 11 e 14 in senso orario nella figura 5, e lo spostamento del rilievo 48 di fronte al sensore 43. Quest'ultimo viene in questo modo riattivato, ed emette dei segnali che mantengono in rotazione il motore 39 fino a che la scanalatura 47 non si presenta davanti alla estremit? di rilevamento del sensore 43 stesso. Il rilevamento, da parte del sensore 43, della scanalatura 47, determina l'esclusione dello stesso e l'attivazione del sensore 41, sotto il cui controllo il motore 39 rimarr? per tutto il tempo in cui il sensore 43 si trova affacciato a tale scanalatura 47.

Data l'eccentricit? dell'albero 24 rispetto al corpo 11, alla rotazione di quest'ultimo sopra descritta corrisponde un avvicinamento delle mole 31 al coltello 3, il quale, quando la scanalatura 47 si presenta davanti al sensore 43, impegna con il suo bordo periferico lo spazio anulare 32 e, data l'inclinazione del proprio asse 5 rispetto all'asse delle mole 31, si dispone a contatto di ambedue queste ultime. Poich? l'albero 4 del coltello 3 ? motorizzato, il contatto fra il coltello 3 e le mole 31 determina, per attrito, la rotazione delle stesse attorno al proprio asse con velocit? variabile in funzione della pressione di contatto fra coltello 3 e mole 31.

A proposito di quanto sopra esposto ? opportuno osservare che le pressioni di contatto fra i bordi opposti del coltello 3 e le mole 31 si mantengono fra loro uguali durante l'affilatura a causa della presenza dei manicotti a sfere 22, i quali, permettendo lo scorrimento assiale dell'albero 24 rispetto al corpo 11, consentono alle mole 31 stesse di disporsi automaticamente in una posizione di perfetto equilibrio per quanto riguarda le pressioni di affilatura.

Ad una rotazione delle mole 31 corrisponde una rotazione del disco 33 il quale, spostandosi davanti al sensore 41, provoca l'emissione da parte di quest'ultimo, al passaggio delle proprie cavit? 35, di un treno di impulsi, la cui frequenza ? funzione della velocit? angolare delle mole 31. La centrale 45 ? programmata in modo tale da determinare l'attivazione del motore 39 tutte le volte che la citata frequenza scende al disotto di un determinato valore. Di conseguenza, quando la pressione fra coltello 3 e mole 31 diminuisce, a seguito dell'usura dello stesso e delle mole 31 con conseguente diminuzione della velocit? angolare di queste ultime, la centrale 45 attiva il motore 39, il quale sposta le mole 31 verso il coltello 3 fino a ripristinare la corretta pressione di contatto e, di conseguenza, la corretta affilatura del coltello 3 stesso.

Ovviamente, l'affilatura continua del coltello 3, ottenuta tramite la rotazione del corpo 11 rispetto al corpo 7, determina la progressiva usura del coltello 3 fino a che le dimensioni radiali dello stesso non scendono al disotto di un valore minimo determinato, cui corrisponde il posizionamento, davanti all'estremit? di rilevamento del sensore 43, dell'inizio del rilievo 49, ed una situazione di minima distanza fra le mole 31 e l'asse 5 del coltello 3 stesso.

Al verificarsi della situazione sopra descritta, il sensore 43 esclude il sensore 41, e determina l'avanzamento del motore 39 fino a rilevare la presenza della scanalatura 46 davanti alla propria estremit? di rilevamento. Il passaggio dal rilievo 49 alla scanalatura 46 determina, da parte del sensore 43, l'emissione di un segnale di arresto macchina per permettere la sostituzione del coltello 3 in condizione di massima distanza fra quest'ultimo e le mole 31.

1) Dispositivo di affilatura per lame rotanti, comprendente almeno una mola (31) calettata su di un albero (24) girevole attorno ad un proprio asse inclinato rispetto ad un asse (5) di rotazione di una relativa detta lama rotante (3) motorizzata, la periferia di quest'ultima essendo atta a pervenire a contatto con ciascuna detta mola (31) per portare in rotazione il detto albero (24) per attrito; un supporto mobile (11) per il detto albero (24), e mezzi di azionamento (39) per spostare il detto supporto mobile (11) allo scopo di variare la posizione reciproca della detta lama (3) e di ciascuna detta mola (31), caratterizzato dal fatto di comprendere primi mezzi di controllo (41) sensibili alla velocit? di rotazione del detto albero (24), collegati ai detti mezzi di azionamento (39) per mantenere la detta velocit? al disopra di un valore determinato, e secondi mezzi di controllo (43) per mantenere, in uso, una distanza fra i detti assi (5,24) entro un campo di valori determinato.

2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere due dette mole (31) calettate in posizione affiancata l'una all'altra sul detto albero (24) e definenti, fra loro, uno spazio anulare (32) atto ad essere impegnato dalla periferia della detta lama (3); il detto albero (24) essendo montato sul detto supporto mobile (11) in modo girevole ed assialmente scorrevole.

3) Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il detto albero (24) ? accoppiato al detto supporto mobile (11) tramite manicotti (22) a sfere del tipo a gabbia (23) scorrevole; mezzi di arresto (26-29) essendo previsti per limitare l'escursione assiale del detto albero (24) rispetto al detto supporto mobile (11) entro un campo determinato.

4) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto supporto mobile ? costituito da un corpo (11) montato su di un supporto fisso (2) per ruotare rispetto allo stesso attorno ad un proprio asse parallelo al detto albero (24); quest'ultimo estendendosi attraverso un foro (21) assiale eccentrico del detto supporto mobile (11).

5) Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di azionamento comprendono un motore (39) supportato dal detto supporto fisso (2) e collegato al detto supporto mobile (11) tramite un accoppiamento vite senza fine-corona dentata (37-40).

6) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i detti primi mezzi di controllo comprendono un sensore capacitivo (41), supportato in posizione fissa e disposto con una propria estremit? di rilevamento affacciata ad un corpo circolare (33) provvisto di almeno una tacca periferica (35) e calettato sul detto albero (24).

7) Dispositivo secondo le rivendicazioni 4, 5 o 6, caratterizzato dal fatto che i detti secondi mezzi di controllo comprendono un secondo sensore capacitivo (43) , supportato in posizione fissa dal detto supporto fisso (2) e disposto con una propria estremit? di rilevamento affacciata ad una estremit? sagomata (14) del detto supporto mobile (11), per emettere segnali di avviamento e di arresto per i detti mezzi di azionamento (39) in funzione della posizione angolare assunta dal detto supporto mobile (11) rispetto al detto supporto fisso (2) .

8) Dispositivo di affilatura per lame rotanti secondo le rivendicazioni precedenti, e sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni allegati e per gli scopi sopra specificati.