ITPD980052A1 - Macchina per la molatura di semilavorati, in particolare di billette - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una macchina per la molatura di semilavorati, in particolare di billette secondo il preambolo della rivendicazione principale.

'Le billette ottenute per laminazione presentano generalmente, a seguito dei processi di fusione e raffreddamento, irregolarità superficiali, principalmente dovute a cricche, scorie ed altri residui di lavorazione.

Per eliminare queste irregolarità superficiali, è noto prevedere, preliminarmente all'invio delle billette alle successive lavorazioni, una operazione di molatura superficiale delle medesime che viene effettuata mediante l'impiego di macchine molatrici a mola circolare. In queste macchine la mola è condotta in rotazione attorno al proprio asse ed è portata in contatto con la billetta con un moto di scorrimento relativo rispetto ad essa, per asportare un prefissato spessore di materiale e' migliorare conseguentemente la qualità superficiale della billetta. Nelle billette di maggiore sezione, quali quelle aventi larghezze sino a 200 mm ed oltre, la molatura della superficie avviene allineando la mola lungo la direzione di scorrimento della billetta ed effettuando più corse di avanzamento della billetta, spostando ad ogni corsa la mola trasversalmente alla direzione di scorrimento così da ottenere la molatura della billetta per l'intera sua larghezza superficiale. Ciò tuttavia comporta l'inconveniente di allungare i tempi di lavorazione e non consente di ottenere una ottimale qualità superficiale a causa dell'insorgenza di micro creste superficiali, che delimitano porzioni di superficie molate e contigue e che si creano nello spostamento trasversale della mola fra una corsa di avanzamento e la successiva.

Un altro inconveniente riscontrato è dovuto al fatto che, con le macchine molatrici tradizionali sono asportabili dalla billetta spessori prefissati di materiale. Poiché la billetta presenta, a seguito del processo di laminazione, un tipico andamento superficiale con avvallamenti estesi longitudinalmente, l'azione della mola comporta l'eliminazione di tali avvallamenti con asportazione indesiderata di una quantità di materiale maggiore di quella effettivamente richiesta per la molatura superficiale della billetta.

Il problema alla base della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una macchina per la molatura di semilavorati, in particolare di billette strutturalmente e funzionalmente concepita così da superare tutti gli inconvenienti lamentati con riferimento alle tecnica nota citata.

Questo problema è risolto dall'invenzione mediante una macchina per la molatura di billette realizzata in accordo con le rivendicazioni che seguono.

Le caratteristiche ed i vantaggi dell'invenzione meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di una sua forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento agli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 è una vista parziale in alzato laterale di una macchina molatrice secondo l'invenzione,

- la figura 2 è una vista in sezione secondo la linea II-II di figura 1,

- la figura 3 è una vista in alzato frontale della macchina delle figure precedenti,

- la figura 4 è una vista in alzato laterale ed in scala ingrandita di un particolare della macchina delle figure precedenti,

- le figure 5 e 6 sono viste rispettivamente in sezione assiale ed in alzato laterale di una mola equipaggiante la macchina molatrice secondo l'invenzione,

- la figura 1 è una vista in pianta della mola delle figure 5 e 6.

- la figura 8 è una vista schematica in pianta delle coppia di mole equipaggiante la macchina molatrice della presente invenzione,

- la figura 9 è una vista schematica in alzato frontale delle mole di figura 8.

Con riferimento alle figure da 1 a 4, con 1 è complessivamente indicata una macchina per la molatura di semilavorati, quali ad esempio billette 2 di fonderia, delle quali una è parzialmente rappresentata nelle figure, realizzata in accordo con la presente invenzione.

La macchina 1 comprende una incastellatura 3 di forma sostanzialmente parallelepipeda, formata da due contrapposte intelaiature 4 connesse rigidamente fra loro mediante quattro montanti verticali 4c. Ciascuna intelaiatura 4 è formata da una coppia di elementi longitudinali e trasversali rispettivamente indicati con 4a,4b rigidamente connessi fra loro. La billetta 2 sottoposta a molatura è guidata inferiormente all’incastellatura 3 lungo una direzione di scorrimento, indicata dall'asse B di figura 2, diretto parallelamente agli elementi longitudinali 4a.

La macchina 1 comprende altresi un primo ed un secondo telaio rispettivamente indicati con 6 e 7 montati sull'incastellatura 3 e spostabili rispetto ad essa come chiarito in dettaglio nel seguito della descrizione.

Il primo telaio 6 è montato internamente all'incastellatura 3 e presenta anch'esso conformazione parallelepipeda. Detto telaio 6 è formato da coppie di primi elementi longitudinali 6a collegati da primi elementi traversali 6b e connessi rigidamente fra loro tramite primi montanti verticali 6c.

All'estremità di ciascun elemento longitudinale 4a dell’incastellatura 3, è imperniato, da una stessa parte dell’incastellatura, un rispettivo braccio 8 attorno ad un corrispondente perno 8a sporgente internamente all'incastellatura. Ciascun braccio 8 è a sua volta imperniato, alla sua contrapposta estremità assiale, ad una porzione mediana del rispettivo primo elemento longitudinale 6a del primo telaio 6, tramite un corrispondente perno 9. I bracci 8 costituiscono pertanto un dispositivo a parallelogramma per lo spostamento del primo telaio 6 relativamente all'incastellatura 3. A seguito di una rotazione dei bracci 8, attorno agli assi di perno 8a, i loro punti di incernieramento al primo telaio 6 descrivono traiettorie lungo archi di cerchio centrati sugli assi di perno 8a, così da determinare lo spostamento del primo telaio 6 lungo una direzione che, per angoli limitati di rotazione attorno ai perni 8a, è approssimativamente rettilinea e diretta sostanzialmente lungo l'asse Y di figura 1.

Per la movimentazione del primo telaio 6 è prevista una coppia di attuatori, quali ad esempio due martinetti idraulici 10, schematizzati in figura 1. Ciascun martinetto 10 è montato su di un elemento di sostegno 11 esteso dal rispettivo elemento longitudinale superiore 4a dell'incastellatura 3 e presenta uno stelo 12 attivo sul primo telaio 6 in corrispondenza dei punti di incernieramento ai bracci 8.

Il secondo telaio 7 è montato internamente al primo telaio 6 e presenta una analoga conformazione parallelepipeda. Detto telaio 7 è formato da una coppia di contrapposte strutture di base connesse rigidamente fra loro tramite montanti verticali 7c. Ciascuna base è formata con coppie di secondi elementi longitudinali 7a e di secondi elementi trasversali 7b connessi rigidamente fra loro. La base inferiore del secondo telaio 7 è inoltre provvista di traverse di collegamento 13, preferibilmente realizzate con profili a C, parallele e distanziate fra loro. Dette traverse 13 servono a sostenere due coppie di supporti 14 a cuscinetti 15 tra i quali sono girevolmente supportati due rispettivi alberi 16,17. Su ciascun albero 16,17 è calettata una rispettiva mola circolare 18,19. Ciascun albero 16,17 è inoltre predisposto ad una sua estremità per l'accoppiamento con una rispettiva puleggia, non rappresentata, destinata a condurre in rotazione, tramite una trasmissione a cinghia la corrispondente mola 18,19 attorno al suo asse di rotazione, rispettivamente indicato con M1,M2 in figura 2.

L'azionamento delle trasmissioni a cinghia è effettuato mediante rispettivi motori elettrici 20, dei quali solo uno è rappresentato in figura 3. I motori 20 sono fissati ad una piastra 20a di supporto prevista sulla base superiore del secondo telaio 7.

Le mole 18,19 sono posizionate relativamente al secondo telaio 7 con assi di rotazione M1 ed M2 fra loro paralleli ed angolarmente inclinati rispetto alla trasversale alla direzione di scorrimento B della billetta 2. Detta direzione trasversale è diretta parallelamente all'asse di imperniaggio dei perni 9, indicato con K in figura 2, il quale è perpendicolare alla direzione di scorrimento B. Con C in figura 2 è indicato l'angolo formato dall'asse M2 (ovvero MI) con l'asse B. L'angolo C può assumere valori compresi fra 5° e 45° ed è scelto preferibilmente pari a 30°.

Il secondo telaio 7 è inoltre montato in modo oscillabile sul primo telaio 6, attorno ad un asse K1 parallelo all'asse K. Il secondo telaio 7 è provvisto di supporti 21 fissati in posizione mediana sui secondi elementi longitudinali 7a della base superiore del telaio 7 e destinati ad essere impegnati girevolmente su corrispondenti perni 9 attorno all'asse K1. Si noti che la distanza di interasse D fra gli assi di rotazione M1, M2 delle mole 18,19 è posta simmetricamente rispetto all'asse di oscillazione K1 così che i carichi sul telaio oscillante 7, dovuti principalmente al peso proprio delle mole siano distribuiti in modo bilanciato rispetto all'asse di oscillazione K1.

Si nota che l'asse di oscillazione K1 del secondo telaio è distanziato dall'asse di rotazione M1,M2 delle mole 18,19 da parte opposta al piano di lavoro delle mole individuato dalla superficie 2a della billetta.

Ciascuna mola 18,19 comprende un mozzo centrale 22 destinato ad essere calettato sul corrispondente albero 16,17 e sul quale è montata una corona anulare di materiale abrasivo. Detta corona è del tipo a taglio interrotto, essa è cioè composta da una pluralità di settori 23 di mola, tra loro strutturalmente indipendenti. Più in particolare la mola comprende sei settori 21, uguali fra loro, ciascuno dei quali è delimitato circonferenzialmente da profili di tagliente 24. Detti profili sono angolarmente inclinati rispetto all'asse di rotazione MI, M2 della mola, come evidenziato in figura 7. L’angolo di inclinazione del tagliente 24, indicato con T, è preferibilmente scelto di valore compreso fra 10° e 20°.

Ciascun settore 23 di abrasivo è trattenuto sul mozzo 22 per il tramite di una coppia di ganasce 25 serrate con viti 26 passanti attraverso il mozzo. Si nota che ciascun settore 23 di mola è distanziato circonferenzialmente dai settori ad esso adiacenti, di una distanza indicata con S in figura 7.

Nel funzionamento della macchina 1, le mole 18,19 sono inizialmente spostate, tramite il dispositivo a parallelogramma comandato dai martinetti 10, a contatto con la superficie 2a della billetta 2 sottoposta a molatura. La billetta 2 è guidata inferiormente alla incastellatura 3, lungo la direzione B, in un moto di scorrimento relativo rispetto alle mole 18,19 le quali a loro volta sono condotte in rotazione attorno ai propri assi MI ed M2 tramite i motori 20.

Grazie all'inclinazione degli assi di rotazione MI, M2 delle mole rispetto alla trasversale alla direzione B di scorrimento della billetta, la superficie 2a della medesima, durante l'avanzamento di quest'ultima, viene molata per tutta la sua larghezza per effetto del contributo di entrambe le superfici abrasive delle mole, come schematizzato in figura 8. Ciò consente vantaggiosamente di effettuare la molatura di billette aventi sezioni di larghezza ben maggiore della larghezza della fascia di abrasivo della mola, in una unica corsa di avanzamento della billetta.

A seguito del consumo del materiale abrasivo delle mole e della conseguente riduzione del loro diametro, esse sono mantenute in contatto con la superficie 2a della billetta, grazie all'oscillazione permessa dai bracci 5 del dispositivo a parallelogramma. In figura 4, a linea piena è illustrata una delle mole 18,19 posta in contatto con una billetta 2 di elevata dimensione (ad esempio avente sezione 200x200 mm), mentre con linea a tratti è illustrata la mola in condizioni di massima usura (diametro minimo della corona di abrasivo) in contatto con la superficie di una billetta di minori dimensioni (ad esempio con sezione 40x40 mm).

Grazie all'oscillazione del telaio 7 di supporto delle mole attorno all'asse Kl, queste ultime possono seguire fedelmente il profilo superficiale della billetta e gli avvallamenti che normalmente contraddistinguono la superficie 2a a seguito del processo di laminazione. Durante l'avanzamento della billetta 2, la mola 18 oscilla a seguito della variazione di pendenza incontrata e sollecita di conseguenza l'altra mola 19 a contatto con la superficie 2a. Ciò consente vantaggiosamente alla coppia di mole di seguire l'andamento irregolare della superficie 2a asportando la minima quantità di materiale richiesta dalla molatura evitando la formazione di concavità superficiali nonché l'asportazione di un maggiore ed indesiderato spessore di materiale. In figura 9 è schematizzata, in scala ingrandita, la superficie 2a della billetta lavorata dalla coppia di mole 18,19. Con linea a tratti è rappresentata la linea teorica del profilo della superficie 2a ottenuta a seguito della molatura.

La previsione di mole aventi settori con profili dei taglienti inclinati rispetto all'asse della mola, permette una migliore penetrazione della superficie abrasiva sulla billetta, oltre al fatto che il contatto tra la superficie della billetta ed il tagliente avviene con maggiore gradualità rispetto alle mole tradizionali aventi profilo del taglienti parallelo all'asse mola e nelle quali di conseguenza ogni settore di mola, durante la rotazione, impatta la billetta con tutto il fronte del tagliente. L'utilizzo di mole a profilo di tagliente inclinato consente vantaggiosamente di migliorare la penetrazione di molatura nonché di regolarizzare l'assorbimento di potenza evitando nel contempo picchi di potenza assorbita in corrispondenza del contatto del profilo di tagliente con la superficie della billetta. Inoltre il consumo del materiale abrasivo della billetta avviene con maggiore regolarità ottimizzando la vita utile dei settori di mola.

L'invenzione risolve così il problema proposto conseguendo i vantaggi suddetti rispetto alle soluzioni note .

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione, come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la molatura di semilavorati, in particolare di billette, comprendente una incastellatura sulla quale è guidata la billetta sottoposta a molatura lungo una prefissata direzione di scorrimento ed almeno una mola montata su detta incastellatura e condotta in rotazione attorno al proprio asse nonché in contatto con la billetta per la molatura superficiale della medesima, caratterizzata dal fatto che l'asse di rotazione di detta almeno una mola è angolarmente inclinato rispetto ad un asse trasversale alla direzione di scorrimento della billetta.
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, comprendente una pluralità di mole includente almeno una coppia di mole aventi rispettivi assi di rotazione angolarmente inclinati rispetto alla trasversale alla direzione di scorrimento della billetta.
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente un primo telaio spostabile relativamente a detta incastellatura ed un secondo telaio per il supporto di detta almeno una coppia di mole, detto secondo telaio essendo montato in modo oscillante su detto primo telaio.
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 3, in cui l'asse di oscillazione di detto secondo telaio è diretto trasversalmente alla direzione di scorrimento della billetta ed è distanziato dall'asse di rotazione delle mole da parte opposta al piano di lavoro delle mole.
5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 3 o 4, comprendente mezzi per spostare detto primo telaio relativamente a detta incastellatura lungo una direzione approssimativamente perpendicolare al piano di lavoro delle mole, detti mezzi comprendendo coppie di bracci imperniati alle contrapposte estremità assiali rispettivamente su detta incastellatura e su detto primo telaio, i punti di imperniaggio su detto primo telaio essendo contenuti in un piano di simmetria del telaio perpendicolare al piano di lavoro delle mole.
6. 6. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno una mola comprende una corona di materiale abrasivo a taglio interrotto.
7. 7. Macchina secondo al rivendicazione 6, in cui detta almeno una mola comprende una pluralità di settori di mola, detti settori presentando circonferenzialmente taglienti aventi profili angolarmente inclinati rispetto all’asse della mola.
8. 8. Mola per macchina molatrice di billette secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente una corona di materiale abrasivo a taglio interrotto.
9. 9. Mola secondo la rivendicazione 8, comprendente una pluralità di settori di mola, detti settori presentando circonferenzialmente taglienti aventi profili angolarmente inclinati rispetto all'asse della mola.