ITTO940239A1 - Macchina e procedimento per la diamantatura di sferette, particolarmente sferette di metallo prezioso, per catene e monili - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:

"Macchina e procedimento per la diamantatura di sferette, particolarmente sferette di metallo prezioso, per catene e monili in genere"

La presente invenzione concerne una macchina ed un procedimento per la diamantatura di sferette, in particolare sferette di metallo prezioso, destinate alla fabbricazione di catene, bracciali e monili in genere.

Nella presente descrizione, con il termine diamantatura, si intende la lavorazione atta a conferire alla sferetta di origine la configurazione di un solido poliedrico limitato da facce poligonali; la detta sferetta dì origine essendo preventivamente dotata di un foro diametrale passante.

Sono già note macchine diamantatrici per lo scopo indicato dotate di utensili a disco abrasivo atti a ricavare le facce poligonali per abrasione del metallo della sfera.

In queste macchine note la sfera, immorsata tra una punta ed una contropunta che si impegnano nel detto foro diametrale, è mantenuta ferma in rapporto alla macchina mentre gli utensili abrasivi, tipicamente una coppia di utensili contrapposti rispetto all'asse di immorsaggio della sfera, vengono mossi angolarmente per ricavare le facce poligonali del solido poliedrico.

H maggior inconveniente di tali macchine note è rappresentato dalla loro notevole complicazione strutturale, nonché dalla necessità - viste le dimensioni ridotte delle sfere da lavorare il cui diametro è spesso di pochi millimetri - di muovere in modo molto preciso ed in totale assenza di giochi gli utensillì abrasivi rotanti, evitando sovrapposizioni di passate e quindi assegnando a tali utensili movimenti di accostamento e di lavoro discriminati e rigorosamente controllati. Tipicamente il movimento dei suddetti utensili è realizzato a mezzo di motori a passo soggetti a sofisticati mezzi controllori elettronici di tipo numerico il cui impiego incrementa notevolmente il costo di tali macchine rendendolo spesso sproporzionato al valore intrinseco delle singole sferette lavorate, specie se di metallo non prezioso o poco prezioso.

La presente invenzione è diretta ad eliminare questo ed altri inconvenienti delle macchine note e, nell'ambito di questa finalità generale, ha l'importante scopo di realizzare una macchina diamantetrlce strutturalmente molto semplice, in grado di attuare con operazioni facilmente programmabili, la diamantatura di sferette di diametro anche molto diverso, tipicamente metalliche, ma anche non metalliche.

Un altro scopo particolare della presente invenzione è quello di realizzare una macchina diamantatrice in grado di realizzare diamantature di qualsiasi genere, ossia di convertire le sfere di origine in solidi poliedrici comunque complessi.

Un ulteriore importante scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina diamantatrice di funzionamento estremamente affidabile e di semplice conduzione, in particolare tale da non richiedere l'intervento di operatori specializzati. L'invenzione ha anche lo scopo di realizzare una macchina di costo limitato e perciò economicamente vantaggiosa sia nella lavorazione di metalli preziosi che di metalli e materiali in genere poco pregiati.

Secondo la presente invenzione si conseguono questi ed altri importanti scopi realizzando una macchina diamantatrice avente le caratteristiche di cui alle rivendicazioni che seguono.

Sostanzialmente e come meglio risulterà dal seguito, l'invenzione si basa sul concetto di profilare secondo un contorno poligonale successive fasce equatoriali della sferetta in lavorazione facendo passare ripetutamente ed alternativamente la sferetta stessa tra due utensili controrotanti e facendole compiere, dopo ogni ciclo di passaggio, uno spostamento o passo angolare di prefissata ampiezza intorno al proprio asse.

I due utensili rotanti sono posizionati fissi in rapporto alla struttura della macchina e l'uno in rapporto all'altro, sono disposti con gli assi di rotazione paralleli e sono reciprocamente distanziati di un tratto tale da consentire il passaggio della sferetta. La sferetta è immorsata tra una punta e una contropunta portate da un telaio mobile in senso verticale il quale, per ogni ciclo di passaggio, compie una corsa di discesa ed una di risalita, a partire da una posizione sollevata che è anche la posizione di caricamento di ciascuna sferetta. Al termine di ogni ciclo di passaggio (discesa-risalita) un dispositivo di rotazione controllata, associato al supporto mobile, fa compiere uno spostamento angolare prefissato alla punta e/o contropunta e conseguentemente alla sferetta la quale, nel successivo ciclo di passaggio, presenterà agli utensili rotanti una nuova porzione di superficie da lavorare.

Gli utensili rotanti sono costituiti ciascuno da un disco recante un prefissato numero di utensili, tipicamente diamantati, orientati e disposti secondo parte dei lati del perimetro poligonale equatoriale del solido poliedrico da ricavare sulla sferetta; gli utensili di un disco essendo complementari a quelli dell' «litro disco nel senso che gli utensili dell’uno e dell’altro disco, complessivamente, formano i lati del semi-perimetro equatoriale del solido poliedrico da ricavare. Il numero complessivo delle facce del solido poliedrico risultante al termine della lavorazione è pertanto (na+n2) .K; dove n* è il numero di utensili del primo disco, n2 il numero di utensili del secondo disco e K il numero di passi angolari di ampiezza costante a tale per cui: α.K=360° .

L'invenzione verrà ora dettagliatamente descritta con riferimento agli annessi disegni, fomiti a titolo di esempio non limitativo, nei quali:

- la fig. 1 è una vista schematica in elevazione frontale della macchina diamantatrice secondo l'invenzione,

- la fig. 2 è una vista laterale parziale in maggior scala della macchina nella direzione delle frecce II-II di fig. 1,

- la fig. 3 è una vista schematica del dispositivo di rotazione controllata per gli spostamenti angolari della sferetta mostrante il dispositivo stesso durante l'esecuzione dello spostamento angolare,

- la fig. 3a è una vista schematica simile a fig. 3 mostrante il dispositivo nella fase di arresto dello spostamento,

- la fig. 4 è una vista in elevazione mostrante in dettaglio gli utensili a disco e la sferetta in fase di lavorazione,

- la fig. 5 è una vista in pianta nella direzione delle frecce V-V di fig. 4.

Nei disegni con 10 è genericamente indicata la macchina diamantatrice nel suo complesso la quale comprende un banco 11 e due o più montanti a colonna 12 i quali sostengono, con possibilità di movimento verticale, un telaio mobile 13 dotato di supporti 13a-13b per una punta ed una contropunta delle quali si dirà nel seguito. Una traversa 14 collega superiormente i montanti 12 e reca un martinetto fluidodinamico 15 il cui stelo 16 è vincolato al telaio 13 per muovere detto telaio alternativamente in una corsa di discesa ed una di risalita a partire dalla posizione sollevata, disegnata a tratto pieno in fig. 2, la quale è anche la posizione di caricamento di ciascuna sferetta S da lavorare.

Come chiaramente mostrato nella medesima figura 2 ciascuna sferetta S, la quale è già in precedenza dotata di un foro diametrale passante, è immorsata tra detta punta 17, portata all'estremità di un albero girevole 18, e detta contropunta 19 portata all’estremità di un perno 20. Quest'ultimo è mobile assialmente in un astuccio fisso 21 contro l'azione di una molla 22 a scopo di caricamento di ogni singola sfera S tra la punta 17 e la contropunta 19.

Sul piano P del banco 11 sono disposti due utensili controrotanti 23 e 24 posizionati al di sotto del telaio mobile 13, disposti con gli assi di rotazione paralleli e vincolati a rispettivi supporti 25-26, posizionati fissi in rapporto alla struttura del banco 11, i quali contengono anche i motori o mezzi di trascinamento in rotazione dei rispettivi utensili.

Come chiaramente mostrato in figura 4, gli utensili controrotanti 23 e 24 sono reciprocamente distanziati di un tratto "d" tale da consentire il libero passaggio tra essi della sferetta S in lavorazione durante ogni ciclo di passata costituito dalle corse di discesa e di salita del telaio 13. Ogni utensile rotante è costituito da un disco portautensile 23a-24a recante un prefissato numero di utensili radiali, tipicamente diamantati, orientati e disposti nel loro complesso, secondo ì lati del semi-perimetro equatoriale poligonale "pe" del solido poliedrico da ricavare dalla sferetta S. Nell'esempio di fig. 5 il perimetro equatoriale è decagonale e sul disco 23a sono disposti due utensili 27a-27b che formano le due facce estreme fl-f5 del semi-perimetro equatoriale "pe" e sul disco 24a sono disposti tre utensili 28a-28b-28c che formano le restanti tre facce interne f2-f3-f4 del semi- perimetro "pe"; gli utensili del disco 23a essendo complementari a quelli del disco 24a nel senso, sopra precisato, che la somma degli uni e degli altri equivale alla somma dei lati del detto semi-perimetro equatoriale "pe".

Nella rotazione dei dischi 23a-24a gli utensili 27a-27b e 28a-28b-28c interferiscono, di un prefissato grado, con la superficie della sfera per asportare materiale e formare, in corrispondenza di una fascia equatoriale della sfera, rispettive facce del solido poliedrico quando detta sfera viene fatta passare tra gli utensili rotanti .

Al termine di ogni passata, quando il telaio mobile 13 ritorna in posizione sollevata dì caricamento, un dispositivo di rotazione controllata, genericamente indicato con 30, fa compiere all'albero 18 della punta 17 un prefissato passo angolare α per ruotare la sferetta S e presentare agli utensili 27-28, nel successivo ciclo di passata, nuove fasce equatoriali contrapposte da lavorare; le nuove fasce equatoriali essendo adiacenti a quelle appena lavorate. A questo scopo il dispositivo di rotazione controllata 30 è vantaggiosamente realizzato come mostrato nel dettaglio delle figure 3 e 3a e comprende, calettati sull'albero 18 della punta 17, una prima ruota marcaposizioni 31 ed una seconda ruota 32 ad arpionismo .

La ruota 31 è dotata di una serie di K sedi radiali 31a distanziate di un passo angolare a tale per cui a.K=360° . Nelle sedi 31a si impegna, dopo l'esecuzione di ciascun passo angolare a, un arresto conico 33, azionato in impegno da un martinetto fluidodinamico 34 tramite un leveraggio 35-36, e spostato in disimpegno dall'azione di una molla 37. A sua volta la ruota ad arpionismo 32 è dotata di K denti di sega periferici 32a spaziati reciprocamente di un angolo a ed impegnati da un nottolino 38 costituito da una lamina elastica solidale ad una slitta 39 mossa con moto di va e viene da un martinetto fluidodinamico 40.

L'arresto 33 ed il nottolino 38 dell'arpionismo sono ovviamente sincronizzati nel senso che il nottolino sposta angolarmente la ruota 32 dopo che l'arresto 33, su comando del martinetto 34, ha abbandonato la sede 31a in precedenza impegnata.

Tutti i movimenti sopra descritti della macchina sono coordinati da un controllore elettronico di processo, tipicamente costituito da un PLC, che comanda in successione le varie fasi di lavorazione .

Il processo di lavorazione per ottenere il solido poliedrico, cosidetto diamante, a partire da una sferetta S, inizia con il caricamento della sferetta stessa tra la punta e contropunta 17-18 essendo il telaio 13 in posizione sollevata di caricamento. Successivamente il telaio 13 viene mosso dal martinetto 15 in successivi cicli di lavorazione fino ad ottenere la completa diamanta tura della sferetta S. Preferibilmente , ed allo scopo di ottenere una accurata lavorazione superficiale delle facce del solido poliedrico, ciascun ciclo prevede una corsa di discesa che porta i supporti 13a-13b alla quota minima indicata con "qm" in fig. 2 ed una corsa di risalita che riporta detti supporti nella posizione definita di caricamento o, in alternativa, ad una quota inferiore a quella di caricamento allo scopo di accelerare l’esecuzione del ciclo stesso.

Durante le fasi di discesa e risalita vengono formate, su un semi-perimetro della fascia equatoriale, le facce f1-f5 e sull'altro semi-perimetro della fascia equatoriale le facce f2-f3-f4. Al termine della corsa di risalita del telaio 13, il dispositivo 30 sposta di un passo angolare a l'albero 18 della punta 17 e conseguentemente la sferetta S bloccandola nella nuova posizione angolare a mezzo della ruota 31 e dell'arresto 33 dopodiché inizia un altro ciclo di salita e discesa del telaio 13. La lavorazione ha termine quando il dispositivo 30 avrà effettuato K spostamenti angolari di un passo α essendo, come in precedenza detto: K . a = 360° Sebbene il ciclo di salita e discesa sopra descritto sia vantaggioso agli effetti dell'accuratezza della lavorazione, è previsto di limitare il ciclo stesso ad una sola passata, attuando lo spostamento di un passo angolare della sferetta anche quando il telaio 13 si trova alla quota inferiore minima "qm" ciò che, ovviamente, dimezza sostanzialmente i tempi di lavorazione.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di esecuzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati, rispetto a quanto descritto ed illustrato a titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione definito dalle rivendicazioni seguenti nelle quali i numeri di riferimento sono riportati a solo titolo di miglior comprensione.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) - Macchina per la diamantatura di sferette, particolarmente sferette di metallo prezioso per catene e monili in genere, caratterizzata dal fatto che comprende una coppia di utensili controrotanti (23-24) reciprocamente distanziati di un prefissato tratto (d), mezzi (13-15-17-19) per sopportare ogni singola sferetta (S) in lavorazione e far compiere a detta sferetta, in successione e ripetutamente, cicli di lavoro definiti da almeno un passaggio attraverso detti utensili controrotanti (23-24) i quali formano, sulla fascia equatoriale della sferetta stessa, rispettive facce (fl-f2-f3-f4-f5) di un solido poliedrico e mezzi (30) per produrre la rotazione di un passo angolare (a) della sferetta al termine di ogni ciclo di lavoro. 2) - Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che gli utensili controrotanti (23-24) sono posizionati fissi in rapporto alla struttura (11) della macchina e che i mezzi (13-17-18) di supporto delle singole sferette si muovono, tipicamente in direzione verticale, in rapporto a detti utensili controrotanti. 3) - Macchina secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto che comprende un banco (11) con almeno una coppia di montanti a colonna (12) che guidano e sostengono con possibilità di movimento verticale, un telaio mobile (13) dotato di supporti (13a-13b) per il sostegno di una punta (17) ed una contropunta (19) di immorsaggio delle singole sfere, dal fatto che sul piano (P) del banco (11) , allineati con l'asse di dette punta e contropunta (17-19), sono disposti gli utensili controrotanti (23-24) e dal fatto che detto telaio mobile (13) è soggetto all'azione di un martinetto fluidodinamico (15) atto a fargli compiere corse di discesa e risalita atte a portare la sferetta (S) tra detti utensili controrotanti. 4) - Macchina secondo le rivendicazioni 1, 2 e 3, caratterizzata dal fatto che i mezzi producenti la rotazione di un passo angolare (a) della sferetta (S) comprendono una ruota marcaposizioni (31) ed una ruota di arpionismo (32) calettate su un albero (18) ad una estremità del quale è disposta la punta (17) cooperante con la contropunta (19) per l'impegno della sferetta (S) . 5) - Macchina secondo le rivendicazioni 1 e 4, caratterizzata dal fatto che la ruota marcaposizioni (31) è dotata di una serie di K sedi radiali (31a) spaziate di un passo angolare (a) tale per cui: K. a = 360" , e dal fatto che con ciascuna sede (31a) coopera, al fine di mantenere fissa ogni posizione angolare della sferetta (S), un arresto conico (33) azionato ad impegnare dette sedi da un leveraggio (35-36) mosso con moto di va e vieni da un martinetto fluidodinamico (34) . 6) - Macchina secondo le rivendicazioni 1 e 4, caratterizzata dal fatto che la detta ruota di arpionismo (32) è dotata di una serie di K denti di sega (32a) spaziati di un passo angolare (a) tale per cui: K . a = 360", e dal fatto che con detti denti coopera un nottolino (38) a lamina metallica solidale ad una slitta (39) mossa con moto di va e vieni da un martinetto fluidodinamico (40) . 7) - Macchina secondo la rivendicazione 1 ed una qualunque delle rivendicazioni 2 a 6, caratterizzata dal fatto che gli utensili controrotanti (23-24) comprendono ciascuno un disco portautensili (23-a24a) recante un prefissato numero di utensili radiali diamantati (27a-27b-28a-28b-28c) e dal fatto che gli utensili dell'uno e dell'altro disco, complessivamente, sono orientati e disposti secondo i lati (fl-f2-f3-f4-f5) del semi-perimetro (pe) equatoriale poligonale del solido poliedrico in formazione. 8) - Macchina secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che gli utensilli (27a-27b) di un disco (23a) sono complementari a quelli (28a-28b-28c) dell'altro disco agli effetti della lavorazione del semi-perimetro equatoriale (pe) . 9) - Procedimento di diamantatura di sferette, particolarmente sferette di metallo prezioso, caratterizzato dal fatto che consiste nel profilare, secondo un contorno poligonale (pe), successive fasce equatoriali della sferetta (S) in lavorazione facendo passare ripetutamente ed alternativamente la sferetta stessa tra due utensili controrotanti (23-24) e facendole compiere, dopo ogni ciclo di passaggio, un passo angolare di prefissata ampiezza (a) intorno al propio asse. 10) - Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che ogni ciclo di passaggio comprende almeno una corsa di andata, preferibilmente una corsa di andata ed una di ritorno, e che l’incremento di passo angolare è attuato al termine della corsa di andata o, rispettivamente, di quella di ritorno