ITVE20100020A1 - Sistema di vibro-taglio per utensile di taglio a fili - Google Patents
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Description
Sistema di vibro-taglio per utensile di taglio a fili
Descrizione
Il presente trovato riguarda un innovativo sistema di vibro-taglio ovvero un sistema per utensile di taglio a filo vibrante applicabile a macchine per il taglio di materiali preferibilmente polistirolo espanso oppure di altri materiali aventi densità e caratteristiche simili, come il sughero, gomme morbide od altri.
Attualmente sono noti allo stato dell'arte diversi sistemi per il taglio a filo di materiali quali polistirolo o poliuretano espanso, o gommapiuma, nei quali il filo di taglio è generalmente montato su un utensile portafilo, e più utensili portafili sono montati su un telaio per consentire di ricavare più lastre tagliate con una singola operazione di taglio. Un primo metodo noto, comunemente denominato "a freddo", produce il taglio per asportazione del materiale, attraverso l'azione meccanica di uno o più fili spiralati ("wounded"), o rivestiti di materiale abrasivo, posti in oscillazione. Un ulteriore metodo noto, detto "a caldo", sfrutta il calore generato dal passaggio di una corrente elettrica attraverso uno o più fili metallici per fondere localmente il materiale.
Nel corso degli anni sono state proposte diverse configurazioni di sistemi di vibro-taglio, nelle quali sostanzialmente il filo di taglio è posto in moto rototraslatorio o di vibrazione in modo da determinare il taglio del materiale per un azione meccanica, come l'asportazione di materiale in truciolo o in altra forma. Nel caso del polistirolo espanso, gomme poliuretaniche espanse, o di materiali simili, l'azione meccanica e termica sono state combinate insieme per aumentare l'efficienza e la qualità della superficie di taglio.
Una macchina di taglio a filo dotata di un siffatto sistema di movimentazione è comunemente chiamato sistema di taglio a fili vibranti o di vibro-taglio
Le diverse soluzioni note per il taglio a fili vibranti si differenziano per come i meccanicismi impiegati generano il moto alternativo o di vibrazione del filo di taglio. Nei sistemi noti nel ramo della tecnica, si sfrutta un moto rettilineo alternativo che si sviluppa esclusivamente in una direzione parallela al piano di taglio del materiale da sezionare. Per ottenere effettivamente il taglio del materiale, le macchine sono provviste di sistemi di movimentazione, automatici o operati manualmente, che combinano tale azione oscillante rettilinea con il movimento relativo dell'utensile di taglio contro il materiale.
Nonostante il vasto impiego, le soluzioni note presentano come principale limitazione
l’elevato rumore generato dalla pesante struttura meccanica e dalla inerzia elevata delle
masse in movimento. Poiché il rumore generato aumenta con la velocità di vibrazione del
sistema di vibro-taglio, i sistemi di taglio a fili vibranti sono di fatto limitati nell'impiego a
grandi impianti ad alto rendimento. L'elevata generazione di rumore rende necessario
l'impiego di dispositivi di protezione dell'udito da parte degli operatori.
Compito principale del presente trovato è quello di realizzare un sistema di vibro-taglio per
utensile di taglio a fili vibranti in grado di garantire intrinsecamente un abbattimento del
rumore generato durante il funzionamento, anche ad elevate velocità di taglio,
incrementando al contempo la velocità di taglio.
Nell’ambito del compito principale sopra esposto, un importante scopo del presente trovato è
quello di realizzare un sistema di vibro-taglio per macchine di taglio a filo in grado di
assicurare elevata efficienza e qualità nel taglio, a freddo o a caldo, del polistirolo espanso o
di altri materiali aventi densità o consistenza similare.
Nell’ambito del compito principale sopra esposto, un ulteriore importante scopo del presente
trovato è quello di realizzare un sistema di vibro-taglio per macchine di taglio a filo
caratterizzato da una bassa usura delle parti meccaniche di utensile a strisciamento in modo
da assicurare una elevata durabilità ed una limitata manutenzione di detto sistema.
Non ultimo scopo del presente trovato è quello di mettere a punto un sistema di vibro-taglio
per macchine di taglio a filo producibile con tecnologie note.
Questi ed altri scopi ancora, che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti
da sistema di vibro-taglio in grado di assicurare un abbattimento del rumore grazie al
meccanicismo caratterizzato da una o più leve oscillanti fulcrate che, poste in oscillazione,
determinano un movimento ellittico del filo di taglio.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato, come pure i metodi di utilizzo, le funzioni
relative ai diversi elementi che compongono lo stesso trovato e le modalità di funzionamento
dell’intero sistema risulteranno maggiormente chiare dalla descrizione di due sue forme di
esecuzione preferite ma non esclusive, illustrate a titolo indicativo e non limitativo nelle unite
tavole di disegni, in cui:
la figura 1 rappresenta una vista prospettica generale e di dettaglio del sistema di
vibro-taglio secondo il trovato in una sua prima forma realizzativa. A la figura 2 rappresenta una vista prospettica generale e di dettaglio del sistema di
vibro-taglio secondo il trovato in una sua seconda forma realizzativa.
- la figura 3 rappresenta una proiezione del movimento descritto dal filo vibrante
rispetto ad un piano ortogonale al filo secondo il trovato.
Con riferimento alle figure precedentemente citate, un sistema di vibro-taglio secondo il
presente trovato applicabile a tutte le tipologie di macchine per il taglio a caldo ed a freddo di materiali “morbidi”, preferibilmente polistirolo espanso, viene indicato nella sua prima forma realizzativa complessivamente con il numero (1). In tale prima forma realizzativa del presente trovato, da intendersi esemplificativa e non limitativa del medesimo, detto sistema (1) è costituito da un utensile portafilo (10), preferibilmente un telaio rigido in metallo di forma rettangolare comprendente una pluralità di fili di taglio (12). Le estremità laterali di detto utensile portafilo (10) sono fissate, preferibilmente a 90° rispetto alla direzione dei fili di taglio (12), ad una coppia di leve oscillanti principali (100), accoppiate alla struttura della macchina di taglio (11) per mezzo di una coppia di fulcri inferiori (103) e di una coppia di fulcri superiori (106) posti, ad esempio alle estremità di dette leve oscillanti principali (100). Così vincolato, detto utensile portafilo (10), preferibilmente un telaio, può ruotare attorno all'asse passante per detti fulcri inferiori (103) e fulcri superiori (106). Ciascun fulcro comprende sistemi meccanici noti allo stato dell’arte, preferibilmente snodi sferici o sistemi a cuscinetti conici, finalizzati a ridurre l’attrito dinamico durante il movimento di rotazione e dunque la generazione di rumore. Su almeno una delle due leve oscillanti principali (100), ad una distanza conveniente dalle rispettive estremità, sono fissati uno o più punti di cerniera (101), ciascuno dei quali è accoppiato al piede di una biella (104), ad esempio per mezzo di un giunto e di un perno. Secondo tecniche note nel ramo della tecnica, ciascuna testa di detta biella (104) è a sua volta accoppiata ad un eccentrico (110) messo in movimento rototraslatorio da un motoriduttore al quale è collegato. Tale motoriduttore, è vincolato alla struttura della macchina di taglio (11). Tale motoriduttore è asservito ad un sistema di controllo, ad esempio un semplice pulsante ON-OFF di avviamento, un controllo di un PLC o un computer industriale a bordo macchina, in funzione deila complessità della macchina di taglio al quale il sistema di vibro-taglio, secondo il presente trovato, è applicato.
Per limitare la generazione di rumore, sono collocati una pluralità di dispositivi antirumore nei punti di frizione. A titolo esemplificativo, ma non limitativo del presente concetto inventivo, detti dispositivi antirumore possono comprendere snodi sferici o sistemi a cuscinetti conici ovvero un appoggio (112), fissato alla base della struttura della macchina di taglio (11) in prossimità di uno dei punti di cerniera (101). Tale appoggio (112) presenta sulla superficie a contatto con le leve oscillanti principali (100) una lamina di materiale plastico antiattrito, preferibilmente polizene, o altro materiale con analoga proprietà auto-lubrificante, allo scopo di limitare la generazione di rumore dovuto allo sfregamento delle superfici metalliche, ovvero componenti equivalenti secondo le necessità specifiche.
In tale prima forma realizzativa del presente trovato, da intendersi esemplificativa e non limitativa del medesimo, il sistema di vibro-taglio (1) secondo il presente trovato, è caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti eccentrici (110) è collocato nei punti di cerniera (101) sulle due leve oscillanti principali (100).
Il sistema così descrìtto è in grado di impartire al telaio (10), e dunque alla pluralità dei fili di taglio (12), un moto oscillatorio caratterizzato dal fatto che un punto qualsiasi appartenente a detti fili di taglio (12) descrive un moto oscillante lungo un arco di cerchio (120) rispetto ad un sistema di riferimento fisso, ad esempio quello dello stabilimento nel quale il macchinario di taglio è situato. Detto arco di cerchio (120) sottende una corda (121), avente distanza (122) rispetto a detto arco (120). Ad esempio, dimensionando opportunamente le leve oscillanti principali (100) e gli eccentrici (110), il filo da taglio (12) traccia un arco di circonferenza (120) di lunghezza 68 mm con una distanza dell’arco (122) di 0.8 mm rispetto alla corda (121) sottesa da detto arco.
Il sistema di vibro-taglio (1) secondo il presente trovato è caratterizzato dunque da un movimento del filo di taglio (12) che agisce sul materiale da tagliare con due azioni meccaniche tra loro ortogonali. Prove sperimentali condotte dall’inventore su diverse tipologie di polistirolo espanso hanno dimostrato come la presenza dell’azione meccanica derivata dall'altezza di detto arco (122), secondo il presente trovato, sia in grado di garantire un taglio del materiale di qualità superiore, con un sostanziale abbattimento dell'emissione di rumore ed un incremento della velocità di taglio.
In tale prima forma realizzativa del presente trovato, da intendersi esemplificativa e non limitativa del medesimo, il sistema descritto presenta una configurazione in grado di scaricare l'inerzia della massa vibrante ammortizzando il punto dove viene scaricata la forza di reazione del momento di rotazione generato dalla rotazione della forza di inerzia sul fulcro di rotazione delle leve oscillanti principali (100).
Il sistema di vibro-taglio così descritto garantisce intrinsecamente un abbattimento del rumore e può essere montato su qualunque tipo di macchina di taglio a titolo esemplificativo, ma non limitativo del presente trovato, un pantografo un pantografo con telaio verticale, orizzontale o inclinabile o del tipo a down-cutter.
Una seconda forma realizzativa del sistema secondo il trovato, è rappresentata in figura 2 e ivi indicata con il numero (2). Tale seconda forma realizzativa del presente trovato, da intendersi esemplificativa e non limitativa del medesimo, è del tutto analoga alla prima forma realizzativa, essendo costituita dai medesimi componenti, ma si differenzia dalla precedente forma realizzativa (1) per la presenza di una leva oscillante secondaria (2001). Detta leva oscillante secondaria (2001) è accoppiata sia alla struttura della macchina di taglio (21) per mezzo di un asse fulcrato passante per il fulcro inferiore (204) ed il fulcro superiore (207), sia all'utensile portatilo (10) tramite una biella (205) a sua volta accoppiata ad un eccentrico (210) tramite punti dì cerniera. Detti fulcri inferiore (204) e superiore (207) sono collocati preferibilmente in prossimità del fulcro inferiore (204) e di un fulcro superiore (207) della leva oscillante principale (100).
In tale seconda forma realizzativa del presente trovato, da intendersi esemplificativa e non limitativa del medesimo, detto utensile portatilo (10), preferibilmente un telaio, il movimento della leva oscillante principale (100) e della leva oscillante secondaria (200), impressi da un motoriduttore, possono essere sincronizzati tramite un opportuno sistema di accoppiamento meccanico (208), preferibilmente una trasmissione a cinghia. In pratica, un punto qualsiasi appartenente a detti fili di taglio (12) descrive, rispetto ad un sistema di riferimento fisso, un moto oscillante lungo un arco di ellisse (120), avente distanza (122) rispetto alla corda (121) sottesa da detto arco (122). Come nella forma realizzativa precedente, il sistema di vibrotaglio (2) secondo il presente trovato è caratterizzato dunque da un movimento del filo di taglio (12) che agisce sul materiale da tagliare con due azioni meccaniche tra loro ortogonali. Il movimento oscillante di detto utensile portatilo (10) attorno all'asse fulcrato passante per i fulcri inferiori (204) e fulcri superiori (207), può essere modulato tramite un dispositivo modulante, preferibilmente costituito dalle stesse leve oscillanti principale (100) e secondaria (1), e dal sistema di accoppiamento meccanico (208). Detto dispositivo modulante consente dunque di variare in modo puramente meccanico l'eccentricità di detta ellisse, e quindi la misura della distanza di detto arco (122), fino a portarla ad un valore pari a zero, configurazione che porta l’arco (122) di ellisse a coincidere con la corrispondente corda (121), cosicché il movimento del filo di taglio (12) agisce sul materiale da tagliare con una singola azione meccanica alternata rettilinea, come nelle macchine di note allo stato dell’arte. Detto dispositivo modulante può essere azionato dall’operatore agendo sul sistema di controllo per adeguare il sistema di vibro-taglio, secondo il presente trovato, alle tipologie di lavorazioni o alle caratteristiche del materiale.
Si è in pratica constatato come il trovato così descritto porti a soluzione il compito e gli scopi preposti. In particolare con il presente trovato si è realizzato un sistema di vibro-taglio/taglio vibrante per macchine di taglio a fili in grado dì garantire un abbattimento del rumore generato durante il funzionamento, anche ad elevate velocità di taglio, assicurando al contempo un incremento della velocità di taglio rispetto alle soluzioni note allo stato dell’arte. Ancora, con il presente trovato si è realizzato un sistema di vibro-taglio/taglio vibrante per utensili/macchine di taglio a filo in grado di assicurare elevata efficienza e qualità nel taglio a freddo o a caldo del polistirolo espanso o di altri materiali aventi consistenza similare.
Ulteriormente, con il presente trovato, si è realizzato un sistema di vibro-taglio/taglio caratterizzato da una bassa usura delle parti meccaniche di utensile a strisciamento in grado di assicurare una elevata durabilità ed una limitata manutenzione di detto sistema.
Inoltre, con il presente trovato, si è realizzato un sistema di vibro-taglio che grazie alla semplicità costruttiva, può essere applicato a costi contenuti su qualsivoglia tipo di macchine per il taglio in modo da implementarne la modalità di taglio a fili vibranti, in quanto le forme realizzative basate su una configurazione del sistema di vibro-taglio in grado di scaricare convenientemente l'inerzia della massa vibrante, qui esemplificata, è, come già detto, da
considerarsi esemplificativa e non limitativa del trovato.
Non ultimo con il presente trovato si è realizzato un sistema di vibro-taglio producibile con
tecnologie note.
Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti
neH'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri
elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, la lunghezza delle leve oscillanti, la collocazione dei fulcri, i tipi di eccentrico, i
sistemi di accoppiamento della pluralità di leve oscillanti, come pure le dimensioni o il
numero dei punti di cerniera delle leve oscillanti potranno essere qualsiasi secondo le
esigenze e lo stato della tecnica, purché compatibili con l'uso specifico.
Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da
segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati apposti al solo scopo di aumentare
l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun
effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali
segni di riferimento.
1
Claims (9)
- Rivendicazioni. 1) Sistema di vibro-taglio (1) applicabile a macchine per il taglio a fili vibranti (12) di materiali aventi struttura e densità analoghe a quelle del polistirolo espanso, caratterizzato dal fatto che almeno un punto appartenente a detti fili di taglio (12) descrive, rispetto ad un sistema di riferimento fisso, un moto oscillante lungo un arco di ellisse (120), avente distanza (122) rispetto alla corda (121) sottesa da detto arco (122), e detto sistema di vibro-taglio (1) comprende: - un utensile portatilo (10) per agganciare una pluralità di fili di taglio (12); - un sistema di controllo di detto sistema di vibro-taglio (1); un motoriduttore asservito a detto sistema di controllo; una o più leve oscillanti (100) fulcrate poste in moto oscillante da detto motoriduttore tramite uno o più eccentrici (110) fissati a punti di cerniera (101); una pluralità di dispositivi antirumore.
- 2) Sistema di vibro-taglio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto utensile portafilo è preferibilmente un telaio rigido (10) in metallo di forma rettangolare comprendente una pluralità di fili di taglio (12).
- 3) Sistema di vibro-taglio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che dette una o più leve oscillanti (100), (200), (201) sono fulcrate in uno o più punti appartenenti alla struttura fissa (11) di detta macchina di taglio per mezzo di uno o più fulcri inferiori (103) ed uno o più fulcri superiori (106).
- 4) Sistema di vibro-taglio secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo modulante (211), asservito a detto sistema di controllo, in grado di variare l'eccentricità di detta ellisse, e quindi la misura dell'distanza di detto arco (122), in funzione delle esigenze di lavorazione.
- 5) Sistema di vibro-taglio secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto dispositivo modulante (211) comprende almeno due di dette leve oscillanti (200), (201) ed un sistema di accoppiamento meccanico (208) di dette leve per variare in modo puramente meccanico l'eccentricità di detta ellisse, e quindi la misura dell’distanza di detto arco (122).
- 6) Sistema di vibro-taglio secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto sistema di accoppiamento meccanico (208) è preferibilmente una trasmissione a cinghia, una trasmissione a catena o una trasmissione ad ingranaggi.
- 7) Sistema di vibro-taglio, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo modulante comprende almeno due di dette leve oscillanti (200), (201) azionate in modo sincrono da uno o più dispositivi elettromeccanici indipendenti.
- 8) Sistema di vibro-tagiio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto dì comprendere una guida di appoggio (112), preferibilmente un profilo chiuso in metallo, fissata alla base della struttura della macchina di taglio (11).
- 9) Sistema di vibro-tagiio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta pluralità di dispositivi antirumore comprende snodi sferici, sistemi a cuscinetti conici, material plastico auto-lubrificante o antiattrito; 10) Sistema di vibro-tagiio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta macchina è preferibilmente con telaio verticale, orizzontale o inclinabile o del tipo a down-cutter. 11) Sistema di vibro-tagiio secondo la rivendicazione precedente, nel quale la modalità di taglio del materiale per mezzo di detta macchina è del tipo "a caldo", "a freddo", oppure è una combinazione di esse. 12) Sistema di vibro-tagiio applicabile a macchine per il taglio a fili vibranti (12) di materiali come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da una configurazione in grado di scaricare l'inerzia di detto telaio rigido (10) vibrante ammortizzando il punto dove viene scaricata la forza di reazione del momento di rotazione generato dalla rotazione della forza di inerzia su detti fulcri inferiori (103) e fulcri superiori (106). 13) Sistema di vibro-tagiio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto sistema di controllo è un pulsante di azionamento manuale, un controllo di un PLC, un computer industriale, ovvero una loro combinazione. 14) Metodo per il taglio a fili vibranti (12) di materiali, preferibilmente aventi struttura e densità simili a quella del polistirolo espanso, caratterizzato dal fatto di comprendere un azione di taglio mediante uno o più fili di taglio (12) caratterizzata dal fatto che i punti appartenenti a detti fili di taglio (12) descrivono, rispetto ad un opportuno sistema di riferimento, un moto oscillante lungo un arco di curva (120) avente distanza (122) rispetto alla corda (121) sottesa da detto arco di curva (122), e che detta azione è combinata ad almeno una delle seguenti azioni: - un’azione di modulazione deH’ampiezza di oscillazione dell'arco di curva (120), per mezzo di un dispositivo modulante, tale da determinare una variazione della lunghezza della corda (121) sottesa da detto arco di curva (122); un’azione di modulazione per mezzo di un dispositivo modulante (211), tale da determinare una variazione dell’distanza (122) rispetto alla corda (121) sottesa da detto arco (122). ! 15) Sistema di vibro/taglio applicabile a macchine per il taglio a fili vibranti (12) di materiali, <Q preferibilmente in blocchi, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per quanto descritto ed illustrato nelle allegate tavole di disegni
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000020A ITVE20100020A1 (it) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | Sistema di vibro-taglio per utensile di taglio a fili |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITVE20100020A1 true ITVE20100020A1 (it) | 2011-10-30 |
Family
ID=43530627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000020A ITVE20100020A1 (it) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | Sistema di vibro-taglio per utensile di taglio a fili |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITVE20100020A1 (it) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2550125A1 (fr) * | 1983-06-07 | 1985-02-08 | Mecarhone | Machine pour le decoupage de blocs de matiere plastique alveolaire |
| DE8513086U1 (de) * | 1985-05-02 | 1985-06-13 | Sandtner, Gerhard, 6000 Frankfurt | Schneidvorrichtung zum Schneiden von Schaumstoffblöcken |
| DE19532570A1 (de) * | 1995-09-04 | 1997-03-06 | Wieser Maschinenbau Ges M B H | Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von mit wenigstens einem Draht oder einem anderen Schneidmittel zu schneidendem Material |
| DE29801500U1 (de) * | 1998-01-30 | 1999-06-02 | Kurtz Altaussee Gmbh, Altaussee | Schneidrahmen zum Schneiden von insbesondere durch Erhitzen schneidbarem Material |
-
2010
- 2010-04-29 IT IT000020A patent/ITVE20100020A1/it unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2550125A1 (fr) * | 1983-06-07 | 1985-02-08 | Mecarhone | Machine pour le decoupage de blocs de matiere plastique alveolaire |
| DE8513086U1 (de) * | 1985-05-02 | 1985-06-13 | Sandtner, Gerhard, 6000 Frankfurt | Schneidvorrichtung zum Schneiden von Schaumstoffblöcken |
| DE19532570A1 (de) * | 1995-09-04 | 1997-03-06 | Wieser Maschinenbau Ges M B H | Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von mit wenigstens einem Draht oder einem anderen Schneidmittel zu schneidendem Material |
| DE29801500U1 (de) * | 1998-01-30 | 1999-06-02 | Kurtz Altaussee Gmbh, Altaussee | Schneidrahmen zum Schneiden von insbesondere durch Erhitzen schneidbarem Material |
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