IT201600104716A1 - Macchina di condizionamento di tubi in materiale termoplastico e relativo metodo. - Google Patents

Description

“MACCHINA DI CONDIZIONAMENTO DI TUBI IN MATERIALE

TERMOPLASTICO E RELATIVO METODO”

La presente invenzione ha per oggetto una macchina di condizionamento di tubi in materiale termoplastico.

In particolare, la presente invenzione concerne una macchina bicchieratrice, atta cioè a formare bicchieri di estremità in tali tubi in materiale plastico.

La presente invenzione è inoltre relativa ad un metodo di condizionamento di tubi in materiale plastico.

Nella produzione dei tubi in materiale termoplastico destinati alla realizzazione di condotte di adduzione e/o di scarico di fluidi (utilizzate ad esempio in edilizia, nelle reti fognarie, nelle reti di distribuzione di acqua potabile, negli scarichi fognari) le macchine bicchieratrici vengono impiegate per sagomare una porzione di estremità dei tubi nella caratteristica forma “a bicchiere”, che presenta una forma allargata rispetto al diametro normale del tubo (il cosiddetto “bicchiere di innesto”) e serve per connettere in successione l’uno con l’altro i tubi che formano la condotta. Generalmente un’estremità non sagomata di un tubo viene inserita nell’estremità sagomata a bicchiere del tubo precedente o successivo nella condotta.

La macchina bicchieratrice, generalmente automatica, può venire installata in una linea di estrusione e, in linea, ricevere i tubi o spezzoni di tubo tagliati da lavorare.

La maggioranza delle macchine bicchieratrici realizza il bicchiere con processo di formatura allo stato caldo della estremità del tubo. Le macchine bicchieratrici sono dotate di almeno un forno per il riscaldamento dell’estremità del tubo da sagomare e di un apparato di formatura che, tramite apposito stampo, sagoma a bicchiere l’estremità riscaldata del tubo.

Trova diffusa applicazione la sagomatura dell’estremità del tubo mediante uno stampo a mandrino, detto anche tampone (in particolare nel caso di tubi in PVC-U, ossia polivinilcloruro rigido, non plastificato). Il mandrino, o tampone, riproduce la forma interna del bicchiere da sagomare. Per formare a bicchiere l’estremità del tubo, il tampone viene inserito dentro il tubo in corrispondenza di tale estremità da sagomare.

Tra le macchine bicchieratrici di tipo tradizionale, è da annoverare la tipologia di macchina bicchieratrice illustrata nel documento brevettuale EP 0684 124, a nome della richiedente.

In esso si descrive la configurazione di una macchina bicchieratrice automatica di rilevante interesse per ottimizzare il processo produttivo, oltre a risultare idonea a lavorare tubi di corta lunghezza (fino a 0,5 m, ai quali va aggiunta la lunghezza del bicchiere). Tipicamente essa è costituita da diverse stazioni dove il tubo è trasportato per eseguire le diverse fasi di lavoro.

La prima stazione riceve il tubo tagliato lungo la linea di estrusione. In questa stazione, tramite apposito dispositivo posizionatore, il tubo è spostato longitudinalmente e separato dal tubo che lo segue e quindi arrestato in precisa posizione sempre allineato con l’asse di estrusione. Da questa stazione il tubo viene successivamente spostato trasversalmente per posizionarlo in corrispondenza delle altre stazioni di processo.

Pertanto, in dettaglio, il tubo proveniente dalla linea di estrusione e tagliato in spezzoni, viene successivamente posizionato in due stazioni di riscaldamento e in una stazione di formatura che sono affiancate l’una all’altra.

Quando il tubo è posizionato nella prima stazione di riscaldamento, vantaggiosamente il forno di quest’ultima, da una posizione iniziale arretrata, avanza verso il tubo fino a racchiudere al suo interno l’estremità del tubo da riscaldare. Al termine del processo di primo riscaldamento, il forno arretra e il tubo liberato è spostato trasversalmente e posizionato davanti alla seconda stazione di riscaldamento, in cui avvengono gli stessi movimenti della prima stazione di riscaldamento.

Terminato il processo di riscaldamento, con secondo forno arretrato, il tubo viene posizionato in corrispondenza della stazione di formatura e quindi serrato e bloccato da morse, prima che il mandrino di formatura, avanzando, penetri nel tubo. Insieme al mandrino, avanza verso il tubo una camera di formatura, realizzata in differenti tipologie, anche in funzione del materiale del tubo in lavorazione.

In particolare nelle lavorazioni di tubi in Polipropilene (PP), tipici per impieghi di scarico nei fabbricati, la formatura del bicchiere è convenientemente realizzata con una apparecchiatura illustrata ad esempio nel documento brevettuale EP 0 700 771 a nome della stessa richiedente; in questa apparecchiatura la camera di formatura comprende diversi elementi: stampi esterni, (per sagomare la forma esterna del bicchiere), tampone interno (per sagomare e calibrare la superficie interna del bicchiere) ed una flangia scorrevole sul tampone (per sagomare il bordo del bicchiere). Anche il forno di riscaldamento in funzione del materiale del tubo in lavorazione può essere realizzato in diverse tipologie. Sempre nelle lavorazioni di tubi in PP, i forni sono normalmente di tipo a contatto esterno, ovverosia costituiti da morse metalliche, di forma semicircolare, termo-controllate che si chiudono sulla superficie esterna della porzione di estremità del tubo da formare a bicchiere.

Quando sia la formatura che il raffreddamento del bicchiere sono completati, la camera di formatura arretra e il tubo, liberato dalla relativa morsa viene spostato trasversalmente per essere scaricato fuori dalla macchina bicchieratrice.

Con la soluzione appena descritta è stato pertanto operato un opportuno frazionamento del processo di riscaldamento avente la finalità di ottimizzare la tempistica del ciclo di trattamento.

Al fine di incrementare ulteriormente la produttività delle macchine bicchieratrici, si è pensato di adottare soluzioni di multibicchieratura in cui cioè i tubi, dopo la stazione di posizionamento, possono venire raccolti in gruppi di due o più tubi ciascuno. Tali gruppi di tubi sono quindi spostati contemporaneamente e contemporaneamente processati nelle stazioni di riscaldamento e formatura-raffreddamento del bicchiere.

Per ragioni di ingombro e complessità dei dispositivi di riscaldamento e degli stampi di formatura, questa soluzione trova normalmente impiego solo per lavorazioni di tubi di piccolo diametro, cioè solitamente diametri non superiori a 160 mm.

Nelle macchine bicchieratrici predisposte per la multibicchieratura il citato dispositivo posizionatore dei tubi, che ha il compito di trasferire i tubi tra le varie stazioni di lavorazione, è quindi configurato per gestire non singoli tubi ma gruppi di tubi, ad esempio gruppi di tre tubi, come usualmente avviene per i diametri più piccoli, ad esempio con diametro inferiore a 125 mm.

Le macchine bicchieratrici predisposte per la multibicchieratura, in virtù della molteplicità di dispositivi atti a processare simultaneamente, in ogni stazione, ciascun tubo del gruppo, presentano un notevole ingombro, particolarmente nella direzione trasversale alla direzione di estrusione. In particolare, l’incremento di ingombro proporzionalmente maggiore deriva dalla moltiplicazione delle postazioni di formatura dei tubo, in virtù del fatto che in corrispondenza delle stesse si genera un allargamento della sagoma del tubo, dovuto alla formazione del bicchiere.

Un ingombro trasversale eccessivo potrebbe rendere la macchina difficilmente trasportabile e difficilmente installabile in linea di estrusione, con ciò rendendone difficile anche la commercializzazione.

Inoltre, un’elevata estensione trasversale della macchina comporta l’inconveniente di lunghi percorsi di trasferimento dei tubi da una stazione alla successiva, con ciò peggiorando il tempo/ciclo complessivo della lavorazione.

Scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una macchina ed un metodo di bicchieratura che sia esente dagli inconvenienti lamentati.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire una macchina bicchieratrice di tubi in materiale termoplastico predisposta per la multibicchieratura la quale consenta elevati ritmi di produzione.

Questi scopi ed altri ancora, che meglio appariranno nel corso della descrizione che segue, vengono raggiunti, in accordo con la presente invenzione, da una macchina bicchieratrice ed un metodo di bicchieratura comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle rivendicazioni annesse.

Le caratteristiche tecniche dell’invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

- la figura 1 illustra, in vista prospettica schematica, una preferita forma realizzativa di una macchina di condizionamento di tubi in materiale termoplastico secondo l’invenzione;

- la figura 2 illustra, in una vista schematica in elevazione frontale e con alcune parti asportate per meglio comprenderne altre, la macchina di cui alla figura 1;

- le figure 3 e 4 illustrano, in rispettive viste prospettiche schematiche dall’alto, un particolare della macchina di figura 1 in due sue differenti configurazioni d’uso;

- la figura 5 illustra, in una vista schematica in elevazione laterale con alcuni elementi asportati, il particolare di figura 3;

- la figura 6 illustra, in una vista schematica in elevazione laterale con alcuni elementi asportati, il particolare di figura 4;

- la figura 7 illustra una vista in sezione secondo il piano VII-VII di figura 5; - la figura 8 illustra una vista in sezione secondo il piano VIII-VIII di figura 5;

- la figura 9 illustra una vista in sezione secondo il piano IX-IX di figura 6; - la figura 10 illustra una vista in sezione secondo il piano X-X di figura 6; - la figura 11 illustra, in una vista schematica in elevazione frontale e con alcune parti asportate per meglio comprenderne altre, una variante realizzativa della macchina di cui alle figure 1 e 2.

Con riferimento alla figura 1, con il numero 1 di riferimento è complessivamente indicata una macchina per la lavorazione di tubi in materiale termoplastico, in particolare una macchina cosiddetta bicchieratrice, atta cioè a formare nei tubi rispettivi bicchieri di estremità, realizzata in accordo con la presente invenzione.

Secondo quanto illustrato in figura 1, la macchina 1 presenta un nastro 2 convogliatore, sviluppantesi secondo una prima direzione D1 rettilinea determinata, lungo il quale sono alimentati tubi 3 provenienti da una linea di estrusione, non illustrata, disposta a monte della macchina 1 stessa. Come illustrato in figura 2, la macchina 1 presenta una pluralità di stazioni operative, meglio descritte nel seguito, disposte affiancate lungo una seconda direzione D2 determinata, ortogonale alla citata prima direzione D1.

Nel corso della presente trattazione con il termine tubo si intende preferibilmente uno spezzone di tubo ricavato in modo noto mediante taglio a partire da un tubo continuo, prodotto per estrusione del materiale termoplastico.

La direzione D1 costituisce altresì una direzione di sviluppo longitudinale del tubo estruso nonché dei tubi 3 da esso ricavati, alimentati lungo il nastro 2.

Sempre con riferimento alla figura 2, adiacente al nastro 2 trasportatore, la macchina 1 comprende una stazione 4 di accumulo di tubi 3 in materiale termoplastico provenienti dal nastro 2 stesso.

In corrispondenza della stazione 4 di accumulo, i tubi 3 sono disposti affiancati e paralleli tra loro e alla citata prima direzione D1 determinata di sviluppo longitudinale.

La macchina 1 comprende un braccio P di prelievo atto a prelevare singoli tubi 3 dal nastro 2 trasportatore e disporli in corrispondenza della citata stazione 4 di accumulo in rispettive posizioni determinate.

Secondo quanto illustrato in figura 2, a destra della stazione 4 di accumulo la macchina 1 presenta una prima stazione 5 di riscaldamento ed una seconda stazione 6 di riscaldamento dei tubi 3.

A destra della seconda stazione 6 di riscaldamento, la macchina 1 comprende una stazione 7 di formatura in corrispondenza della quale un’estremità 3a del tubo 3 è conformata a bicchiere. La stazione 7 di formatura a bicchiere è anche nota come stazione di bicchieratura.

Le stazioni 5, 6 di riscaldamento comprendono rispettivi dispositivi riscaldanti, di tipo noto e non ulteriormente descritti, atti a riscaldare le estremità 3a dei tubi 3 ad essi attestate.

Le stazioni 5, 6 di riscaldamento sono vantaggiosamente due, al fine dell’ottimizzazione della capacità produttiva della macchina 1.

In altre parole, come anticipato nella parte introduttiva della presente trattazione, il frazionamento del processo di riscaldamento consente vantaggiosamente di incrementare l’efficienza della macchina 1 bicchieratrice, sfruttando quindi al massimo la produttività della stazione 7 di formatura grazie alla drastica riduzione dei tempi di attesa del riscaldamento delle estremità 3a dei tubi 3.

Come illustrato in figura 1, la macchina 1 comprende una superficie 8 di appoggio e scorrimento dei tubi 3 lungo la quale superficie 8, appunto, i tubi 3 sono mantenuti in posizione piana orizzontale ed hanno inoltre la possibilità di scorrere per posizionarsi, in successione, in corrispondenza delle varie stazioni 5, 6 e 7 operative.

La superficie 8 è di tipo sostanzialmente noto e non sarà pertanto ulteriormente descritta.

La macchina 1 comprende, come visibile nelle figure 1 e 2, un dispositivo 9 posizionatore atto a prelevare gruppi G di tubi 3 in corrispondenza della stazione 4 di accumulo e trasferirli tra le varie stazioni 5, 6, 7 operative della macchina 1 stessa, facendoli scorrere sulla superficie 8.

Il dispositivo 9 posizionatore comprende una pluralità di elementi 10 di presa, atti a porsi superiormente a contatto con i tubi 3.

Ciascun elemento 10 di presa presenta una porzione 11 di contatto a conformazione concava, tale da assicurare un efficace contatto con tubi di differente diametro.

I citati elementi 10 di presa sono disposti affiancati in successione secondo la seconda direzione D2 determinata, in numero pari al numero di tubi 3 del gruppo G, così definendo rispettive rastrelliere 12.

Secondo la forma realizzativa esemplificativa della macchina 1 illustrata nelle allegate figure, il gruppo G è formato da tre tubi 3 e, conseguentemente tre sono anche gli elementi 10 di presa che compongono ciascuna rastrelliera 12.

Come illustrato in figura 1, il dispositivo 9 posizionatore comprende molteplici carri 13 di sostegno delle citate rastrelliere 12, i quali carri 13 sono mobili tra le varie stazioni 4, 5, 6, 7 su rispettivi binari, di tipo noto e non illustrati nel dettaglio, lungo la seconda direzione D2 determinata. Secondo la forma realizzativa illustrata nelle allegate figure, ciascun carro 13 supporta quattro rastrelliere 12 disposte tra loro allineate lungo la citata prima direzione D1, in modo che i corrispondenti elementi 10 di presa di ciascuna rastrelliera 12, impegnandosi con i tre tubi 3 di un gruppo G, mantengano i tubi 3 stessi paralleli tra loro e alla prima direzione D1.

In particolare, come visibile in figura 3, ciascun carro 13 comprende un telaio 14 di supporto delle rastrelliere 12.

Secondo quanto illustrato in figura 3, il telaio 14 comprende un trave 15 superiore e, una pluralità di bracci 16 che si dipartono inferiormente da tale trave 15.

I bracci 16, uno per ciascuna rastrelliera 12, hanno conformazione triangolare, con un’apertura 17 centrale atta al passaggio di organi meccanici.

La rastrelliera 12 e più in particolare gli elementi 10 di presa che la definiscono, sono impegnati con il braccio 16 in corrispondenza di un suo lato 16a inferiore.

In particolare, come chiaramente visibile nelle figure 7 e 8, gli elementi 10 di presa sono supportati elasticamente da rispettivi pattini 18, 19.

Il pattino 18 dell’elemento 10 di presa centrale è fissato in maniera solidale al lato 16a inferiore del braccio 16.

Il pattino 18 è pertanto, rispetto al telaio 14, un pattino fisso.

I pattini 19 dei due elementi 10 di presa esterni sono fissati a due rispettivi cursori 20, 21 supportati scorrevolmente dal lato 16a inferiore del braccio 16.

In dettaglio, come visibile in figura 8, i due cursori 20, 21 presentano rispettive porzioni 20a, 21a d’impegno, scorrevolmente inserite all’interno di asole 22, 23 di guida ricavate nel lato 16a inferiore del braccio 16.

Il lato 16a inferiore, anche in virtù delle citate asole 22, 23 di guida, definisce una porzione rettilinea costituente una guida di scorrimento dei due pattini 19.

I pattini 19 sono pertanto, come sarà meglio spiegato nel seguito, rispetto al telaio 14, pattini mobili.

I cursori 20, 21 conformati a L, emergono superiormente rispetto al lato 16a inferiore del braccio 16, per svilupparsi in parte all’interno della citata apertura 17 con rispettive porzioni.

In corrispondenza delle proprie citate porzioni superiori, sui cursori 20, 21 sono infulcrate prime estremità 24a, 25a longitudinali di due rispettive bielle 24, 25, prima e seconda.

In prossimità di seconde estremità 24b, 25b opposte a quelle appena citate, le bielle 24, 25 sono infulcrate su una manovella 26.

La manovella 26 è vantaggiosamente conformata a T.

La manovella 26 è a sua volta girevolmente supportata, con relativo asse A di fulcro, da una mensola 27 fissata al braccio 16 triangolare e proiettantesi all’interno della citata apertura 17.

La manovella 26, come visibile ad esempio in figura 3, è operativamente collegata ad un asta 28 di azionamento la quale si sviluppa longitudinalmente parallela alla prima direzione D1.

Ciascun carro 13 presenta vantaggiosamente un’unica asta 28 la quale è atta ad impegnarsi con tutte le rastrelliere 12 presenti nel carro 13 stesso. L’asta 28 è operativamente collegata alla parte mobile di un organo 29 attuatore.

Vantaggiosamente, secondo la forma realizzativa illustrata nelle figure allegate, l’organo 29 attuatore è di tipo pneumatico.

In alternativa, secondo varianti realizzative possibili ma non illustrate, l’organo 29 attuatore è di tipo elettrico o idraulico.

Qualora le posizioni richieste all’organo 29 attuatore siano due (come nel caso illustrato nelle allegate figure), allora si opta vantaggiosamente per un attuatore di tipo pneumatico.

Quando invece siano richieste molteplici posizioni, è preferito un attuatore di tipo elettrico o idraulico in virtù della praticità di controllo puntuale del suo movimento, ad esempio mediante un trasduttore di posizione ad encoder.

La citata asta 28, la manovella 26, alle bielle 24, 25 e i cursori 20, 21 definiscono, nel loro insieme, un cinematismo 30 di comando dei pattini 19 e dei relativi elementi 10 di presa ad essi collegati.

Il cinematismo 30 di comando è operativamente interposto tra l’organo 29 attuatore e i pattini 19 mobili, scorrevole solidalmente al rispettivo elemento 10 di presa.

Il cinematismo 30 di comando e l’organo 29 attuatore definiscono, nel loro insieme, mezzi 31 di movimentazione relativa degli elementi 10 di presa della rastrelliera 12, configurati per variare la distanza reciproca degli elementi 10 di presa e dei tubi 3 che con essi sono impegnati.

Con riferimento alle figure 7 e 9, in esse è illustrato lo scorrimento dei pattini 19 mobili lungo il lato 16a inferiore del braccio 16, a seguito dell’azionamento dell’organo 29 attuatore.

In dettaglio, a partire dalla configurazione illustrata in figura 7, nella quale i pattini 18, 19 fisso e mobili sono tra loro in una condizione di avvicinamento tale da definire un primo interasse X1 determinato tra i tubi 3 impegnati con i rispettivi elementi 10 di presa, è azionato l’organo 29 attuatore il quale ritrae la propria parte mobile secondo il verso della freccia F1.

Il movimento secondo il verso della freccia F1 della parte mobile dell’organo 29 attuatore (non visibile in figura), mediante l’asta 28 di azionamento, induce nella manovella 26 ad essa collegata, una rotazione antioraria attorno al proprio asse A di fulcro.

La rotazione della manovella 26 è da intendersi antioraria con riferimento alla figura 7.

La rotazione antioraria della manovella 26 induce pertanto le bielle 24, 25 prima e seconda a muoversi secondo il verso delle relative frecce indicate in figura 9, con ciò trascinando i rispettivi cursori 20, 21.

A seguito del trascinamento operato dalle bielle 24, 25 i cursori 20, 21 si muovono scorrevolmente rispetto alla guida costituita dal lato 16a inferiore del braccio 16, allontanandosi tra loro.

Poiché a ciascun cursore 20, 21 è collegato, mediante un relativo pattino 19 mobile, un rispettivo elemento 10 di presa, anche questi ultimi subiranno un corrispondente moto di allontanamento, come illustrato appunto in figura 9.

Pertanto, considerando le figure 9 e 10, i pattini 18, 19 fisso e mobili sono tra loro in una condizione di allontanamento tale da definire un secondo interasse X2 determinato tra i tubi 3 impegnati con i rispettivi elementi 10 di presa.

Le figure 3 e 4 illustrano con riferimento ad un intero carro 13, le configurazioni sopra descritte con riferimento ad una singola rastrelliera 12.

In dettaglio, in figura 3 il carro 13 è illustrato impegnarsi con un gruppo G di tre tubi 3 posti tra loro ad distanza reciproca definita dal primo interasse X1 determinato.

La figura 4 illustra invece il medesimo carro 13 che si impegna con lo stesso gruppo G di tre tubi 3, e sui quali tubi 3 è stata operata la formatura a bicchiere delle relative estremità 3a, posti tra loro ad una diversa distanza reciproca definita dal secondo interasse X2 determinato.

Vantaggiosamente, il secondo interasse X2 determinato è maggiore del primo interasse X1 determinato.

Con riferimento alle figure 3, 4, il movimento dei pattini 19 mobili e dei relativi elementi 10 di presa sopra descritto con riferimento ad una rastrelliera 12 è qui da considerarsi compiuto da tutte le quattro rastrelliere 12 supportate dal carro 13.

In altre parole, con riferimento al carro 13, ciascuna rastrelliera 12 presenta rispettivi elementi 10 di presa mobili che si muovono in sincronia con il corrispondente elemento 10 di presa della rastrelliera 12 adiacente. Tale sincronia è ottenuta mediante il cinematismo 30 il cui azionamento è dato da una stessa asta 28 comune a tutte le rastrelliere.

I citati organo 29 attuatore e cinematismo 30 di comando definiscono nel loro insieme, per il dispositivo 9 posizionatore, mezzi 31di movimentazione relativa degli elementi 10 di presa .

Come sopra descritto, i mezzi 32 di movimentazione sono atti a variare la distanza reciproca degli elementi 10 di presa e dei tubi 3 che con essi si impegnano in relativi gruppi G, durante il lo trasferimento tra le varie stazioni 4, 5, 6, 7 della macchina 1.

Si illustra ora sinteticamente il metodo secondo l’invenzione, illustrandone esemplificativamente le fasi di attuazione con riferimento alla preferita forma di realizzazione della macchina 1 illustrata nelle allegate figure.

Il metodo di condizionamento di un tubo 3 in materiale termoplastico secondo la presente invenzione comprende una pluralità di fasi.

Una prima fase è quella di alimentare una pluralità di tubi 3 di ugual diametro in corrispondenza della stazione 4 di accumulo e, conseguentemente disporre tali tubi 3 in gruppi G di numero determinato, ad esempio in numero di tre come nelle allegate figure.

Nel citato gruppo G i tubi 3 sono tra loro affiancati e paralleli, distanziati tra loro di un primo interasse X1 determinato.

Una successiva fase è quella di trasferire un gruppo G di tubi 3 dalla stazione 4 di accumulo ad una prima stazione operativa in corrispondenza della quale detti tubi 3 sono sottoposti ad un primo condizionamento. Secondo quanto illustrato la forma realizzativa illustrata, tale prima stazione operativa è definita da una prima stazione 5 di riscaldamento dell’estremità 3a dei tubi 3.

Sempre con riferimento alle figure allegate, segue il trasferimento del gruppo G ad un’altra stazione 6 di riscaldamento in corrispondenza della quale si perfeziona il riscaldamento delle estremità 3a dei tubi 3.

È quindi previsto di trasferire il gruppo G di tubi 3 ad una ulteriore stazione 7 operativa in corrispondenza della quale ciascun tubo 3 è sottoposto ad un secondo condizionamento: la formatura a bicchiere della sua estremità 3a precedentemente riscaldata.

Il metodo secondo l’invenzione comprende la fase di variare la distanza reciproca tra i tubi 3 del gruppo G dal citato primo interasse X1 determinato, distanza alla quale si trovano ad esempio in corrispondenza della stazione 4 di accumulo, ad un secondo interasse X2 determinato, durante il trasferimento del gruppo G stesso di tubi 3 da una delle citate stazioni 4, 5, 6 ad un’altra delle stazioni 5, 6, 7.

Vantaggiosamente la citata variazione della distanza tra i tubi 3 avviene tra un interasse X1 minore, da aversi ad esempio in corrispondenza delle stazioni 5, 6 di riscaldamento ed un interasse X2 maggiore da aversi in corrispondenza della stazione 7 di formatura.

Il metodo secondo l’invenzione si presta, convenientemente, ad eseguire il movimento di allontanamento reciproco dei tubi 3 in presa per portarli da un interasse X1 ad un interasse X2 maggiore durante il, o almeno in parte contemporaneamente al, movimento di traslazione del gruppo G di tubi 3 in presa, dalla stazione 6 di riscaldamento alla stazione 7 di bicchieratura. In tal modo l’azione di variazione dell’interasse non penalizza, ovverosia non allunga, il tempo del ciclo di lavoro della macchina.

Si illustra di seguito alcuni aspetti funzionali della macchina 1 di condizionamento di tubi in materiale termoplastico secondo l’invenzione, illustrandone esemplificativamente il ciclo di lavoro mediante la preferita forma di realizzazione illustrata nelle figure allegate.

Con riferimento alla configurazione mostrata nella figura 3, essa illustra un carro 13 mentre supporta un gruppo G di tre tubi 3, in cui i tubi 3 stessi si trovano ad una distanza reciproca definita dal primo interasse X1.

Ebbene, tale interasse X1, in cui i tubi 3 stessi sono tra loro in una condizione di avvicinamento reciproco, rappresenta preferibilmente la minima distanza tra i tubi 3 stessi a cui è possibile compiere, in corrispondenza delle stazioni 5 e 6, il loro riscaldamento, funzionale alla successiva fase di formatura.

La configurazione mostrata nella figura 4 è invece relativa allo stesso carro 13 mentre supporta lo stesso gruppo G di tre tubi 3, in cui però i tubi 3 stessi si trovano ad una distanza reciproca definita dal secondo interasse X2.

Ebbene, tale interasse X2 in cui i tubi 3 stessi sono tra loro in una condizione di allontanamento reciproco, rappresenta preferibilmente la minima distanza tra i tubi 3 stessi a cui è possibile compiere, in corrispondenza della stazione 7, la formatura a bicchiere delle relative estremità 3a.

Come chiaramente intuibile dalla visione delle figure 3 e 4, poiché le estremità 3a conformate a bicchiere implicano un allargamento della sagoma del tubo 3, la minima distanza tra i tubi 3 privi di estremità 3a formata a bicchiere (ed il relativo interasse X1) risulta evidentemente minore della minima distanza tra gli stessi tubi 3 dotati di estremità 3a conformata a bicchiere (relativo interasse X2).

In sostanza, mediante la macchina 1 e il metodo secondo l’invenzione, grazie al dispositivo 9 posizionatore dotato di mezzi 31 di movimentazione dei tubi 3, è possibile minimizzare la distanza tra i tubi 3 in funzione delle differenti lavorazioni cui gli stessi devono essere sottoposti.

In altre parole, se la lavorazione di formatura da realizzarsi in corrispondenza della stazione 7 impone una determinata distanza (interasse X2) tra i tubi 3, grazie alla soluzione secondo l’invenzione è possibile, durante le restanti fasi della lavorazione, disporre gli stessi tubi 3 in una condizione ravvicinata, ad una distanza reciproca inferiore (interasse X1).

Secondo la variante realizzativa illustrata in figura 11, la macchina 1 comprende, a differenza dell’esemplare di macchina fin qui descritto con riferimento alle figure 1 e 2 (descrizione alla quale si rimanda per tutte le restanti parti comuni), disposta adiacente alla stazione 7 di formatura, una stazione 32 operativa di inserimento di una guarnizione all’interno del bicchiere.

In altre parole, in corrispondenza della stazione 32 operativa, di tipo sostanzialmente noto e non illustrata nel dettaglio, è realizzata la fase di introduzione di una guarnizione, non illustrata, in un’apposita sede, anch’essa non illustrata del bicchiere formato all’estremità del tubo 3.

In tale tipologia di macchina, il relativo dispositivo 9 posizionatore comprende uno specifico carro 13 dotato di relativa rastrelliera 12 configurati per spostare i tubi 3 dalla stazione di formatura 7 alla stazione 32 di introduzione della guarnizione.

La configurazione dell’apparecchiatura di introduzione della guarnizione posta nella relativa stazione 32 operativa è vantaggiosamente ottimizzata, in termini di ingombro e efficienza costruttiva, selezionando un opportuno interasse tra i tubi 3 normalmente diverso da quello presente in corrispondenza della stazione 7 di formatura.

Anche in questo caso la soluzione secondo l’invenzione è vantaggiosamente applicata, per modificare l’interasse tra i tubi 3 prima della fase di introduzione della guarnizione nel bicchiere.

In particolare, per non allungare il tempo del ciclo di lavoro, anche in questo caso è vantaggioso eseguire la movimentazione relativa degli elementi 10 di presa durante la fase di trasferimento del gruppo G di tubi 3 dalla stazione 7 di formatura alla stazione 32 operativa di introduzione della guarnizione.

La soluzione secondo l’invenzione consegue gli scopi prefissi e raggiunge importanti vantaggi.

Essenzialmente, grazie alla possibilità di minimizzare la distanza tra i tubi 3 trasportati tra le varie stazioni, con la macchina 1 secondo l’invenzione è conseguentemente minimizzato anche l’ingombro trasversale, cioè secondo la seconda direzione D2.

Con la macchina e il metodo secondo l’invenzione, infatti, l’interasse X2 maggiore imposto tra i tubi 3 dagli apparati della stazione 7 di formatura a bicchiere non deve essere necessariamente riprodotto anche nelle altre stazioni 4, 5, 6 di accumulo e riscaldamento, potendo invece in queste stazioni e durante i relativi trasferimenti essere mantenuto un interasse X1 minore.

Un ingombro minore della macchina 1 in senso trasversale comporta anche un minor tragitto da compiere da parte di ciascun carro 13 tra una stazione e l’altra, con ciò riducendo, a parità di velocità di trasferimento, il tempo necessario a completare la lavorazione dei tubi 3.

L’ingombro minore in senso trasversale ottenuto con la soluzione secondo l’invenzione consente pertanto, anche una migliorata trasportabilità della macchina stessa ed una sua più agevole installazione nella linea di estrusione.

L’ottenimento di un interasse X1 diverso e minore dell’interasse X2 obbligato dalla conformazione della stazione 7 di formatura, permette una configurazione più compatta dei forni di riscaldamento installati nelle stazioni 5 e 6.

Tale configurazione compatta è più vantaggiosa, in quanto permette di ottenere una migliore efficienza energetica con conseguenti minori costi di esercizio dovuti al consumo di energia elettrica. I forni risulteranno anche più leggeri quindi vantaggiosi per ottenere minori tempi di movimentazione dei forni stessi nelle fasi di impegno e disimpegno dei forni dai tubi processati.

Le macchine bicchieratrici sono normalmente predisposte per lavorare tubi di diverse dimensioni in diametro e spessore. Le lavorazioni dei tubi di specifico diametro e spessore vengono eseguite equipaggiando la macchina, nelle diverse stazioni (arrivo, accumulo, riscaldamento, formatura e introduzione di guarnizione), di opportuni accessori conformati per le specifiche dimensioni del tubo. Questi accessori sono da sostituire al cambiare delle dimensioni dei tubi in lavorazione.

Ad esempio, tipiche macchine bicchieratrici destinate a lavorare tubi da scarico nei fabbricati, sono in grado di lavorare, equipaggiate con opportuni accessori, tubi di diametro esterno 32, 40, 50, 75, 90, 110, 125 e 160 mm. Per incrementare le capacità produttive della macchina bicchieratrice, senza penalizzarne l’ingombro complessivo e la distanza tra le diverse stazioni di lavoro, è conveniente lavorare in multibicchieratura solo i tubi di più piccolo diametro mantenendo nella macchina bicchieratrice lo stesso numero di stazioni di lavoro e la medesima distanza tra le stesse. Ovviamente più è grande la molteplicità della lavorazione maggiore è la capacità produttiva della macchina. Inoltre, non è conveniente realizzare forni di riscaldamento di grande ingombro rispetto alle dimensioni dei tubi in quanto ne verrebbe sminuita l’efficienza energetica dei forni (dovendo inutilmente riscaldare masse metalliche sovradimensionate). E’ poi evidente che più è grande il forno rispetto alle dimensioni del tubo maggiori sono anche le dispersioni termiche.

La molteplicità della bicchieratura viene definita nella stazione di formatura confrontando gli ingombri del bicchiere con gli ingombri massimi degli stampi di formatura bicchiere installabili nella stazione di formatura, ma è pure definita nella stazione di riscaldamento raffrontando gli ingombri dei tubi con gli ingombri massimi degli accessori del forno installabili nella stazione di riscaldamento. Ad esempio, relativamente al tubo di diametro 75mm, in fase di formatura potrebbe essere fattibile una tripla bicchieratura con determinato interasse X2, ma, a seguito delle minori dimensioni del forno di riscaldamento, tre tubi con interasse X2 potrebbero determinare accessori forno di ingombro troppo grande per essere installati nel forno della stazione di riscaldamento. Di conseguenza, per questo diametro, per i limiti di ingombro imposti dalla stazione di riscaldamento, risulta fattibile nella macchina bicchieratrice solo la doppia bicchieratura.

Con la soluzione secondo l’invenzione si può invece vantaggiosamente imporre tra i tubi costituenti il gruppo G nelle stazioni di riscaldamento un interasse X1, inferiore a X2, compatibile con un riscaldamento di tre tubi alla volta; quindi, a fase di riscaldamento terminata (con forno disimpegnato dai tubi), variare l’interasse da X1 a X2, determinando, di conseguenza, la fattibilità della lavorazione in tripla bicchieratura; tutto questo con un incremento del ritmo di produzione della macchina bicchieratrice che, rispetto alla doppia bicchieratura, è potenzialmente superiore al 30 %.

IL MANDATARIO

Ing. Leonardo FIRMATI (Albo iscr. n.995 B)

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina di condizionamento di tubi in materiale termoplastico, comprendente: - una stazione (4) di accumulo di tubi (3) in materiale termoplastico, in corrispondenza della quale detti tubi (3) sono disposti affiancati e paralleli tra loro e ad una prima direzione (D1) determinata di sviluppo longitudinale; - una pluralità di stazioni (5, 6, 7, 32) operative di condizionamento di rispettive estremità (3a) di detti tubi (3) in materiale termoplastico, disposte affiancate lungo una seconda direzione (D2) determinata ortogonale a detta prima direzione (D1), dette stazioni operative comprendendo una stazione (7) di formatura a bicchiere di dette estremità (3a), - un dispositivo (9) posizionatore atto a prelevare un gruppo (G) di detti tubi (3) per trasferirlo da una di dette stazioni (4, 5, 6, 7) ad un’altra di dette stazioni (5, 6, 7, 32), detto dispositivo (9) posizionatore comprendendo almeno una rastrelliera (12) atta ad impegnarsi in presa con detto gruppo (G) di tubi (3) per trattenerlo durante il trasferimento tra dette stazioni (4, 5, 6, 7), detta rastrelliera (12) comprendendo una pluralità di elementi (10) di presa, ciascuno atto ad impegnarsi con uno dei tubi (3) di detto gruppo (G), caratterizzata dal fatto che detto dispositivo (9) posizionatore comprende mezzi (31) di movimentazione relativa degli elementi (10) di presa di detta rastrelliera (12), detti mezzi (31) di movimentazione essendo configurati per variare la distanza reciproca degli elementi (10) di presa e dei tubi (3) con essi impegnati,tra almeno due di dette stazioni (4, 5, 6, 7, 32).
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo (9) posizionatore comprende almeno un carro (13) di sostegno di detta almeno una rastrelliera (12), detto carro (13) essendo mobile su un rispettivo binario lungo detta seconda direzione (D2) determinata, caratterizzata dal fatto che detto carro (13) comprende un telaio (14) di supporto di detta rastrelliera (12), almeno uno di detti elementi (10) di presa essendo supportato scorrevolmente da detto telaio (14).
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta rastrelliera (12) comprende una pluralità di pattino (18, 19) connessi a detti elementi (10) di presa e dal fatto che detto telaio (14) comprende una porzione (16a) rettilinea definente una guida di scorrimento di almeno uno (19) di detti pattini.
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (31) di movimentazione relativa degli elementi (10) di presa comprendono un organo (29) attuatore ed un cinematismo (30) di comando operativamente interposto tra detto organo (29) attuatore e detto pattino (19) scorrevole solidalmente ad un elemento (10) di presa.
5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto cinematismo (30) di comando comprende un’asta (28) di azionamento collegata a detto organo (29) attuatore, ed una biella (24, 25) interposta tra detta asta (28) e detto pattino (19) per indurre in detto pattino (19) uno scorrimento lungo detta guida (16a).
6. 6. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui detto carro (13) comprende una pluralità di rastrelliere (12) disposte allineate in successione lungo detta prima direzione (D1) determinata, caratterizzata dal fatto che ciascuna rastrelliera (12) presenta un rispettivo elemento (10) di presa mobile in sincronia con un corrispondente elemento (10) di presa della rastrelliera (12) adiacente.
7. 7. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzata dal fatto che detto organo (29) attuatore è di tipo peumatico.
8. 8. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzata dal fatto che detto organo (29) attuatore è di tipo elettrico o idraulico.
9. 9. Metodo di condizionamento di un tubo (3) in materiale termoplastico, comprendente le seguenti fasi: - alimentare una pluralità di tubi (3) di ugual diametro in corrispondenza di una stazione (4) di accumulo, - disporre detti tubi (3) in un gruppo (G), tra loro affiancati e paralleli, distanziati tra loro di un primo interasse (X1) determinato, - trasferire detto gruppo (G) di tubi (3) ad una prima stazione (5, 6; 7) operativa in corrispondenza della quale detti tubi (3) sono sottoposti ad un primo condizionamento, - trasferire detto gruppo (G) di tubi (3) da detta prima stazione (5, 6; 7) operativa ad una seconda stazione (7; 32) operativa in corrispondenza della quale ciascun tubo (3) è sottoposto ad un secondo condizionamento, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di variare la distanza reciproca tra detti tubi (3) di detto gruppo (G) da detto primo interasse (X1) determinato ad un secondo interasse (X2) determinato.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui detta fase di variare la distanza reciproca di detti tubi (3) è attuata tra una stazione (5, 6) operativa di riscaldamento dei tubi (3) ed una stazione (7) operativa di formatura in corrispondenza della quale estremità (3a) riscaldate di ciascun tubo (3) sono conformate a bicchiere, detto secondo interasse (X2) essendo maggiore di detto primo interasse (X1).
11. 11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9 e 10, in cui detta fase di variare la distanza reciproca di detti tubi (3) è attuata tra una stazione (7) operativa di formatura in corrispondenza della quale estremità (3a) riscaldate di ciascun tubo (3) sono conformate a bicchiere ed una stazione (32) operativa di inserimento di una guarnizione all’interno di detto bicchiere.
12. 12. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 11, in cui detta fase di variare la distanza reciproca tra detti tubi (3) di detto gruppo (G) da detto primo interasse (X1) determinato ad un secondo interasse (X2) determinato è attuata durante il trasferimento di detto gruppo (G) di tubi (3) da una di dette stazioni (4, 5, 6, 7) ad un’altra di dette stazioni (5, 6, 7, 32).