IT201800005780A1 - Dispositivo posizionatore di tubi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“DISPOSITIVO POSIZIONATORE DI TUBI”

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo posizionatore di tubi. In particolare, la presente invenzione concerne un dispositivo posizionatore di tubi in una macchina formatrice allo stato caldo di bicchieri di estremità, detta anche macchina bicchieratrice.

Nella produzione per estrusione di tubi in materiale termoplastico destinati alla realizzazione di condotte di adduzione e/o scarico di fluidi (utilizzate ad esempio in edilizia, nelle reti fognarie, nelle reti di distribuzione di acqua potabile) le macchine bicchieratrici sono utilizzate per sagomare una porzione di estremità dei tubi nella caratteristica forma "a bicchiere". Tale forma allargata serve per connettere in successione l'uno con l'altro i tubi che formano una condotta. Generalmente un'estremità non sagomata di un tubo viene inserita nell'estremità sagomata a bicchiere del tubo adiacente nella condotta.

La maggior parte delle macchine bicchieratrici ad oggi utilizzate realizza il bicchiere con processo di formatura allo stato caldo. Tali macchine sono dotate di una o più stazioni di riscaldamento per riscaldare l'estremità del tubo, portandone la parete da sagomare in uno stato rammollito plasticamente deformabile.

Un apparato di formatura poi, tramite apposito stampo, sagoma a bicchiere l'estremità riscaldata del tubo e raffredda il bicchiere sagomato sullo stampo.

I materiali termoplastici più comunemente utilizzati nei sistemi di tubazioni sono il polivinilcloruro rigido (PVC-U), il polipropilene (PP) e il polietilene ad alta densità (HDPE).

I tubi costituenti i sistemi di tubazioni installati negli scarichi all’interno dei fabbricati sono contraddistinti da dimensioni in diametro e lunghezza relativamente piccole. Nei tubi per scarichi nei fabbricati i diametri esterni più diffusi, disciplinati anche da norme tecniche, sono, espressi in millimetri: 32, 40, 50, 63, 75, 90, 110, 125 e 160. Mentre le lunghezze nominali dei tubi, sempre in millimetri, sono: 150, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000 e 3000.

La macchina bicchieratrice prevede una stazione di arrivo dei tubi tagliati provenienti dalla linea di estrusione; in questa stazione, la macchina, a mezzo di dispositivi posizionatori automatici, preleva i tubi e, con spostamento orizzontale trasversale rispetto alla direzione della linea di estrusione, li posiziona con l’estremità del tubo disposta frontalmente alle unità di riscaldamento e di formatura del bicchiere.

Nel posizionamento dei tubi di fronte alle stazioni di lavoro, l’asse del tubo deve coincidere con l’asse centrale di simmetria dei forni di riscaldamento e degli stampi di formatura. Questi assi centrali di simmetria, detti pure assi di lavoro delle macchine bicchieratrici, sono orizzontali, paralleli all’asse di estrusione, e normalmente posizionati, rispetto al pavimento di appoggio della macchina bicchieratrice, alla stessa altezza dell’asse di estrusione del tubo.

Nelle macchine bicchieratrici destinate a lavorare tubi lunghi, quindi tubi da fognatura o adduzione di fluidi in pressione, la manipolazione dei tubi avviene, normalmente, con sollevamento e traslazione orizzontale del tubo a mezzo di dispositivi posizionatori automatici traslanti che dal basso si impegnano nel tubo con semplici appoggi sagomati a forma di “V”. Tubi che, al termine del passo orizzontale di movimentazione, sono depositati in opportune sedi, anch’esse sagomate come culle a “V” ricavate in un tavolo di appoggio dei tubi, comunemente detto bancale. Apparecchiature di questo tipo non sono idonee per essere utilizzate nelle bicchieratrici destinate a lavorare tubi di corta lunghezza, come i tubi da scarico nei fabbricati di lunghezza inferiore a 500 mm, in quanto i tubi sollevati non risulterebbero sufficientemente stabili; infatti la parte di tubo destinata ad entrare nei forni di riscaldamento e nello stampo di formatura del bicchiere non può essere impegnata negli appoggi dei dispositivi traslanti, e ne risulta una estensione del tubo utile per l’appoggio poco estesa per contenere, con sufficiente margine, la posizione del baricentro del tubo. Ne risulterebbe che, per effetto di vibrazioni e/o oscillazioni indotte da forze inerziali, il tubo scivola facilmente, e, perdendo il contatto con gli appoggi, cade senza controllo. Per questa ragione, le macchine bicchieratrici destinate a lavorare tubi di corta lunghezza sono normalmente configurate con un piano di appoggio e scorrimento del tubo perfettamente orizzontale, e dispositivi di movimentazione del tubo che provenienti dall’alto, tramite i loro elementi di presa si serrano sul tubo e lo trascinano in spostamento orizzontale mantenendo, nello scorrimento e nel posizionamento finale, sempre la presa e l’appoggio del tubo nel piano orizzontale del bancale.

Gli elementi di presa per essere efficaci non devono consentire slittamenti relativi tra tubo e superficie di presa. Infatti, tali slittamenti sono sostanzialmente moti di rotazione e spostamenti longitudinali: movimenti indesiderati in quanto comprometterebbero il corretto allineamento del tubo nelle stazioni di riscaldamento e nelle stazioni di formatura, con il risultato che la bicchieratura risulterebbe difettosa, se non addirittura impossibile.

Slittamenti tra tubo e superficie di presa possono compromettere anche la qualità della superficie del tubo che deve essere esente da graffi ed alterazioni di colore.

I tubi presentano marcature esterne, stampate ad inchiostro lungo la linea di estrusione, di identificazione della tipologia tecnica del tubo, del lotto e della data di produzione. Nel contatto con la superficie del tubo, gli elementi di presa ed i piani di scorrimento della bicchieratrice non devono cancellare le marcature od alterare le stesse con la generazione di macchie sulla superficie del tubo.

Un’altra caratteristica tecnica rilevante dei dispositivi posizionatori atti a movimentazione e presa del tubo è costituita dal tempo di trasferimento del tubo processato da una stazione alla successiva, tempo che deve essere breve per non penalizzare la produttività della macchina e per ottenere una sufficiente qualità del bicchiere.

Infatti, nella fase di spostamento, l’estremità riscaldata del tubo è esposta all’aria ambiente ed un tempo troppo lungo di esposizione in aria non controllata può pregiudicare la qualità finale del bicchiere prodotto. Occorre infatti considerare che i tubi per scarichi nei fabbricati sono di piccolo spessore: di conseguenza anche i tempi di riscaldamento in ogni stazione e il tempo ciclo di formatura-raffreddamento sono molto brevi. Ad esempio un tubo in PP di diametro 50 mm con spessore di parete 1,8 mm, richiede un tempo di processo per ogni stazione di circa 10 sec; indicativamente una bicchieratrice per tubi fino a diametro massimo di 160 mm presenta un passo di traslazione tra ogni stazione di circa 450 mm; questo spazio, per le ragioni sopra indicate, deve essere percorso dal tubo in un tempo non superiore a 2 secondi. Considerando che la massa degli elementi di presa condiziona le accelerazioni e decelerazioni associate ai movimenti, tempi brevi sono ottenuti più agevolmente con elementi di presa aventi massa ridotta.

Elementi di presa con porzione di contatto a conformazione semplicemente concava, equivalente alla conformazione a piani a “V” che premono il tubo contro il piano di appoggio orizzontale, sono semplici e facilmente adattabili ai diversi formati di diametro del tubo, ma determinano, con solo tre linee di contatto, idealmente tangenziali al tubo, una superficie di contatto ridotta, comunque di estensione normalmente insufficiente per bloccare il tubo durante gli spostamenti trasversali. Neppure è possibile eccedere con l’entità della forza di serraggio verticale che gli elementi di presa esercitano sul tubo contro il piano orizzontale di scorrimento, in quanto, con la suddetta limitata superficie di contatto, una pressione di contatto troppo alta potrebbe seriamente danneggiare la superficie del tubo o deformare, in modo permanente ed inaccettabile, la sagoma del tubo.

Occorre anche considerare che il materiale plastico costituente il tubo possiede limitata rigidezza. Questa caratteristica, e i piccoli spessori di parete tipici dei tubi per scarichi nei fabbricati, rende i tubi stessi facilmente deformabili.

I tubi di lunghezza superiore al metro, di piccolo diametro e spessore, sono strutture snelle costituite da materiale plastico a basso modulo elastico; di conseguenza sono tubi molto flessibili, soggetti ad inflettersi e a vibrare a seguito delle forze inerziali che, nella movimentazione del tubo, si innescano nelle fasi di partenza ed arrivo. Queste deformazioni e vibrazioni, se di grande ampiezza e qualora il tubo non sia tenuto saldamente in presa, inducono rotazioni e traslazioni assiali che impediscono il corretto svolgimento del processo di bicchieratura o lo rendono non ripetibile.

Occorre inoltre tenere conto del fatto che il tubo lavorato proveniente dalla linea di estrusione non presenta forme regolari, ovverosia il tubo estruso non è mai perfettamente rotondo e non è mai perfettamente rettilineo. Quindi anche la geometria non regolare della forma del tubo, unitamente alla ridotta rigidezza del materiale plastico, contribuisce a rendere non efficaci sistemi di presa a limitata superficie di contatto.

Nelle macchine bicchieratrici sono diffusamente adottati elementi di presa costituiti da morse semicircolari a guscio che avvolgono il tubo e impegnano la sua estremità in prossimità della zona che dovrà essere formata a bicchiere per una estensione di circa 500 mm. Naturalmente i gusci non impegnano la zona del tubo che dovrà entrare nei forni di riscaldamento e negli stampi di formatura del bicchiere.

Per i tubi più lunghi di 500mm, tutta la restante parte del tubo è lasciata libera, semplicemente appoggiata al piano di scorrimento del bancale. Estendere ulteriormente la zona di presa verso la coda del tubo renderebbe sicuramente più efficace il bloccaggio del tubo lungo, ma allo stesso tempo aumenterebbe la massa dei dispositivi traslanti compromettendo la possibilità di ottenere ridotti tempi di trasferimento dei tubi.

I citati gusci sono applicati a dispositivi di movimentazione dei tubi, nei quali l’impegno e il distacco dei gusci rispetto al tubo avviene tramite uno spostamento verticale dei dispositivi stessi. La corsa verticale di impegno o disimpegno è normalmente ottenuta tramite martinetti (pneumatici o elettrici o idraulici). Generalmente, gli stessi martinetti sono gli elementi che generano la forza di spinta sul tubo contro il piano di scorrimento orizzontale.

Un altro rilevante aspetto tecnico ed operativo correlato alla conformazione degli elementi di presa è la loro adattabilità alla lavorazione di tubi di diverso diametro.

La macchina bicchieratrice è infatti normalmente progettata ed utilizzata per lavorare tubi di diverso diametro.

Il cambio di diametro comporta la modifica in altezza della posizione del piano orizzontale di scorrimento dei tubi, in quanto l’altezza della posizione degli assi di lavoro della macchina, normalmente coincidente con l’altezza dell’asse di estrusione, è una dimensione fissa della macchina, immutabile per qualunque formato del tubo lavorato.

Il cambio di diametro comporta anche la sostituzione di vari equipaggiamenti della macchina, come ad esempio gli stampi di formatura del bicchiere, gli elementi metallici per il riscaldamento a contatto del tubo, ecc…

Gli elementi di presa conformati come morse semicircolari presentano una forma interna nella zona di presa semicircolare caratterizzata da uno specifico diametro uguale a quello del tubo in lavorazione; di conseguenza anche questi elementi di presa rientrano negli accessori da sostituire al cambio del diametro di tubo in lavorazione.

Tenendo conto che le stazioni delle macchine bicchieratrici per tubi da scarico normalmente comprendono: una stazione di arrivo del tubo dalla linea di estrusione, una stazione di accumulo in gruppi di tubi da bicchierare contemporaneamente, due o più stazioni di riscaldamento, una stazione di formatura del bicchiere e una stazione di introduzione della guarnizione nella sede del bicchiere formato, ne risultano complessivamente sei o più elementi di presa da approvvigionare e sostituire per ogni diametro di tubo che si prospetta di lavorare.

I dispositivi posizionatori presentano inoltre un costo non trascurabile, e una bicchieratrice destinata a lavorare su tutta la classica serie dimensionale di tubi da scarico, ovverosia composta da nove diversi diametri, deve essere corredata da ben cinquantaquattro elementi di presa.

Un numero così elevato di elementi rende non trascurabili anche i correlati costi di logistica e manutenzione. Tali elementi di presa, oltre al loro specifico costo di approvvigionamento, comportano inoltre operazioni di montaggio e smontaggio in macchina la cui durata è dell’ordine di circa un’ora per ogni cambio formato di diametro del tubo.

Se poi il peso degli elementi di presa risulta rilevante, per il loro montaggio e smontaggio sono necessari anche più di un operatore e/o l’ausilio di accessori per sollevamento di carichi.

Meno diffusi sono elementi di presa del tubo adattabili automaticamente a mezzo di attuatori per tutti o parte dei diametri dei tubi lavorabili della macchina. Essi sono usualmente costituiti da morsetti composti da due o più componenti che, a mezzo di attuatori, si serrano sul tubo in presa. Questi elementi universali, oltre ad essere complessi e costosi, sono penalizzati dall’elevato ingombro trasversale, non sempre compatibile con le distanze tra le varie stazioni di lavoro.

Anche l’incremento di peso correlato all’introduzione degli attuatori e relativi meccanismi di azionamento, a bordo dei dispositivi posizionatori portanti gli elementi di presa, penalizza le prestazioni del dispositivo in termini di tempo di esecuzione del ciclo di movimentazione.

I sistemi di movimentazione dei tubi sopra descritti e i relativi elementi di presa, trovandosi collocati frontalmente rispetto alle stazioni di riscaldamento e formatura, pregiudicano l’accessibilità frontale di tali stazioni da parte dell’operatore.

L’accessibilità da parte degli operatori è comunque necessaria per eseguire le usuali operazioni di cambio formato del tubo in lavorazione o di normale manutenzione della macchina. Per questa ragione, i dispositivi posizionatori delegati alla movimentazione dei tubi sono convenientemente installati su una struttura mobile che, nelle operazioni di cambio formato e manutenzione, viene sollevata a mezzo di attuatori normalmente elettrici e/o idraulici.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo posizionatore di tubi che sia esente dagli inconvenienti della tecnica nota sopra elencati e che sia al contempo efficace nel funzionamento.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo posizionatore di tubi che consenta un pratico adattamento a tubi di differente diametro.

Un altro scopo ancora della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo posizionatore di tubi che sia di semplice ed economica realizzazione.

Ancora un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo posizionatore di tubi che sia nel complesso leggero e di semplice movimentazione.

Questi scopi ed altri ancora, che meglio appariranno nel corso della descrizione che segue, vengono raggiunti, in accordo con la presente invenzione, da un dispositivo posizionatore di tubi comprendente 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 della stessa 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 sulla quale sono installati dispositivi posizionatori secondo l’invenzione;

- le figure 2a, 2b, 2c illustrano, in rispettive viste prospettiche schematiche, un dispositivo posizionatore secondo l’invenzione impegnato con tubi di tre differenti dimensioni;

- le figure 3a, 3b, 3c illustrano, in viste schematiche in elevazione frontale, il dispositivo posizionatore di cui, rispettivamente, alle figure 2a, 2b, 2c; - le figure 4a, 4b, 4c illustrano, in differenti viste schematiche in elevazione frontale, un particolare del dispositivo posizionatore di cui, rispettivamente, alle figure 2a, 2b, 2c;

- la figura 5 illustra, in una vista schematica in elevazione frontale, il particolare di cui alle precedenti figure 4a, 4b, 4c rapportato a tubi di tre differenti misure;

- la figura 6 illustra, in una vista schematica in elevazione frontale, il particolare di figura 5 in una sua forma realizzativa perfezionata;

- la figura 7 illustra una vista in sezione secondo il piano la cui traccia è indicata in figura 6 con la linea VII-VII;

- la figura 8 illustra, in una vista prospettica schematica dal basso, il particolare di cui alla figura 6;

- la figura 9 illustra, in una vista schematica in elevazione frontale, il particolare di figura 8 in impegno con un relativo tubo.

Con riferimento alla figura 1, con il numero 1 di riferimento è complessivamente indicata una macchina per la lavorazione di tubi 2 in materiale termoplastico, in particolare una macchina cosiddetta bicchieratrice, atta cioè a formare, nei tubi 2, rispettivi bicchieri di estremità, realizzata in accordo con la presente invenzione.

La macchina 1 presenta un nastro convogliatore, non illustrato, sviluppantesi secondo una prima direzione D1 rettilinea determinata, lungo il quale nastro sono alimentati tubi 2 provenienti da una linea di estrusione, anch’essa non illustrata, disposta a monte della macchina 1 stessa.

La macchina 1 presenta una pluralità di stazioni operative, di tipo noto e non ulteriormente descritte nel seguito nelle loro caratteristiche funzionali, disposte affiancate lungo una seconda direzione D2 determinata, ortogonale alla citata prima direzione D1.

In particolare, sono normalmente presenti almeno una stazione di accumulo, una o più stazioni di riscaldamento dell’estremità del tubo 2 ed una stazione di formatura a bicchiere di tale estremità precedentemente riscaldata.

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.

Come illustrato in figura 1, la macchina 1 comprende una superficie 3 di appoggio e scorrimento dei tubi 2 lungo la quale superficie 3, appunto, i tubi 2 sono mantenuti in posizione piana orizzontale ed hanno inoltre la possibilità di scorrere lungo la citata direzione D2 per posizionarsi, in successione, in corrispondenza delle varie stazioni operative.

La superficie 3 di appoggio è mobile verticalmente, secondo una terza direzione D3 perpendicolare al terreno e ad entrambe le direzioni D1 e D2. La superficie 3 di appoggio è di tipo sostanzialmente noto e non sarà pertanto ulteriormente descritta.

La macchina 1 comprende, come visibile nelle figure 1 e 2, un dispositivo 4 posizionatore atto a prelevare gruppi di tubi 2 in corrispondenza della stazione di accumulo e trasferirli tra le varie citate stazioni operative della macchina 1 stessa, facendoli scorrere sulla superficie 3 di appoggio secondo la citata direzione D2.

In particolare, il dispositivo 4 posizionatore è atto sia a prelevare gruppi di tubi 2 dalla stazione di accumulo che a trasferirli tra le citate ulteriori stazioni mantenendo i tubi 2 del gruppo paralleli tra loro e alla prima direzione D1.

Il dispositivo 4 posizionatore comprende una pluralità di elementi 5 di presa, atti a porsi superiormente a contatto con i singoli tubi 2.

Ciascun elemento 5 di presa presenta una porzione 6 di contatto a conformazione concava, tale da assicurare un efficace contatto con tubi 2 di differente diametro.

I citati elementi 5 di presa sono disposti affiancati in successione secondo la seconda direzione D2 determinata, in numero pari al numero di tubi 2 del gruppo, così definendo rispettive rastrelliere 7.

Secondo la forma realizzativa esemplificativa 1 illustrata nelle allegate figure 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 3c, il gruppo di tubi 2 è formato da quattro tubi 2 e, conseguentemente quattro sono anche gli elementi 5 di presa che compongono ciascuna rastrelliera 7.

Vantaggiosamente, come illustrato nelle allegate figure, gli elementi 5 di presa sono supportati elasticamente dalle rispettive rastrelliere 7.

In modo sostanzialmente noto e non illustrato, il dispositivo 4 posizionatore comprende molteplici carri di sostegno delle citate rastrelliere 7, i quali carri sono mobili tra le varie stazioni di accumulo e operative della macchina 1 su rispettivi binari, anch’essi di tipo noto e non illustrati nel dettaglio, lungo la seconda direzione D2 determinata.

Come illustrato nella figura 5, l’elemento 5 di presa presenta una porzione 6 di contatto con il tubo 2, la quale porzione 6 di contatto presenta una conformazione concava a sella.

Secondo quanto indicato in figura 6, la citata porzione 6 di contatto ha un profilo P definito dalla successione di archi C1, C2, C3 circolari aventi differenti raggi R di curvatura.

Ai fini della presente trattazione, con l’espressione arco circolare si intende nella sostanza un arco di circonferenza.

Con particolare riferimento alle figure 5 e 6, il profilo P della porzione 6 di contatto presenta un asse A1 verticale di simmetria il quale, in uso sulla macchina 1, risulta parallelo alla terza direzione D3.

La citata successione di archi C1, C2, C3 circolari definente il profilo P comprende archi circolari di medesimo raggio di curvatura disposti a coppie simmetriche rispetto al citato asse A1 verticale di simmetria.

Vantaggiosamente, secondo la preferita forma realizzativa illustrata nelle allegate figure, e come chiaramente si evince dalle figure 5 e 6, gli archi C1, C2, C3 circolari di medesimo raggio r1, r2, r3 di curvatura definenti le citate coppie simmetriche presentano un centro s1, s2, s3 di curvatura comune.

Tale centro s1, s2, s3 di curvatura comune ai due archi C1, C2, C3 circolari della stessa coppia, giace, per ciascuna coppia, sul citato asse A1 di simmetria.

In particolare, come chiaramente illustrato anche in figura 6, i centri s1, s2, s3 di curvatura degli archi C1, C2, C3 circolari definenti le citate coppie simmetriche aventi differenti raggi r1, r2, r3 di curvatura giacciono sul citato detto asse verticale di simmetria a differenti quote dello stesso.

Con riferimento alle allegate figure, il profilo P della porzione 6 di contatto dell’elemento 5 di presa avente conformazione concava a sella presenta un vertice V superiore.

Il vertice V superiore del profilo P giace sull’asse A1 verticale di simmetria. Secondo quanto illustrato in figura 6, l’elemento 5 di presa in essa esemplificativamente rappresentato, presenta una porzione 6 di contatto avente un profilo P definito da tre coppie di archi C1, C2, C3 circolari aventi raggi r1, r2, r3 di curvatura decrescenti dal basso verso l’alto.

In generale, in accordo con la preferita forma realizzativa dell’elemento 5 di presa qui descritta ed illustrata, il profilo P della porzione 6 di contatto è simmetrico rispetto ad un asse A1 verticale dell’elemento 5 di presa e formato da due o più coppie di archi Ci di raggio ri dove ri+1<ri con i =1…n n≥2.

In pratica, la coppia di archi C3 circolari di diametro minore, passante per il vertice V superiore, definisce nella sostanza un unico arco circolare.

La figura 5 illustra come la distanza dal vertice V superiore dei citati centri s1, s2, s3 di curvatura degli archi C1, C2, C3 circolari delle tre coppie simmetriche aventi differenti raggi r1, r2, r3 di curvatura è crescente al crescere del rispettivo raggio r1, r2, r3 di curvatura.

Secondo la forma realizzativa perfezionata illustrata nelle figure da 6 a 8, l’elemento 5 di presa presenta una cava 8 sviluppantesi lungo il citato profilo P.

In particolare, come illustrato in figura 8, la citata cava 8 è vantaggiosamente realizzata in una zona intermedia dello spessore dell’elemento 5 di presa secondo la direzione D1.

La cava 8, come illustrato in figura 7, presenta vantaggiosamente sezione trasversale triangolare o, in alternativa, a coda di rondine

All’interno della cava 8 è inserito un cordone 9 di materiale ad elevato coefficiente d’attrito.

Il cordone 9 sporge leggermente dall’ingombro del profilo P.

Il cordone 9 presenta vantaggiosamente ma non necessariamente sezione trasversale circolare.

Come illustrato in figura 9, il cordone 9 è atto ad impegnarsi in appoggio con un tubo 2 disposto inferiormente al rispettivo elemento 5 di presa in modo da migliorare il contatto tra l’elemento 5 di presa stesso ed il tubo 2 durante la sua movimentazione.

Vantaggiosamente, il citato cordone 9 è realizzato in materiale elastomerico.

Il materiale elastomerico accentua vantaggiosamente l’attrito sul tubo 2, rendendo ben salda l’azione di presa sul tubo 2 stesso.

In uso, come illustrato chiaramente nelle figure 3a, 3b, 3c l’asse centrale dei tubi 2 permane sulla macchina 1 sempre alla medesima quota Q, a prescindere dall’effettivo diametro dei tubi 2 in lavorazione.

Al fine di mantenere costante tale quota Q dell’asse centrale dei tubi 2, nel passaggio tra differenti diametri di tubo in lavorazione, è spostata verticalmente, cioè secondo la terza la direzione D3, la superficie 3 di appoggio e contestualmente spostato anche il dispositivo 4 posizionatore mediante propri organi di azionamento verticale.

I citati e non illustrati organi di azionamento verticale del dispositivo 4 posizionatore sono vantaggiosamente atti a traslare appunto verticalmente, cioè secondo la terza direzione D3, tutto l’insieme delle rastrelliere 7, in modo da regolare la posizione degli elementi 5 di presa rispetto al diametro dei tubi 2 in lavorazione sulla macchina 1.

A titolo esemplificativo, con riferimento alle figure 3a e 3b, nel cambio di lavorazione dai tubi 2 di r1 minore illustrati in figura 3a, ai tubi 2 di raggio r2 maggiore illustrati in figura 3b, la superficie 3 di appoggio è abbassata di una quota equivalente alla differenza r2-r1 tra i due citati raggi, mentre il dispositivo posizionatore è sollevato di una quota tale da compensare non soltanto la differenza tra i raggi r2, r1 ma anche il differente posizionamento dei rispettivi centri s1, s2 di curvatura rispetto al vertice V del profilo P.

In altre parole, nel passaggio da un diametro di tubo 2 in lavorazione ad un altro differente, ad esempio maggiore, se l’abbassamento della superficie 3 di appoggio è sostanzialmente pari alla differenza tra i rispettivi raggi maggiore e minore, invece nell’innalzamento dell’elemento 5 di presa si dovrà tener conto non solo della differenza dei citati raggi quanto della distanza lungo l’asse A1 di simmetria tra i rispettivi centri di curvatura dei due diametri maggiore e minore, come illustrato in figura 6. Il dispositivo posizionatore secondo l’invenzione raggiunge gli scopi prefissi e consegue importanti vantaggi.

Un primo vantaggio è dato dalla rapidità e semplicità con cui è possibile effettuare un cambio del formato del tubo in lavorazione.

Infatti, al cambiare del diametro di tubo in lavorazione, se il nuovo formato di tubo corrisponde al raggio di curvatura di uno tra i diversi archi circolari presenti nel profilo dell’elemento di presa, è sufficiente regolare il posizionamento in altezza della rastrelliera in cui sono installati gli elementi di presa per adattare la macchina al nuovo formato.

Tenendo conto che, usualmente, per creare accessibilità frontale davanti alle stazioni operative per le operazioni di cambio formato e/o manutenzione, tutto il gruppo comprendente i dispositivi posizionatori è installato su una struttura mobile in direzione verticale, la conformazione degli elementi di presa secondo l’invenzione non comporta complicazioni costruttive per la macchina, in quanto il settaggio della posizione in altezza degli elementi di presa è facilmente ottenibile attraverso il controllo della posizione in altezza di tutto il gruppo comprendente il dispositivo posizionatore dei tubi.

In altri termini, poiché nelle macchine bicchieratrici è già prevista una movimentazione dei dispositivi posizionatori (per consentire l’accesso alle stazioni operative) il dispositivo posizionatore secondo l’invenzione richiede, per il proprio funzionamento, semplicemente una regolazione accurata degli organi deputati alla movimentazione verticale sopra descritta.

Ulteriore vantaggio è connesso all’utilizzo di un cordone in materiale ad elevato coefficiente d’attrito e, vantaggiosamente, in elastomero.

L’utilizzo di un cordone in elastomero, grazie al suo elevato coefficiente di attrito nel contatto con la plastica del tubo, permette infatti vantaggiosamente di ridurre la forza di spinta che i dispositivi di movimentazione e posizionamento del tubo devono applicare sul tubo stesso per generare una forza di presa sufficiente a mantenerne stabile la posizione longitudinale ed angolare durante il suo spostamento.

Con minore forza di spinta minore è anche lo schiacciamento circonferenziale che il tubo subisce e di conseguenza è meglio preservata la qualità di forma del tubo.

Con una minore forza di spinta è anche minore la resistenza allo strisciamento che si crea tra tubo e piano orizzontale di scorrimento, con ciò migliorando anche la qualità superficiale del tubo lavorato.

Insomma, il cordone in materiale ad alto coefficiente d’attrito, accentua l’attrito sul tubo e ne rende più saldo il bloccaggio.

Inoltre, il cordone, vantaggiosamente in elastomero, deformandosi elasticamente, mantiene la caratteristica forma multi-diametro dell’elemento di presa e si adatta anche alla forma talvolta ovalizzata del tubo estruso.

La suddetta forza di spinta può essere regolata per mezzo dei citati organi di azionamento verticale del dispositivo posizionatore i quali realizzano l’impegno e il disimpegno degli elementi di presa con il tubo.

Vantaggiosamente, il collegamento elastico tra gli elementi di presa e le rastrelliere semplifica fortemente il controllo della forza effettiva di spinta sul tubo, potendo la stessa essere valutata quale reazione elastica delle molle utilizzate, in funzione della loro deformazione.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo posizionatore di tubi (2) in materiale plastico, configurato per prelevare detti tubi (2) e trasferirli da una prima posizione determinata ad una seconda posizione determinata mantenendo detti tubi (2) paralleli tra loro e ad una prima direzione (D1) determinata, detto dispositivo posizionatore comprendendo una pluralità di elementi (5) di presa atti ad impegnarsi in presa con detti tubi (2) per trattenerli durante il trasferimento, ciascuno di detti elementi (5) di presa essendo atto ad impegnarsi superiormente con uno di detti tubi (2), caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti elementi (5) di presa presenta una porzione (6) di contatto avente conformazione concava a sella ed un profilo (P) definito da una successione di archi (C1, C2, C3) circolari aventi differenti raggi (r1, r2, r3) di curvatura.
2. 2. Dispositivo posizionatore secondo la rivendicazione 1, in cui detto profilo (P) di detta porzione (6) di contatto presenta un asse (A1) verticale di simmetria, caratterizzato dal fatto che, in detta successione, archi (C1, C2, C3) circolari di medesimo raggio (r1, r2, r3) di curvatura sono disposti a coppie simmetriche rispetto a detto asse (A1) di simmetria.
3. 3. Dispositivo posizionatore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che gli archi (C1, C2, C3) circolari di medesimo raggio (r1, r2, r3) di curvatura di dette coppie simmetriche presentano un comune centro (s1, s2, s3) di curvatura.
4. 4. Dispositivo posizionatore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i centri (s1, s2, s3) di curvatura degli archi (C1, C2, C3) circolari di dette coppie simmetriche aventi differenti raggi (r1, r2, r3) di curvatura giacciono su detto asse (A1) verticale di simmetria a differenti quote dello stesso.
5. 5. Dispositivo posizionatore secondo la rivendicazione 4, in cui detto profilo (P) di detta porzione (6) di contatto presenta un vertice (V) superiore, caratterizzato dal fatto che la distanza da detto vertice superiore di detti centri (s1, s2, s3) di curvatura degli archi (C1, C2, C3) circolari delle coppie simmetriche aventi differenti raggi (r1, r2, r3) di curvatura è crescente al crescere del rispettivo raggio (r1, r2, r3) di curvatura.
6. 6. Dispositivo posizionatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che, lungo detto profilo (P) della porzione (6) di contatto, detto elemento (5) di presa presenta un cordone (9) di materiale ad elevato coefficiente d’attrito.
7. 7. Dispositivo posizionatore secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto elemento (5) di presa presenta, sviluppantesi lungo il citato profilo (P), una cava (8) di alloggiamento almeno parziale di detto cordone (9) di materiale ad elevato coefficiente d’attrito.
8. 8. Dispositivo posizionatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una rastrelliera (7) di supporto di una pluralità di detti elementi (5) di presa, detti elementi di presa essendo montati elasticamente su detta rastrelliera (7).
9. 9. Dispositivo posizionatore secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto di comprendere organi di azionamento verticale configurati per regolare la posizione di detti elementi (5) di presa rispetto al diametro dei tubi (2) in lavorazione.
10. 10. Macchina per la lavorazione di tubi (2) in materiale termoplastico, caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo posizionatore secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 9.