IT201900002713A1

IT201900002713A1 - Gruppo di correzione della curvatura di elementi metallici di foggia allungata

Info

Publication number: IT201900002713A1
Application number: IT102019000002713A
Authority: IT
Inventors: Simone Rupoli
Original assignee: Schnell Spa
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2020-08-25
Also published as: WO2020174506A1; EP3930939A1; EP3930939B1

Description

Descrizione

GRUPPO DI CORREZIONE DELLA CURVATURA DI ELEMENTI METALLICI DI

FOGGIA ALLUNGATA

Campo tecnico

La presente invenzione ha per oggetto un gruppo di correzione della curvatura di elementi metallici di foggia allungata, in particolare profilati e tondini metallici, e prodotti simili.

Arte nota

Sono note apparecchiature per la lavorazione di elementi metallici di foggia allungata, in particolare profilati metallici e prodotti simili, che comprendono unità di raddrizzatura.

In particolare tali unità vengono impiegate per operare la raddrizzatura di tondini avvolti in rotoli che, una volta svolti e raddrizzati, possono comunque presentare una lieve curvatura residua, più o meno accentuata, inadatta per le successive lavorazioni o per l’utilizzo diretto in opera. Tali lievi imperfezioni della raddrizzatura vengono corrette nella parte finale dell’unità di raddrizzatura mediante appositi organi correttori configurati per apportare le necessarie correzioni.

Le citate apparecchiature possono comprendere ad esempio unità di raddrizzatura realizzate mediante una pluralità di coppie di ruote controrotanti, sfalsate lungo una direzione di alimentazione, attraverso le quali è alimentato il tondino, così da sottoporlo ad azioni cicliche di snervamento per flessione, volte ad eliminarne almeno gran parte della curvatura.

Il brevetto US 1,239,175 illustra ad esempio una apparecchiatura per raddrizzare fili metallici, comprendente un primo treno di ruote controrotanti e un secondo treno di ruote controrotanti, disposti su piani reciprocamente ortogonali.

In particolare in presenza di mezzi di raddrizzatura operanti su un solo piano, ad esempio su quello verticale, è problematico affrontare la presenza di tensioni interne al materiale disposte sul piano ortogonale al piano di giacitura delle ruote, che possono compromettere considerevolmente la planarità e la rettilineità dei pezzi piegati, realizzati a partire dal materiale raddrizzato.

Ad esempio il brevetto EP 1259336 illustra una apparecchiatura di raddrizzatura comprendente un treno di ruote contrapposte rispetto a una linea di alimentazione del materiale, in cui una ruota è spostabile assialmente, per correggere eventuali tensioni interne.

Le soluzioni di tipo noto non consentono però di soddisfare appieno le esigenze del settore specifico, in particolare in merito a una efficace correzione della raddrizzatura in presenza di tensioni interne al materiale.

Inoltre si è notato che i dispositivi di correzione di tipo noto, oltre ad avere una limitata capacità di correzione sul piano ortogonale a quello di giacitura delle ruote di raddrizzatura, possono influenzare in maniera incontrollata ed indesiderata la raddrizzatura sullo stesso piano di giacitura delle ruote.

Presentazione dell’invenzione

Il compito della presente invenzione è quello di risolvere i problemi citati, escogitando un gruppo di correzione della curvatura di elementi metallici di foggia allungata, che consenta di raddrizzare in modo efficace tali elementi.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un gruppo di correzione della curvatura di elementi metallici di foggia allungata, di semplice concezione costruttiva e funzionale, dotata di impiego sicuro e affidabile, nonché di costo relativamente economico.

Gli scopi citati vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, dal gruppo di correzione della curvatura secondo la rivendicazione 1.

Secondo una prerogativa dell’invenzione è dunque possibile effettuare la raddrizzatura predisponendo lungo una linea di alimentazione per un elemento metallico di foggia allungata un gruppo di correzione della raddrizzatura comprendente una prima ruota e una seconda ruota contrapposte rispetto alla suddetta linea di alimentazione dell’elemento metallico, aventi rispettivamente un primo asse di rotazione e un secondo asse di rotazione giacenti su uno stesso piano ortogonale alla suddetta linea di alimentazione. La prima e la seconda ruota anzidette sono spostabili, ad esempio in modo solidale o in modo sincrono in direzione del proprio asse di rotazione, per correggere cosi la raddrizzatura dell’elemento metallico su un piano corrispondente, ad esempio su un piano contenente la linea di alimentazione, ortogonale al piano di giacitura delle ruote di organi raddrizzatori disposti a monte del gruppo di correzione.

Preferibilmente la prima ruota e/o la seconda ruota anzidette conformano un profilo perimetrale coniugato.

Preferibilmente il suddetto profilo perimetrale è conformato da una gola per l’alloggiamento dell’elemento metallico, preferibilmente a foggia di V, per agevolare il contenimento e, dunque, l’azione di correzione sull’elemento metallico in fase di alimentazione.

Preferibilmente la prima ruota e/o la seconda ruota possono essere mobili altresì di un moto relativo di serraggio lungo una direzione perpendicolare alla linea di alimentazione, alternativamente tra una condizione di rilascio, in cui le ruote sono allontanate l’una dall’altra e non interferiscono con l’elemento metallico, e una condizione di serraggio, in cui le ruote anzidette sono accostate in modo da serrare l’elemento stesso per apportare la correzione necessaria.

Inoltre la prima ruota e la seconda ruota possono essere ulteriormente mobili di un ulteriore moto di correzione, solidalmente o in modo sincrono, per effettuare la correzione su un ulteriore piano di correzione. In particolare, tale ulteriore moto di correzione può essere azionato in una direzione perpendicolare alla linea di alimentazione nel piano contenente il primo asse di rotazione e il secondo asse di rotazione, in modo da consentire la correzione della raddrizzatura dell’elemento metallico anche in tale direzione.

La prima ruota e la seconda ruota possono avere lo stesso diametro oppure differente diametro, in modo da garantire differenti archi di avvolgimento, a seconda della configurazione di correzione.

Breve descrizione dei disegni

I particolari dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita del gruppo di correzione della curvatura di elementi metallici di foggia allungata, illustrato a titolo indicativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra una vista laterale di una apparecchiatura per la lavorazione di elementi metallici di foggia allungata, comprendente il gruppo secondo l’invenzione;

la figura 2 illustra una vista frontale di un particolare del gruppo di correzione secondo l’invenzione;

le figure da 3 a 5 illustrano una vista in sezione di una porzione del gruppo di correzione in una seconda forma di realizzazione, in differenti fasi operative, le figure da 6 a 8 illustrano una vista laterale del gruppo di correzione secondo l’invenzione, in differenti fasi operative, secondo la forma di realizzazione illustrata nelle figure da 3 a 5.

Forme di realizzazione dell’invenzione

Con particolare riferimento alle figure da 1 e 3, si è indicato nell’insieme con 1 un’apparecchiatura per la lavorazione di elementi 2 metallici di foggia allungata, in particolare profilati e tondini metallici, comprendente un gruppo di correzione 10. L’apparecchiatura 1 comprende un gruppo di raddrizzatura 3 predisposto lungo una linea di alimentazione A per almeno un elemento metallico 2.

Il gruppo di raddrizzatura 3 comprende preferibilmente, in modo noto, una pluralità di ruote contrapposte rispetto alla linea di alimentazione A e sfalsate lungo la stessa linea di alimentazione A.

Nel caso illustrato a scopo esemplificativo e non limitativo, il gruppo raddrizzatore 3 comprende tre ruote di appoggio 30 disposte da uno stesso lato rispetto alla linea di alimentazione A e due ruote di pressione 31 disposte dal lato opposto, in modo sfalsato, così da definire tra di esse un passaggio per l’elemento 2 da raddrizzare. In particolare le ruote di appoggio 30 e le ruote di pressione 31 sono disposte in modo da imprimere sull’elemento 2 in avanzamento lungo la linea di alimentazione A una serie di curve e controcurve più o meno ampie in relazione alla posizione delle ruote stesse, così da raddrizzarlo.

Il gruppo di raddrizzatura 3 può comprendere utilmente organi motori 32 configurati per spostare gli organi raddrizzatori, ad esempio le ruote di pressione 31, in una direzione trasversale B alla linea di alimentazione A, ad esempio perpendicolare alla linea di alimentazione A e, in particolare, perpendicolare all’asse di rotazione delle ruote stesse. Lo spostamento lungo la direzione trasversale B consente di regolare il percorso sinuoso lungo il quale l’elemento metallico 2 è alimentato lungo la linea di alimentazione A attraverso il gruppo di raddrizzatura 3.

Il gruppo di correzione 10 è posto a valle del gruppo di raddrizzatura 3. Nel caso illustrato è presente un gruppo di correzione ausiliario 4. In tale caso il gruppo di correzione 10 può essere disposto a monte di tale gruppo ausiliario 4., preferibilmente a monte del gruppo di raddrizzatura ausiliario 4.

L’apparecchiatura comprende altresì un gruppo di traino disposto separatamente lungo la linea di alimentazione A oppure integrato in taluni degli organi di raddrizzatura e/o di correzione.

Il gruppo di correzione 10 comprende almeno una prima ruota di correzione 11 e una seconda ruota di correzione 12, contrapposte rispetto alla linea di alimentazione A.

La prima ruota di correzione 11 e la seconda ruota di correzione 12 sono rispettivamente girevoli rispetto a un primo asse di rotazione R1 e ad un secondo asse di rotazione R2, giacenti su uno stesso piano ortogonale alla suddetta linea di alimentazione A.

La prima ruota di correzione 11 e la seconda ruota di correzione 12 sono mobili di un moto di correzione lungo una direzione di correzione assiale C, lungo il proprio asse di rotazione R1, R2, in modo da correggere eventuali tensioni interne dell’elemento metallico 2 che si esplicano su un piano ortogonale al piano di giacitura di dette ruote stesse.

La prima ruota di correzione 11 e la seconda ruota di correzione 12 sono mobili di un moto relativo di serraggio lungo una direzione di serraggio D perpendicolare alla linea di alimentazione A, alternativamente tra una condizione di rilascio, in cui la prima ruota di correzione 11 e la seconda ruota di correzione 12 sono allontanate l’una dall’altra e non interferiscono con l’elemento metallico 2, e una condizione di serraggio, in cui la prima ruota di correzione 11 e la seconda ruota di correzione 12 sono accostate in modo da serrare l’elemento 2 stesso per apportare la correzione necessaria. Ad esempio la prima ruota di correzione 11 può essere azionata secondo il moto di serraggio anzidetto e la seconda ruota di correzione 12 può essere fissa relativamente a tale moto, oppure entrambe le ruote anzidette possono essere mobili del suddetto moto. In ogni caso grazie al moto di serraggio, l’elemento 2 è impegnato in modo sicuro tra la prima ruota di correzione 11 e la seconda ruota di correzione 12, anche in caso di sollecitazioni indotte in fase di correzione, come descritto più in dettaglio nel seguito.

Preferibilmente il gruppo di correzione 10 comprende almeno una ruota di deviazione 13 disposta a monte e/o a valle della prima ruota di correzione 11 e della seconda ruota di correzione 12, ad esempio da un lato della linea di alimentazione A, in modo da agevolare l’adesione dell’elemento metallico 2 su una corrispondente ruota di correzione adiacente del gruppo di correzione 10. La maggiore adesione dell’elemento metallico 2 ha l’effetto di aumentare l’efficacia del gruppo di correzione 10 (si veda la figura 1).

La prima ruota di correzione 11 e la seconda ruota di correzione 12 hanno preferibilmente un profilo perimetrale coniugato (si veda la figura 2).

In particolare, la prima ruota di correzione 11 e la seconda ruota di correzione 12 hanno preferibilmente un profilo perimetrale realizzato da una gola perimetrale 14 coniugata a un risalto 15 coniugato. Tale conformazione agevola ulteriormente l’adesione dell’elemento metallico 2 al fondo della gola perimetrale 14 della prima ruota di correzione 11 e facilita la correzione delle tensioni interne aumentando la capacità delle ruote 11, 12 di trattenere l’elemento metallico 2.

Preferibilmente la gola perimetrale 14 è conformata a foggia di V, in modo da conformare rispettive efficaci pareti di contenimento e centraggio per l’elemento metallico 2, mentre il risalto 15 è realizzato in modo coniugato.

Il gruppo di correzione 10 può comprendere un organo attuatore 16, ad esempio un attuatore lineare, per comandare il moto relativo di serraggio, descritto in precedenza (si veda la figura 1), ad esempio agendo sulla seconda ruota di correzione 12.

L’apparecchiatura può comprendere utilmente il gruppo ausiliario di correzione 4, disposto a valle del gruppo di correzione 10.

Il gruppo ausiliario di correzione 4 può comprendere a sua volta una coppia di ruote ausiliarie di deviazione 40 e una ruota ausiliaria di correzione 41 contrapposta rispetto alla linea di alimentazione A, disposta tra la coppia di ruote ausiliarie di deviazione 40, in modo da controcalandrare l’elemento metallico 2 in avanzamento, eliminando così una eventuale curvatura residua. In particolare, la ruota ausiliaria di correzione 41 è azionata da un organo motore 42, in un moto di correzione lungo la direzione di correzione ausiliaria B’, trasversale, in particolare perpendicolare, alla linea di alimentazione A e sul piano delle ruote di correzione ausiliaria 40, 41 in modo da correggere eventuali curvature residue sul piano corrispondente.

Il funzionamento del gruppo di correzione della raddrizzatura di elementi metallici di foggia allungata è facilmente comprensibile dalla descrizione che precede. L’almeno un elemento metallico 2 è alimentato lungo la linea di alimentazione A attraverso il gruppo di raddrizzatura 3 e successivamente attraverso il gruppo di correzione 10.

Quando si evidenzia la presenza di tensioni interne all’elemento metallico 2, ad esempio perché il pezzo prodotto non soddisfa le esigenze di rettilineità richieste, allora viene comandato, ad esempio mediante un apposito gruppo di azionamento, il citato moto di correzione lungo la direzione di correzione C, dunque l’asse di rotazione di ciascuna delle ruote di correzione 11, 12, così da eliminare o ridurre le suddette tensioni.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione illustrata nelle figure da 3 a 8, la prima ruota di correzione 110 e la seconda ruota di correzione 120 del gruppo di correzione 100 possono essere mobili di un ulteriore moto di correzione, in modo solidale oppure in modo sincronizzato.

L’ulteriore moto di correzione anzidetto consente di muovere le suddette ruote lungo una direzione di ulteriore correzione E, perpendicolare alla linea di alimentazione A e giacente sul piano della prima ruota di correzione 110 e della seconda ruota di correzione 120. Questo ulteriore moto di correzione consente di correggere tensioni interne presenti nell’elemento metallico 2 che si esplicano, in particolare, anche sul piano di giacitura delle ruote stesse 110, 120.

Combinando opportunamente il moto di correzione lungo la direzione di correzione C e l’ulteriore moto di correzione lungo la direzione di ulteriore correzione E è possibile ottenere la correzione di qualsiasi curvatura dell’elemento 2, giacente in qualsiasi piano.

Il suddetto moto ulteriore di correzione può essere azionato ad esempio mediante un ulteriore attuatore lineare 160, ad esempio associato all’attuatore lineare 16 atto a comandare il citato moto di serraggio lungo la direzione di serraggio D. In figura 3 sono visibili la prima ruota di correzione 110 e la seconda ruota di correzione 120 in condizione di rilascio, reciprocamente discosta, ad opera dell’attuatore lineare 16.

La prima ruota 110 e la seconda ruota 120 sono azionate nel suddetto moto di serraggio con la cooperazione di un organo elastico di contrasto 17, ad esempio realizzato da una molla, fino alla condizione di serraggio (si veda la figura 4). Più precisamente la prima ruota 110 e la seconda ruota 120 sono recate da un telaio 18. Ad esempio la prima ruota 110 può essere fissata al telaio 17 in corrispondenza di un’asola di guida, in modo da consentire il moto relativo di serraggio, azionato dall’organo attuatore 16.

L’ulteriore organo attuatore 160 è invece associato al telaio 17, in modo da spostare solidalmente la prima ruota 110 e la seconda ruota 120 secondo l’ulteriore moto di correzione nella direzione di ulteriore correzione E.

In modo del tutto simile a quanto descritto in precedenza, la prima ruota di correzione 110 e la seconda ruota di correzione 120 sono mobili del moto di correzione lungo la direzione di correzione C, lungo i rispettivi assi di rotazione R1, R2, per correggere eventuali curvature dell’elemento 2 sul piano corrispondente.

In tale forma di realizzazione il gruppo di correzione 100 può comprendere altresì ulteriori ruote di deviazione 131 disposte a monte e, rispettivamente, a valle delle ruote di correzione 110, 120, contrapposte alle ruote di deviazione 130 rispetto alla linea di alimentazione A, per trattenere in modo opportuno l’elemento 2 nell’azione di ulteriore correzione.

La possibilità di un ulteriore moto di correzione consente di fare a meno del gruppo di correzione ausiliario 4, come illustrato nelle figure da 6 a 8.

Al gruppo di correzione 100 secondo l’ulteriore forma di realizzazione sono attribuibili le caratteristiche tecniche illustrate per la forma di realizzazione precedentemente descritta, per quanto compatibili.

Il funzionamento del gruppo di correzione 100 è del tutto simile a quanto descritto in precedenza per la prima forma di realizzazione del gruppo secondo l’invenzione. Ad esempio in figura 6 è illustrata una fase operativa di inserimento dell’elemento 2 nella linea di alimentazione A, in figura 7 una fase di raddrizzatura e in figura 8 una fase di correzione ad opera del gruppo di correzione 100.

Il gruppo di correzione 10, 100 descritto a titolo esemplificativo è suscettibile di numerose modifiche e varianti a seconda delle diverse esigenze.

Nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali impiegati, nonché la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d’esempio da tali segni di riferimento.

Claims

Rivendicazioni 1) Gruppo di correzione della curvatura di elementi metallici di foggia allungata, in particolare profilati e tondini metallici e simili prodotti, comprendente una prima ruota di correzione (11, 110) e una seconda ruota di correzione (12, 120) contrapposte rispetto a una linea di alimentazione (A) di un detto elemento metallico (2), girevoli rispettivamente attorno un primo asse di rotazione (R1) e a un secondo asse di rotazione (R2) giacenti su uno stesso piano ortogonale a detta linea di alimentazione (A), detta prima ruota di correzione (11, 110) e detta seconda ruota di correzione (12, 120) essendo mobili di un moto di correzione in una direzione di correzione (C) rispettivamente lungo detto primo asse di rotazione (R1) e detto secondo asse di rotazione (R2), per correggere la curvatura di detto elemento metallico (2) su un piano corrispondente, ortogonale al piano di giacitura di detta prima ruota di correzione (11, 110) e detta seconda ruota di correzione (12, 120).
2) Gruppo di correzione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima ruota di correzione (11, 110) e/o detta seconda ruota di correzione (12, 120) conformano un profilo perimetrale coniugato (14, 15), per l’alloggiamento del detto elemento metallico (2).
3) Gruppo di correzione secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta prima ruota di correzione (11, 110) presenta un detto profilo perimetrale conformato da una gola perimetrale (14) e che detta seconda ruota di correzione (12, 120) presenta un detto profilo perimetrale realizzato mediante un risalto (15) coniugato a detta gola perimetrale (14), in modo da trattenere saldamente detto elemento (2) durante detto moto di correzione.
4) Gruppo di correzione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta gola perimetrale (14) è a foggia di V.
5) Gruppo di correzione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima ruota di correzione (11, 110) e detta seconda ruota di correzione (12, 120) hanno lo stesso diametro.
6) Gruppo di correzione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detta prima ruota di correzione (11, 110) e detta seconda ruota di correzione (12, 120) hanno diametro differente.
7) Gruppo di correzione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima ruota di correzione (11, 110) e detta seconda ruota di correzione (12, 120) sono mobili di un moto relativo di serraggio, alternativamente tra una condizione di rilascio, in cui detta prima ruota di correzione (11, 110) e detta seconda ruota di correzione (12, 120) sono reciprocamente allontanate così da essere discoste da detto elemento (2), e una condizione di serraggio, reciprocamente accostata per serrare detto elemento (2).
8) Gruppo di correzione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima ruota di correzione (110) e detta seconda ruota di correzione (120) sono mobili di un ulteriore moto di correzione lungo una direzione una direzione di ulteriore correzione (E), perpendicolare a detta linea di alimentazione (A) e giacente sul piano di detta prima ruota di correzione (110) e detta seconda ruota di correzione (120), per correggere tensioni interne presenti nel detto elemento metallico (2) che si esplicano anche sul piano di giacitura delle suddette ruote (110, 120).
9) Gruppo di correzione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una ruota di deviazione (13, 130, 131) disposta a monte e/o a valle di detta prima ruota di correzione (11, 110) e di detta seconda ruota di correzione (12, 120), da un lato di detta linea di alimentazione (A), in modo da agevolare l’adesione del detto elemento metallico (2) su una corrispondente ruota di correzione adiacente del detto gruppo di correzione (10, 100) in seguito a un moto di correzione di detta prima ruota di correzione (11, 110) e detta seconda ruota di correzione (12, 120).
10) Apparecchiatura di raddrizzatura per elementi metallici di foggia allungata, comprendente un gruppo di raddrizzatura (3) e un gruppo di correzione (10) della raddrizzatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, disposto a valle di detto gruppo di raddrizzatura (3).
11) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che comprende un gruppo di correzione ausiliario (4) comprendente ruote ausiliarie di correzione (40, 41), disposto a valle di detto gruppo di correzione (10) lungo detta direzione di alimentazione (A), detto gruppo di correzione ausiliario (4) essendo configurato per correggere eventuali curvature di un detto elemento metallico (2) lungo una direzione di correzione ausiliaria (B’) trasversale a detta linea di alimentazione (A), sul piano di dette ruote ausiliarie di correzione (40, 41).