IT201900014925A1 - Dispositivo di guida per la guida di una barra di spinta di un mandrino o per la guida di un mandrino in un processo di laminazione di corpi tubolari - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

DISPOSITIVO DI GUIDA PER LA GUIDA DI UNA BARRA DI SPINTA DI UN MANDRINO O PER LA GUIDA DI UN MANDRINO IN UN PROCESSO DI LAMINAZIONE DI CORPI TUBOLARI

DESCRIZIONE CAMPO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione rientra nell’ambito della realizzazione di impianti di laminazione di corpi tubolari. Più precisamente l’invenzione si riferisce ad un dispositivo per la guida di un mandrino o la guida di una barra di spinta di un mandrino impiegabile per la laminazione di corpi tubolari. L’invenzione è altresì relativa ad un gruppo di guida comprendente almeno un dispositivo di guida secondo la presente invenzione.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti processi per la produzione di corpi forati (o corpi tubolari) quali ad esempio tubi senza saldature. Un primo processo molto conosciuto nel settore è quello denominato “push bench” descritto, ad esempio, nel brevetto US2083698. Tale processo consiste nel preformare un bicchiere nel materiale dal laminare e successivamente spingere lo stesso attraverso una serie di gabbie di laminazione o matrici a sezioni decrescente per mezzo di un mandrino infilato all’interno del bicchiere. Per effetto della pressione esercitata sul materiale durante il suo passaggio tra le matrici (o gabbie) ed il mandrino stesso, viene ottenuta una riduzione dello spessore con conseguente allungamento del tubo stesso. Tipicamente, il bicchiere da cui parte il processo viene realizzato generalmente a partire da un blumo opportunamente riscaldato. Al termine della laminazione, il mandrino viene separato dal tubo laminato così ottenuto. L’estremità del tubo, denominata fondello, viene tagliata prima che il tubo prosegua per i successivi passaggi durante i quali viene completata la deformazione (calibrazione, finitura). Un altro processo di tipo noto, conosciuto come processo CPE (Cross Piercing and Elongation), consiste nel realizzare un forato di partenza attraverso una perforazione del blumo, inserire il mandrino all’interno del forato e fissare meccanicamente il forato al mandrino nella zona di estremità della punta per mezzo di una locale deformazione detta “crimping”. Rispetto al processo di tipo “push bench”, questo secondo processo consente di migliorare la resa del materiale evitando lo scarto del fondello

Entrambi i processi appena sopra indicati prevedono di spingere il mandrino lungo il laminatoio per mezzo di una barra di spinta posta posteriormente al mandrino rispetto alla direzione di avanzamento dello stesso. Tipicamente, il diametro nominale (o calibro) della barra di spinta coincide con quello del mandrino da spingere. In uso, il diametro del mandrino potrà essere leggermente superiore della barra che lo spinge a causa della maggiore temperatura. In ogni caso, il mandrino viene spinto per una lunghezza superiore a quella del mandrino stesso. Considerando ad esempio la produzione di sbozzati di lunghezza massima di 21-21,5 metri, complessivamente la lunghezza totale del mandrino più la barra di spinta supera i 45 metri. L’insieme barra di spinta e mandrino è soggetto a compressione durante la laminazione e, per via della lunghezza, tende a comportarsi come un’asta molto snella. Per evitare l’incurvamento di barra e/o mandrino, vengono previsti sistemi di guida e contenimento che mantengono gli elementi da guidare (barra e mandrino) allineati lungo la direzione di laminazione.

La Figura 1 è una schematizzazione di un gruppo (100) di guida che comprende una pluralità di dispositivi (di seguito indicati anche con il termine moduli) ciascuno dei quali risulta equipaggiato con lineali di strisciamento opportunamente sagomati in modo da ridurre al minimo lo spazio di movimento/oscillazione del mandrino e della barra durante la corsa di lavoro. In altre parole, i lineali di strisciamento costituiscono delle superfici di contenimento contro cui può appoggiare l’elemento da guidare durante la sua movimentazione lungo l’asse di laminazione. Nel sistema in Figura 1 si individua una prima sezione (100A) in cui è disposta una prima serie di dispositivi per la guida della barra di spinta e una seconda sezione (100B), a valle della prima rispetto alla direzione di avanzamento della barra stessa, comprendente una seconda serie di dispositivi. In particolare, i dispositivi della seconda sezione (100B) guidano sia la barra di spinta che il mandrino fino a quando non si completa l’attraversamento di questo ultimo nell’ultima gabbia di laminazione o matrice. I moduli della seconda sezione (100B) sono provvisti di mezzi atti a consentire il caricamento del mandrino nella sezione stessa. A valle della seconda sezione (100B) del gruppo (100) di colloca la parte di impianto (non illustrata in Figura 1) nella quale avviene il processo di laminazione vero e proprio. Le due sezioni (100A, 100B) sono configurate in modo che la barra e il mandrino avanzino lungo una direzione coincidente con la direzione di laminazione (201).

Le Figure da 2 a 4 sono viste di un dispositivo di guida (di seguito indicato anche come modulo di guida) noto dallo stato della tecnica. Tale modulo comprende una struttura di supporto (110) che viene ancorata al pavimento. La struttura individua un piano di movimentazione (200) contenente l’asse di laminazione (201) tipicamente orizzontale. La struttura di supporto (110) comprende una prima porzione (111) e una seconda porzione (112) disposte su lati opposti rispetto al piano di movimentazione (200). Ciascuna delle porzioni (111, 112) sostiene un lineale (113, 114) in posizione opposta a quella del lineale sostenuto dall’altra porzione rispetto al piano di movimentazione (200). Il modulo di contenimento comprende inoltre un braccio (150) rotante intorno ad un asse di rotazione (250) parallelo al piano di movimentazione (200). Tale braccio (150) sostiene un terzo lineale (115) che in una posizione di lavoro si dispone in corrispondenza del piano di movimentazione (200) e più precisamente in modo che i tre lineali (113, 114, 115) siano disposti sostanzialmente a 120° l’uno dall’altro o comunque distribuiti quanto più possibile omogeneamente lungo il perimetro del corpo da guidare. Il braccio (150) ruota dalla posizione di lavoro ad una posizione di apertura al raggiungimento della quale può avvenire l’inserimento del mandrino (161). In figura 4, lo stesso braccio (150) è mostrato nelle due posizioni appena descritte. Per mantenere il braccio (150) nella posizione di lavoro, e dunque per mantenere il mandrino costretto fra i tre lineali (113,114,115), il modulo di guida comprende dei mezzi di bloccaggio idraulici e/o meccanici (non rappresentati in Figura 4). Con riferimento ancora a Figura 4, quando è destinato alla seconda sezione del sistema (guida del mandrino), il modulo comprende uno scivolo (162) lungo il quale può rotolare il mandrino (161) per collocarsi fra i lineali (113,114) quando il braccio (150) si trova nella posizione di apertura.

Sempre con riferimento alle Figure 2 e 3, la struttura di supporto (110) definisce uno spazio (108) internamente al quale è libera di muoversi una testa (280) alla quale è collegata la barra di spinta. Più precisamente, la testa (280) si muove parallelamente all’asse di laminazione attraverso l’impiego di mezzi di movimentazione (109), tipicamente del tipo pignone-cremagliera.

Come sopra indicato, a causa della lunghezza del gruppo barra-mandrino, l’impianto di laminazione comprende un numero significativo di questi moduli. Nel loro complesso, i lineali vanno a costituire un sistema di guide che, durante la laminazione, è soggetto a notevoli forze, urti e vibrazioni. Per questa ragione i mezzi idraulici di bloccaggio, e più in generale tutti i sistemi di fissaggio, devono essere configurati in modo da non consentire la disconnessione dei lineali. Tuttavia, a causa delle forze in gioco e dello strisciamento sulle loro superfici, i lineali sono soggetti ad una forte usura. Pertanto, a fronte della notevole lunghezza (anche superiore ai 40 metri) del gruppo di guida, i costi legati alla manutenzione e alla sostituzione dei lineali usurati, risultano particolarmente ingenti, soprattutto in quegli impianti nei quali è previsto l’uso di mandrini di diametro (detto anche calibro) diverso.

A tal proposito, le figure 2 e 3 mostrano proprio lo stesso modulo di guida differentemente attrezzato per guidare un mandrino avente un diametro prestabilito. In particolare, dal confronto fra queste due figure si osserva come al variare del diametro del mandrino sia necessario sostituire i lineali con altri adatti allo scopo. Anche questo aspetto incide fortemente sui tempi e sui costi da sostenere per la gestione dell’impianto e dunque sui costi finali di produzione. Di fatto, ogni qualvolta cambi il diametro del mandrino o ogni qualvolta i lineali risultino usurati oltre un certo valore, il modulo di guida deve essere nuovamente attrezzato e operativamente ripristinato. Di fatto, allo stato attuale i tempi per la preparazione di un dispositivo di guida ad operare su un nuovo diametro sono nell’ordine delle decine di ore.

Dalle considerazioni sopra riportate, emerge dunque la necessità di realizzare un nuovo sistema di guida della barra di spinta e/o del mandrino che consenta di superare gli inconvenienti sopra citati.

SOMMARIO

Il compito principale della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di guida di una barra di spinta e/o di un mandrino che consenta di superare gli inconvenienti sopra indicati. Nell’ambito di questo compito, uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di guida che consenta una riduzione dei costi e degli interventi di manutenzione legati all’usura delle superfici di guida. Altro compito della presente invenzione, è quello di fornire un dispositivo di guida funzionalmente versatile ovvero che si presti facilmente alla guida di barre di spinta e/o mandrini di differente diametro. Non ultimo scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di guida che sia affidabile e di facile realizzazione a costi competitivi.

La presente invenzione si basa sulla considerazione generale di raggiungere gli scopi sopra indicati impiegando quattro superfici di riscontro e disponendo tali superfici su slitte mobili lungo una direzione ortogonale a quella di avanzamento della barra o del mandrino (di seguito indicati genericamente come elemento mobile). In particolare, il dispositivo secondo l’invenzione comprende una struttura di supporto che individua una direzione di avanzamento dell’elemento mobile da guidare. La struttura di supporto sostiene una prima slitta e una seconda slitta scorrevoli lungo una direzione trasversale sostanzialmente ortogonale alla direzione di avanzamento. Ciascuna delle due slitte sostiene due superfici di riscontro per la guida dell’elemento mobile e risulta mobile, lungo detta direzione trasversale, fra almeno una prima posizione di lavoro, al raggiungimento della quale dette superfici di riscontro sono suscettibili di contattare un elemento mobile avente un primo diametro prestabilito e almeno una seconda posizione di lavoro al raggiungimento della quale dette superfici di riscontro sono suscettibili di contattare un altro elemento mobile avente un secondo diametro prestabilito; il dispositivo secondo l’invenzione comprende mezzi di azionamento che movimentano le slitte lungo la direzione trasversale fra le posizioni di lavoro e bloccano successivamente le stesse slitte quando una di dette posizioni di lavoro viene raggiunta.

L’impiego delle due slitte mobili trasversalmente rispetto alla direzione di avanzamento dell’elemento da guidare e l’impiego di quattro superfici consente da un lato di recuperare l’usura delle superfici di riscontro e dall’altro di adattare il dispositivo all’eventuale variazione del diametro del mandrino. Attraverso le slitte mobili, la posizione operativa delle superfici di riscontro diventa regolabile e dunque adattabile al diametro dell’elemento mobile da guidare.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione, le superfici di riscontro della prima slitta sono speculari alle superfici di riscontro della seconda slitta rispetto ad un piano di riferimento verticale contenente l’asse di avanzamento dell’elemento mobile. Preferibilmente, per almeno una delle slitte, le superfici di riscontro si sviluppano su corrispondenti piani di sviluppo inclinati rispetto ad un piano di riferimento orizzontale contenente la direzione di avanzamento (di seguito indicata anche con l’espressione “asse di avanzamento”). I piani di sviluppo sono inclinati di uno stesso angolo rispetto a detto piano di riferimento e si intersecano sostanzialmente sullo stesso piano di riferimento in modo che le superfici di riscontro siano disposte sostanzialmente a V. Si è visto che questa soluzione consente una guida particolarmente efficace dell’elemento da un lato perché le superfici di contatto sono uniformemente distribuite intorno alla direzione di avanzamento e dall’altro in quanto sono a due a due speculari rispetto al piano di riferimento verticale contenente la stessa direzione di avanzamento.

In accordo ad una forma di realizzazione preferita, i mezzi di azionamento comprendono un primo gruppo di movimentazione per la prima slitta e un secondo gruppo di movimentazione per la seconda slitta. Almeno uno di detti gruppi comprende un meccanismo articolato configurato per assumere almeno una prima configurazione caratteristica di detta prima posizione di lavoro e una seconda configurazione caratteristica di detta seconda posizione di lavoro. I mezzi di azionamento comprendono inoltre mezzi di spinta per variare la configurazione di detto meccanismo articolato. L’impiego di meccanismi articolati e di corrispondenti mezzi di spinta consente una rapida movimentazione delle due slitte fra le due posizioni di lavoro e dunque riduce fortemente i tempi di attrezzaggio dei dispositivi. In accordo ad una possibile forma di realizzazione, per almeno una delle slitte, il corrispondente gruppo di movimentazione comprende un elemento di bloccaggio meccanico che interviene sul corrispondente meccanismo articolato bloccandolo in detta seconda configurazione e in modo tale che la configurazione di detto meccanismo articolato possa essere variata unicamente a seguito dell’attivazione di detti mezzi di spinta. L’impiego di un elemento di bloccaggio meccanico è particolarmente vantaggioso in termini di affidabilità in quanto il meccanismo articolato può operare (cioè mantenere la corrispondente slitta nella posizione di lavoro) anche in caso di guasto o rottura dei mezzi di spinta.

Preferibilmente, i mezzi di spinta sono collegati alla biella di collegamento e comprendono un attuatore di tipo idraulico, pneumatico o elettrico.

In una possibile forma di realizzazione, l’elemento di bloccaggio meccanico comprende una superficie di battuta contro la quale appoggia la seconda leva di ciascuna coppia di leve quando detto meccanismo articolato assume detta seconda configurazione.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione, almeno una di dette slitte comprende una porzione mobile sostenente una prima superficie di riscontro di dette superfici di riscontro; tale porzione mobile è movibile fra una posizione di chiusura e una posizione di apertura, laddove in detta posizione di chiusura, la prima superficie di riscontro è suscettibile di contattare l’elemento mobile e in cui in detta posizione di apertura, detta prima superficie occupa una posizione distale dall’asse di avanzamento tale da consentire il posizionamento dell’elemento mobile in uno spazio di alloggiamento delimitato dalle altre superfici di riscontro.

In una possibile forma di realizzazione, la porzione mobile è rotabile fra la posizione di chiusura e la posizione di apertura intorno ad un asse di rotazione parallelo all’asse di avanzamento; il dispositivo comprende almeno un gruppo di rotazione per ruotare la porzione mobile fra la posizione di chiusura e quella di apertura. In una possibile forma di attuazione, il dispositivo comprende due gruppi di rotazione installati su parti terminali opposte di detta almeno una di dette slitte, in cui le parti terminali sono valutate lungo una direzione parallela a detto asse di avanzamento. In accordo ad una possibile forma di realizzazione, il gruppo di rotazione comprende:

- un cinematismo articolato configurato per assumere almeno una prima configurazione caratteristica di detta posizione di chiusura e una seconda configurazione caratteristica di detta posizione di apertura di detta porzione mobile; - un elemento di azionamento per variare la configurazione del cinematismo da detta prima configurazione a detta seconda configurazione e viceversa.

Preferibilmente, almeno uno di detti gruppi di rotazione comprende un elemento di bloccaggio meccanico che interviene sul cinematismo articolato bloccandolo in detta seconda configurazione e in modo tale che la configurazione di cinematismo articolato possa essere variata unicamente a seguito dell’attivazione di detto elemento di azionamento.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione, l’elemento di azionamento comprende un attuatore e detto cinematismo articolato comprende:

- un corpo imperniato a detta almeno una slitta e imperniato ad uno stelo di detto attuatore in modo che ad una traslazione di detto stelo corrisponda una rotazione del corpo;

- una leva imperniata a detta porzione mobile della slitta e imperniata al corpo, in modo che la leva determini, a seguito di una rotazione del corpo rispetto alla almeno una slitta, una rotazione della porzione mobile e dunque, a seconda del verso, un passaggio dalla posizione di chiusura a quella di apertura o viceversa.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa e dai disegni annessi dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui:

- la Figura 1 è una vista schematica di un impianto di tipo noto;

- le Figure 2 e 3 sono viste schematiche di un dispositivo di guida di una barra di spinta o di un mandrino di tipo noto;

- la Figura 4 è una schematica di un dispositivo noto di tipo noto per la guida di un mandrino;

- le Figure 5 e 6 sono viste in sezione frontale di una prima forma di realizzazione e di una seconda forma di realizzazione di un dispositivo di guida secondo la presente invenzione;

- la Figura 7 è un ingrandimento del particolare VII indicato in Figura 5;

- la Figura 7A è una vista relativa ad una forma di realizzazione alternativa del particolare VII mostrato in Figura 5;

- le Figure 8 e 9 sono viste del dispositivo di Figura 5 rispettivamente in una prima e in una seconda configurazione operativa;

- la Figura 10 è una ulteriore vista del dispositivo di Figura 6;

- la Figura 11 è una vista elativa ad una possibile configurazione operativa di un cinematismo articolato del dispositivo di Figura 6;

- la Figura 11A è una vista in dettaglio di alcuni componenti mostrati in Figura 11; - la Figura 12 è una vista relativa ad una altra possibile configurazione operativa del cinematismo articolato di Figura 11;

- le Figure 13 e 14 sono viste di un insieme di componenti del dispositivo di Figura 6 durante diverse fasi operative;

- la Figura 15 è una vista di un gruppo di guida di una barra di spinta e di un mandrino comprendente una pluralità di dispositivi di guida secondo la presente invenzione; - la Figura 15A è una vista schematica di alcuni componenti del gruppo di guida di Figura 15.

Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento in particolare alle Figure da 4 a 15A, la presente invenzione è dunque relativa ad un dispositivo 1, 1A per la guida di una barra 5 di spinta di un mandrino o per la guida di un mandrino 6. Il dispositivo 1, 1A comprende una struttura 10 di supporto definita da una prima parte 10A e da una seconda parte 10B opposte rispetto ad un piano di riferimento 200 su cui giace l’asse di avanzamento 201 (di seguito indicato anche con “l’espressione direzione di avanzamento 201”) della barra 5 e del mandrino 6. Nel prosieguo della descrizione, la barra 5 e il mandrino 6 potranno essere indicati anche col termine generico “elemento mobile 5-6”.

Il dispositivo 1 secondo l’invenzione comprende una prima slitta 11 e una seconda slitta 12 sostenute rispettivamente da detta prima parte 10A e da detta seconda parte 10B della struttura 10. Più precisamente, le due slitte 11, 12 sono scorrevoli lungo una direzione trasversale 202 ovvero sostanzialmente ortogonale al piano di riferimento verticale 200 e all’asse di avanzamento 201. Il movimento delle slitte 11, 12 lungo la direzione trasversale 202 è definito da guide 4A,4B sostenuti dalle due parti 10A, 10B della struttura 10. In una forma di realizzazione mostrata nelle figure, per ciascuna slitta 11, 12 sono previste due guide 4A, 4B.

In accordo alla presente invenzione, ciascuna delle due slitte 11, 12 comprende due superfici 51, 52, 53, 54 di riscontro per la barra 5 e/o per il mandrino 6 a seconda della funzione a cui è destinato il dispositivo 1. Più precisamente, secondo un primo possibile impiego, le superfici 51, 52, 53, 54 di riscontro servono per guidare la sola barra 5, mentre in una seconda possibile forma di realizzazione, le superfici 51, 52, 53, 54 guidano in successione il mandrino 6 e la barra 5. In ogni caso, ciascuna superficie 51, 52, 53, 54 di riscontro ha la funzione di guidare l’elemento mobile (barra e/o mandrino) e di contrastare la flessione/deformazione a cui lo stesso elemento è sottoposto a causa dei carichi gravanti sullo stesso.

Secondo l’invenzione, ciascuna delle slitte 11, 12 è mobile lungo la direzione trasversale 202 fra una prima posizione di lavoro, al raggiungimento della quale le superfici 51, 52, 53, 54 di riscontro sono suscettibili di contattare un elemento mobile avente un primo diametro prestabilito, e una seconda posizione di lavoro, al raggiungimento della quale le superfici 51, 52, 53, 54 di riscontro possono contattare un elemento mobile avente un secondo diametro prestabilito, diverso da detto primo diametro prestabilito. In altre parole, secondo l’invenzione, ciascuna posizione di lavoro delle slitte 11, 12 è caratteristica di un prestabilito diametro dell’elemento mobile 5-6.

Secondo l’invenzione, il dispositivo 1 comprende mezzi di azionamento delle slitte 11, 12 i quali movimentano ciascuna slitta 11, 12 fra dette posizioni di lavoro e bloccano ciascuna slitta 11, 12 quando viene raggiunta una di dette posizioni di lavoro. I mezzi di azionamento hanno dunque la funzione di realizzare lo spostamento delle slitte 11, 12 lungo la direzione trasversale 202 da detta prima posizione di lavoro a detta seconda posizione di lavoro e viceversa. Al contempo, i mezzi di azionamento sono configurati per bloccare le slitte 11, 12 quando le stesse raggiungono una delle posizioni di lavoro in modo che le superfici 51, 52, 53, 54 di riscontro contrastino efficacemente i carichi di flessione a cui l’elemento mobile (barra 5 - mandrino 6) è sottoposto.

Per effetto della movimentazione delle slitte 11, 12 lungo la direzione trasversale 202, il dispositivo 1 permette vantaggiosamente di guidare elementi mobili aventi almeno due diametri differenti senza la necessità di effettuare alcun intervento di attrezzaggio o modifica della configurazione del dispositivo.

I mezzi di azionamento potrebbero essere configurati per consentire alle superfici di riscontro 51, 52, 53, 54 di raggiungere anche ulteriori posizioni di lavoro, ciascuna caratteristica di un prestabilito diametro dell’elemento mobile 5-6 da guidare. Rientra inoltre nell’ambito della presente invenzione la possibilità di configurare i mezzi di azionamento in modo che gli stessi consentano di collocare le slitte 11, 12 in una qualsiasi posizione compresa fra due posizioni limite caratteristiche di un diametro massimo e di un diametro minino di un elemento mobile 5-6 da guidare. In altre parole, rientra nella presente la possibilità di effettuare una regolazione continua della posizione delle due slitte 11,12 laddove tale posizione è compresa fra le due posizioni limite appena sopra definite.

In accordo ad una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, le almeno due superfici di riscontro 51-52 della prima slitta 11 sono speculari alle superfici di riscontro 53-54 della seconda slitta 12 rispetto ad un piano di riferimento 200 verticale contenente l’asse di avanzamento 201.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione (ben visibile in Figura 7), per ciascuna delle slitte 11, 12, le corrispondenti superfici 51, 52, 53, 54 di riscontro si sviluppano su dei piani 501, 502, 503, 504 di sviluppo che risultano inclinati rispetto ad un piano di riferimento 500 orizzontale contenente l’asse di avanzamento 201. Preferibilmente, ma non esclusivamente, per ciascuna slitta 11, 12 i corrispondenti piani di sviluppo 501-502, 503-504 sono inclinati di uno stesso angolo (α1=α2), ma opposti rispetto al piano di riferimento 500 orizzontale. La disposizione delle superfici di riscontro 51, 52, 53, 54 è tale per cui i piani di sviluppo 501, 502, 503, 504 si intersecano in corrispondenza del piano di riferimento 500. In sostanza, per ciascuna slitta 11, 12, le due superfici 51-52, 53-54 sono disposte sostanzialmente a V con il vertice sostanzialmente sul piano di riferimento 500. Si è visto che anche questa particolare disposizione delle superfici di riscontro 51, 52, 53, 54 contribuisce alla versatilità funzionale del dispositivo 1, 1A secondo l’invenzione. Infatti, tale disposizione consente alle superfici di riscontro 51, 52, 53, 54 di adattarsi alla variazione di diametro del mandrino 6 e/o della barra 5 in modo da fornire comunque quattro punti di riscontro/contatto.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione alternativa a quella appena sopra, rispetto al piano di riferimento orizzontale 500, le superfici 51, 53 di riscontro disposte al di sotto del piano di riferimento 500 orizzontale potrebbero non essere speculari alle superfici 52, 54 di riscontro disposte al di sopra dello stesso piano (α1≠α2). L’angolo di inclinazione α2 dei piani di sviluppo 501-503 delle superfici di riscontro 51, 53 sottostanti il piano di riferimento 500, ad esempio, potrebbe essere minore dell’angolo di inclinazione α1 dei piani di sviluppo 502-504 delle superfici sovrastanti lo stesso piano di riferimento 500. Questa disposizione potrebbe dipendere ad esempio dalle dimensioni della testa 280 che sostiene e spinge la barra 5, come più avanti meglio indicato. Rientra comunque nell’invenzione anche la possibilità che le superfici di riscontro 51-53, 52-54 siano disposte in modo sostanzialmente opposto a quanto appena sopra indicato ovvero che l’angolo α2 sia maggiore dell’angolo α1.

In accordo ad un’altra forma di realizzazione, visibile nella Figura 7A, le superfici di riscontro 51, 52, 53, 54 potrebbero anche presentare una forma concava con un raggio di curvatura maggiore o uguale del raggio dell’elemento di guida 5-6. In accordo ad una ulteriore forma di realizzazione, due superfici di riscontro potranno svilupparsi su un piano, mentre altre due potranno essere concave.

Rientrano dunque nell’ambito della presente invenzione, non solo le forme di realizzazione sopra descritte per le superfici di riscontro, ma anche combinazioni di esse o ancora ulteriori forme di realizzazione alternative e funzionali allo scopo. In proposito, le superfici di riscontro disposte al di sopra del piano di riferimento 500 orizzontale potranno essere speculari o meno a quelle al di sotto del medesimo piano.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione, per ciascuna delle slitte 11, 12, il dispositivo 1, i mezzi di azionamento comprendono un gruppo di movimentazione 301, 302 per movimentare una corrispondente slitta 11,12 dalla prima posizione di lavoro alla seconda posizione di lavoro (o viceversa). In particolare, secondo l’invenzione tale gruppo di movimentazione 301, 302 comprende un meccanismo articolato 21, 22 che assume almeno una prima configurazione caratteristica di detta prima posizione di lavoro e una seconda configurazione caratteristica di detta seconda posizione di lavoro della corrispondente slitta 11, 12. Il gruppo di movimentazione 301, 302 comprende inoltre dei mezzi di spinta 88 per variare la configurazione del meccanismo articolato 21, 22, in particolare fra le due configurazioni (prima e seconda) appena sopra descritte. Proprio la variazione di configurazione del meccanismo articolato 21, 22, provocata dai mezzi di spinta 88, si traduce nella movimentazione della corrispondente slitta 11, 12 lungo la direzione trasversale 202 fra le due posizioni di lavoro.

A tal proposito, le Figure da 8 a 10 mostrano una possibile, e pertanto non esclusiva, forma di realizzazione dei due gruppi di movimentazione 301, 302 secondo l’invenzione. In particolare, le Figure 8 e 9 sono viste in pianta del dispositivo 1 di Figura 5 e consentono di osservare la conformazione dei meccanismi articolati 21, 22 di ciascun gruppo di movimentazione 301, 302 in ciascuna delle due configurazioni operative sopra definite. Più precisamente, la Figura 8 mostra il meccanismo articolato 21, 22 di ciascuna slitta 11, 12 nella prima configurazione operativa (slitte 11, 12 nella prima posizione di lavoro), mentre la Figura 9 mostra lo stesso meccanismo articolato 21, 22 nella seconda configurazione operativa (slitte 11,12 nella seconda posizione di lavoro).

Il meccanismo articolato 21 del primo gruppo di movimentazione 301 comprende una prima coppia di leve 25, 26 e una seconda coppia di leve 25’, 26’. Per ciascuna coppia di leve, una prima leva 25, 25’ è imperniata alla prima parte 10A della struttura di sostegno 10, mentre una seconda leva 26, 26’ è imperniata alla corrispondente prima leva 25, 25’ e alla prima slitta 11. Il meccanismo articolato 21 comprende altresì una biella di collegamento 27 che collega la prima leva 25 della prima coppia di leve alla prima leva 25’ della seconda coppia di leve. La biella di collegamento 27 ha la funzione di sincronizzare la rotazione delle due leve 25, 25’. Tale rotazione si traduce in una traslazione della prima slitta 11 lungo la direzione trasversale 202 per effetto dei mezzi di guida che vincolano il movimento della prima slitta 11. Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure, i mezzi di spinta 88 sono collegati alla biella di collegamento 27 e comprendono un attuatore, preferibilmente di tipo idraulico. Il corpo 88A dell’attuatore 88 è ancorato alla prima parte 10A di sostegno, mentre l’estremità del suo stelo 88B è vincolato alla biella 27. Lo spostamento relativo dello stelo 88B rispetto al corpo 88A dell’attuatore stesso determina una rototraslazione della biella 27 e una conseguente rotazione delle due leve 25, 25’. In una forma di realizzazione, non visibile nelle figure, i mezzi di spinta 88 potrebbero essere collegati ad un’altra leva del meccanismo articolato.

Come visibile dalle Figure 8 e 9, il gruppo di movimentazione 302 preposto alla movimentazione della seconda slitta 12 presenta una struttura sostanzialmente corrispondente a quella del gruppo di movimentazione 301 appena sopra descritto. Pertanto, quanto sopra in riferimento al gruppo di movimentazione 301 della prima slitta 11 è da considerarsi pienamente valido anche per il gruppo di movimentazione 302 della seconda slitta 12.

In accordo ad una prima possibile forma di realizzazione, il bloccaggio delle slitte 11, 12 nella prima posizione di lavoro o nella seconda posizione di lavoro potrebbe essere attuato direttamente dai mezzi di spinta 88. L’attuatore idraulico, sopra citato, potrebbe dunque essere configurato in modo da esercitare una forza sufficiente a mantenere la corrispondente slitta 11, 12 nella posizione di lavoro raggiunta precedentemente per effetto della spinta esercitata dall’attuatore stesso.

In accordo ad una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, per ciascuna delle due slitte 11,12, il relativo gruppo di movimentazione 301, 302 comprende un primo elemento di bloccaggio meccanico 70A e un secondo elemento di bloccaggio meccanico 70B che intervengono sul meccanismo articolato 21, 22 bloccandolo in una corrispondente configurazione operativa (ovvero bloccando la slitta nella corrispondente posizione di lavoro) e dunque impedendo qualsiasi variazione di configurazione potenzialmente determinata dalle forze che agiscono sul mandrino 6 o sulla barra 5. In altre parole, ciascun elemento di bloccaggio meccanico 70A, 70B ha la funzione di impedire alla corrispondente slitta 11, 12 di spostarsi dalla posizione di lavoro occupata, a meno che tale spostamento non sia indotto dai mezzi di spinta 88 sopra indicati.

Nella forma di realizzazione visibile nelle figure 8 e 9, ciascun elemento di bloccaggio meccanico 70A e 70B comprende una superficie di battuta 71A, 71B che si sviluppa su un piano 205 sostanzialmente parallelo alla direzione trasversale 202. Con riferimento a Figura 8, quando il meccanismo articolato 21, 22 occupa la prima posizione di lavoro, la seconda leva 26 di una di dette coppie di leve 25-26 appoggia contro la superficie di battuta 71A di un primo elemento di bloccaggio meccanico 70A. Con riferimento a Figura 9, quando invece il meccanismo articolato 21, 22 occupa la seconda posizione di lavoro, la seconda leva 26 dell’altra di dette coppie di leve appoggia contro la superficie di battuta 71B del secondo elemento di bloccaggio meccanico 70B.

In ogni caso, ciascuna superficie di battuta 71A, 71B impedisce la rotazione della corrispondente seconda leva 26,26’ che sarebbe indotta dalle forze che agiscono sull’elemento mobile 5-6. Tali forze infatti tenderebbero ad allontanare la corrispondente slitta 11, 12 dall’asse di avanzamento 201, lungo la direzione trasversale 202, e dunque a variare la configurazione del meccanismo articolato 21,22. Queste forze si scaricano invece vantaggiosamente sulla superficie di battuta 71A e quindi sulla struttura di sostegno 10. Di fatto, per effetto della superficie di battuta 71A, il meccanismo articolato 21, 22 si auto-blocca nella seconda configurazione operativa. Questa condizione aumenta l’affidabilità del dispositivo 1 secondo l’invenzione, in quanto il bloccaggio delle slitte 11, 12 nella posizione di lavoro è di tipo meccanico e dunque non demandato ai mezzi che spingono le slitte 11,12 lungo la direzione trasversale 202 (cioè ai mezzi di spinta 88). La guida dell’elemento mobile 5-6 viene così garantita anche nel caso di rottura o guasto dei mezzi di spinta 88. Ne consegue che questi ultimi possono essere dimensionati unicamente per variare la configurazione del meccanismo articolato 21, 22 ovvero per spingere la corrispondente slitta 11,12.

Con riferimento ancora alle figure 8 e 9 si descrive di seguito il principio di movimentazione delle due slitte 11, 12 del dispositivo illustrato. Nella figura 9, le slitte 11, 12 occupano la seconda posizione di lavoro. Si osserva che in questa configurazione, lo stelo 88B dell’attuatore 88 è sostanzialmente ritratto all’interno del corpo dell’attuatore stesso. Per effetto della biella 27, le leve di ciascuna coppia di leve 25-26 e 25’-26’ presentano la stessa posizione angolare valutata rispetto ai rispettivi assi di rotazione. In particolare, si osserva che per ciascuna coppia di leve, nella prima posizione di lavoro, gli assi di rotazione delle leve 25-26 e 25’-26’ non risultano allineati, ma bensì individuano una prima linea spezzata Z1 passante per i centri di rotazione delle leve stesse.

L’attivazione dell’attuatore 88, ovvero la fuoriuscita del suo stelo 88B, determina uno spostamento della biella 27 e dunque una rotazione sincronizzata di ciascuna coppia di leve 25-26 e 25’-26’. Con riferimento a figura 8, per ciascuna coppia di leve 25-26 e 25’-26’, la prima leva 25, 25’ ruota in senso antiorario (freccia W1 in Figura 8) intorno al suo asse di rotazione determinando una rotazione in senso orario (Freccia W2 in Figura 8) della corrispondente seconda leva 26, 26’. Il movimento delle leve si completa fino a quando la corrispondente slitta 11, 12 raggiunge la seconda posizione di lavoro (Figura 9), in cui, la seconda leva 26’ contatta la superficie di battuta 71B del secondo elemento di bloccaggio meccanico 70A bloccando il meccanismo articolato 21, 22 nella configurazione raggiunta. Si osserva che anche nella prima posizione di lavoro, per ciascuna coppia di leve 25-26 e 25’-26’, gli assi di rotazione delle leve 25-26 e 25’-26’ non risultano allineati, ma bensì individuano una seconda linea spezzata Z2, diversa dalla prima (Z1), passante per i centri di rotazione delle leve stesse. Si osserva inoltre che nel passaggio fra la seconda posizione di lavoro e la prima posizione di lavoro, per ciascuna coppia di leve 25-26 e 25’-26’, le corrispondenti due leve assumeranno una posizione intermedia per cui detti assi di rotazione risulteranno allineati.

Dal confronto fra le figure 8 e 9 è possibile osservare la variazione della distanza (da T1 a T2) esistente fra le due slitte 11, 12 (distanza valutata lungo la direzione trasversale 201) a seguito del movimento dalla seconda posizione di lavoro alla prima posizione di lavoro. La distanza T1, T2 è valutata rispetto a due punti delle slitte 11, 12 speculari rispetti al piano di riferimento verticale 200 contenente l’asse di avanzamento 201. Nella configurazione illustrata in Figura 8, tale distanza T1 risulta essere inferiore alla distanza T2 valutata nella seconda posizione di lavoro. È evidente che il valore della distanza dipende dalla configurazione delle leve 25-26 e 25’-26’ e più in generale del meccanismo articolato 21, 22, Considerando le Figure 8 e 9 si riscontra come il dispositivo 1 si adatti facilmente ad operare su elementi mobili 5-6 aventi almeno due diametri nominali diversi. In particolare, la forma di realizzazione sopra descritta, non solo consente un rapido passaggio da una configurazione operativa all’altra, ma al contempo permette l’auto-bloccaggio delle slitte 11, 12 in ciascuna delle due posizioni di lavoro raggiunte a seguito del cambio di configurazione del meccanismo articolato 21,22. Vantaggiosamente, nella forma di realizzazione sopra descritta e mostrata nelle figure, il dispositivo 1 secondo l’invenzione può essere adattato ad operare su elementi mobili 5-6 aventi un diametro che ricade in un intervallo (nell’ordine almeno dei millimetri) intorno ai diametri nominali caratteristici delle citate posizioni di lavoro. Tale adattamento può essere portato a termine attraverso una variazione dello spessore delle superfici di battuta 71A, 71B degli elementi di bloccaggio 70A, 70B o più in generale attraverso una variazione della posizione della stessa superficie di battuta 71A,71B (ovvero del piano 205 sul quale tale superficie si sviluppa) lungo una direzione parallela all’asse di avanzamento 201. In sostanza, modificando la posizione della superficie di battuta 71A, 71B si può variare l’andamento della linea spezzata Z1-Z2 individuata dagli assi di rotazione delle leve al raggiungimento di una corrispondente posizione di lavoro.

Si osserva dunque che la variazione di spessore della superficie di battuta 71A,71B o la variazione della posizione longitudinale della stessa rappresenta di fatto l’unica operazione necessaria per adattare il dispositivo 1, 1A a guidare un elemento mobile 5-6 avente un diametro nominale vicino al valore di uno dei diametri nominali. Rispetto dunque allo stato della tecnica, il dispositivo 1, 1A risulta molto più adattabile e dunque più facilmente gestibile. Tale versatilità si traduce in una forte diminuzione dei tempi morti e dunque in un aumento della produttività dell’impianto nel quale opererà il dispositivo 1, 1A stesso.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione (visibile anche in Figura 6), la prima slitta 11 comprende una porzione 13, sostenente una di dette superfici di riscontro (di seguito indicata come prima superficie di riscontro 51), che risulta mobile, preferibilmente rotabile, fra una posizione di chiusura e una posizione di apertura. In questa forma di realizzazione, il dispositivo secondo l’invenzione è indicato con il riferimento 1A e viene usato preferibilmente per la guida di un mandrino 6, potendo comunque essere usato anche per la guida di una barra 5. Nella posizione di chiusura, la prima superficie di riscontro 51 (sostenuta dalla porzione 13) si colloca nella posizione adatta alla guida dell’elemento mobile 5-6. In sostanza, nella posizione di chiusura, la prima superficie di riscontro 51 delimita, con le altre superfici di riscontro 52, 53, 54, lo spazio di alloggiamento SP (indicato in Figura 13) in cui si colloca il mandrino 6. Nella posizione di apertura, la superficie di riscontro 51 si colloca in posizione distale dalle altre superfici di riscontro 52, 53, 54 in modo da definire una apertura utile al caricamento del mandrino 6 nello spazio di alloggiamento SP. Questo ultimo rimane comunque definito dalle altre tre superfici di riscontro 52, 53, 54. In sostanza, la porzione 13 è resa mobile per consentire il caricamento/inserimento del mandrino 6 nello spazio di alloggiamento. Come di seguito indicato, questa operazione potrà essere effettuata attraverso bracci meccanici o utilizzando uno scivolo di caricamento.

In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la porzione mobile 13 è rotabile fra la posizione di chiusura e quella di apertura intorno ad un asse longitudinale 220 parallelo alla direzione di avanzamento 201. A tal proposito, il dispositivo 1 secondo l’invenzione comprende dunque almeno un gruppo di rotazione 401, 402 per ruotare detta prima porzione mobile 13 fra la posizione di chiusura e la posizione di apertura. In accordo ad una possibile forma di realizzazione, visibile in Figura 10, il dispositivo 1 comprende due gruppi di rotazione 401, 402 installati su parti terminali opposte della prima slitta 11, laddove tali parti terminali 11A, 11B sono valutate lungo la direzione di avanzamento 201. Si osserva che il dispositivo mostrato in Figura 10 corrispondente in sostanza a quello mostrato nelle figure 8 e 9 a meno dei gruppi di rotazione 401, 402 della prima porzione 13, evidentemente non presenti nel dispositivo delle figure 8 e 9. Il dispositivo delle Figure 8-9 è dunque preferibilmente destinato alla guida della barra 5 la quale non necessita di essere caricata nel dispositivo 1 in quanto spinta avanti o tirata indietro, lungo la direzione di avanzamento 201, dai mezzi di spinta e trascinamento, ad esempio della tipologia nota dallo stato della tecnica.

Preferibilmente, i due gruppi di rotazione 401, 402 presentano la stessa configurazione. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, visibile nelle Figura 11 e 12, ciascun gruppo di rotazione 401, 402 comprende almeno un cinematismo articolato configurato per assumere almeno una prima configurazione caratteristica di detta posizione di chiusura e una seconda configurazione caratteristica di detta posizione di apertura di detta porzione mobile 13. Si descrive di seguito la conformazione del primo gruppo di rotazione 401, ma le considerazioni che seguono valgono mutatis mutandi anche per il secondo gruppo di rotazione 402.

Il primo gruppo di rotazione 401 comprende altresì un elemento di azionamento 410 per variare la configurazione del cinematismo dalla prima configurazione alla seconda configurazione e viceversa. Preferibilmente, l’elemento di azionamento 410 è un attuatore di tipo idraulico, pneumatico o elettrico operativamente collegato ad uno dei membri del cinematismo in modo da variarne la posizione provocando il cambio configurazione. L’elemento di azionamento 410 è installato sulla prima slitta 11 e resta solidale alla slitta stessa, insieme a tutto il cinematismo, ovviamente durante il movimento lungo la direzione trasversale 202 dalla prima posizione di lavoro alla seconda posizione di lavoro e viceversa.

Con riferimento ancora alle figure 11 e 12, in una forma di realizzazione preferita del primo gruppo di rotazione 401, il cinematismo articolato comprende un corpo 61 imperniato alla prima slitta 11, preferibilmente in modo da ruotare intorno ad un primo asse di rotazione 451 parallelo all’asse di rotazione della porzione mobile 13. Al corpo 61 è collegato l’elemento di azionamento 410 allo scopo di determinare la rotazione intorno al primo asse di rotazione 451. Preferibilmente, il corpo 61 è imperniato in corrispondenza di un secondo asse di rotazione 452 allo stelo dell’attuatore costituente l’elemento di azionamento 410 in modo che ad una traslazione dello stelo corrisponda una rotazione del corpo 61.

Il cinematismo comprende altresì una leva 62 imperniata alla porzione mobile 13 della prima slitta 11 e imperniata al corpo 61 rispettivamente in corrispondenza di un terzo asse di rotazione 453 e di un quarto asse di rotazione 454. Attraverso la leva 62, una rotazione del corpo 61 intorno al primo asse di rotazione 451, indotta dall’elemento di azionamento 410, si traduce in una rotazione della porzione mobile 13 intorno all’asse longitudinale 220 e dunque, a seconda del verso, in un passaggio dalla configurazione di chiusura (Figura 11) alla configurazione di apertura (Figura 12) o viceversa.

Con riferimento alla Figura 11, nella configurazione di chiusura, la leva 62 contatta, con una sua parte prossima al quarto asse di rotazione 454, una superficie di battuta 87 solidale con la struttura 10. In tale configurazione, il quarto asse di rotazione 454 non si colloca lungo la direzione L congiungente il primo asse di rotazione 451 e il terzo asse di rotazione 453, ma bensì in una posizione disallineata con tale congiungente. Questa condizione è ben visibile nella vista schematica di Figura 11A in cui si osserva il contatto fra la leva 62 e la superficie di battuta 87. Questo contatto, previene eventuali rotazioni (indicate dalla freccia R1 in Figura 11A) della porzione mobile 13 indotte dalle forze che agiscono sul mandrino 6 durante la guida dello stesso. Infatti, una eventuale forza radiale (indicata in Figura 11 con F1) sulla superficie di riscontro 51 porterebbe la porzione mobile 13 a ruotare (in verso antiorario) intorno all’asse longitudinale 220. La superficie di battuta 87 impedisce tale rotazione in quanto blocca la rotazione della seconda leva 62 e conseguentemente della stessa porzione mobile 13. Di fatto, il contatto fra leva 62 e la superficie di battuta 87 rende il cinematismo autobloccante nella posizione di chiusura. La superficie di battuta 87 costituisce un elemento di bloccaggio meccanico che impedisce, a meno dell’intervento dell’elemento di azionamento 410, di variare la propria configurazione una volta raggiunta quella corrispondente alla posizione di chiusura.

Con riferimento ancora alle figure 11 e 12, a seguito dell’attivazione dell’elemento di azionamento 410 (in particolare a seguito della retrazione dello stelo dell’attuatore) il corpo 61 ruota in senso orario intorno al primo asse di rotazione 451 determinando la rototraslazione della leva 62. Questa ultima trascina la porzione mobile 13 della slitta 11 determinandone la rotazione intorno all’asse longitudinale 220. Nella fattispecie di Figura 11 si osserva che la leva 62, trascinata in rotazione dal corpo 61, ruota in senso anti-orario intorno al terzo asse di rotazione 453 e determina la rotazione della porzione mobile 13 intono all’asse longitudinale 220. In particolare, per effetto del trascinamento del corpo 61 e della posizione assunta dal quarto asse di rotazione 454 (disallineamento rispetto alla direzione L), la porzione mobile 13 inizialmente ruota (intorno all’asse 220), di pochi gradi, in senso anti-orario verso lo spazio di alloggiamento SP e successivamente in senso orario (sempre intorno all’asse 220) così da liberare l’accesso allo spazio di alloggiamento SP.

Come sopra indicato, la rotazione della porzione mobile 13 dalla posizione di chiusura a quella di apertura ha lo scopo di consentire il caricamento del mandrino 6 nello spazio di alloggiamento SP. Per questa ragione, viene effettuata in assenza di mandrino o durante il trascinamento all’indietro della barra 5, cioè in una condizione che comunque permette anche la rotazione iniziale in senso orario verso lo spazio di alloggiamento.

Ancora dalle figure 11 e 12, si osserva che i componenti del cinematismo articolato del gruppo di rotazione 401 sono installati su un piano P1 sostanzialmente inclinato rispetto al piano di movimentazione P0 su cui si muove la slitta 11 (direzione trasversale 202). Rientra comunque nell’ambito della presente invenzione la possibilità che il cinematismo articolato sia configurato in modo differente da quello descritto e dunque installato sulla slitta 11 secondo una disposizione differente da quella mostrata nelle figure.

Sempre con riferimento alle figure 11 e 12, si osserva inoltre che i componenti del cinematismo (in particolare l’elemento di azionamento 410 e la superficie di battuta 87) sono installati su dei blocchi 701, 702 collegati alla slitta 11 attraverso degli elementi di collegamento rimovibile (non illustrati). Anche questa soluzione tecnica rappresenta unicamente una possibile, e dunque non esclusiva, forma di realizzazione dell’invenzione.

Le Figure 13 e 14 mostrano in sequenza le fasi di caricamento del mandrino 6 nello spazio di alloggiamento SP definito dalle superfici di riscontro 51, 52, 53, 54. A tale scopo, in queste figure è stato rappresentato con la linea tratteggiata uno scivolo V comprendente una superficie inclinata V1 lungo il quale può scivolare o rotolare il mandrino 6 fino a cadere nello spazio di alloggiamento SP. Per semplicità, in queste figure sono rappresentate solo le slitte 11,12, mentre è stata omessa la struttura di supporto che sostiene le stesse. In entrambe le Figure 13 e 14, la porzione mobile 13 è rappresentata nella posizione di apertura.

Il mandrino 6 viene collocato, attraverso opportuni mezzi di sollevamento, sullo scivolo V (si veda Figura 13) in modo che lo stesso possa cadere nello spazio di alloggiamento SP che resta delimitato dalle superfici di riscontro 52, 53, 54 quando la porzione mobile 13 è in posizione aperta (si veda Figura 14).

In una possibile forma di realizzazione, lo scivolo V può essere sostituito da uno o più bracci meccanici che posizionano il mandrino 6 nello spazio di alloggiamento SP. L’impiego di bracci meccanici semplifica la progettazione dell’impianto e preserva le superfici di riscontro 52, 53, 54 contro gli urti. Attraverso l’impiego di bracci meccanici, il mandrino 6 può essere accompagnato nello spazio di alloggiamento SP e dunque a contatto con le superfici di riscontro 52, 53, 54.

La presente invenzione è dunque relativa anche ad un gruppo 600 di guida di una barra di spinta 5 e di un mandrino 6 per un impianto di laminazione di corpi tubolari. Con riferimento alle Figure 15 e 15A, il gruppo 600 secondo l’invenzione comprende una prima sezione 600A per la guida di una barra 5 e una seconda sezione 600B per la guida di un mandrino 6 e della barra 5 stessa. La seconda sezione 600B è a valle della prima sezione 600A rispetto alla direzione di avanzamento 201 della barra e del mandrino. A valle della seconda sezione 600B si colloca il laminatoio nel quale avviene la lavorazione del tubo forato dopo l’inserimento nello stesso del mandrino 6 secondo un principio di per sé noto. In particolare, nella Figura 15 è indicata la sezione di ingresso 700 del laminatoio nel quale si colloca il tubo forato 7. Ciascuna delle sezioni 600A, 600B comprende una pluralità di dispositivi secondo la presente invenzione.

In accordo ad una forma di realizzazione preferita, i dispositivi (indicati con il riferimento 1A in Figura 15) della seconda sezione 600B sono della tipologia mostrata in Figura 6 ovvero comprendente gruppi di rotazione 401, 402 per muovere la porzione mobile 13, sostenente una delle superfici di riscontro 51, fra una posizione di chiusura e una posizione di apertura. In questo modo, il mandrino 6 può essere vantaggiosamente inserito all’interno dello spazio di alloggiamento secondo i principi sopra descritti.

La seconda sezione 600B presenta una lunghezza (valutata lungo la direzione di avanzamento 201) maggiore o uguale alla lunghezza del mandrino 6. Nella fattispecie illustrata è previsto l’impiego di bracci meccanici che collocano il mandrino 6 nello spazio di alloggiamento SP definito da ciascun dispositivo di guida. Come sopra indicato, in accordo ad un principio noto, la barra di spinta 5 è vincolata ad una testa 280 movimentata lungo la direzione di avanzamento 201 attraverso mezzi di trascinamento, preferibilmente del tipo pignone-cremagliera indicati con le lettere P e C in Figura 15A). Durante il caricamento del mandrino 6 nella seconda sezione 600B, la barra 5 è interamente disposta all’interno della prima sezione 600A. Una volta completato il caricamento del mandrino 6, vengono azionati i mezzi di trascinamento P, C i quali causano l’avanzamento della barra 5 lungo la direzione di movimentazione 201. La barra 5 spinge il mandrino che può trovarsi in parte all’interno del corpo forato (check) o esternamente allo stesso e conseguentemente lungo il laminatoio, anche in questo caso secondo un processo di per sé noto. Una volta che il mandrino 6 è completamente all’interno del forato, i mezzi di trascinamento riportano la barra 5 all’interno della prima sezione 600A in modo da preparare la stessa per la successiva spinta.

In accordo ad una forma di realizzazione preferita, i dispositivi (indicati con il riferimento 1 in Figura 15) della prima sezione 600A sono della tipologia mostrata in Figura 5, cioè non comprendente gruppi di rotazione 401, 402 per muovere una porzione mobile 13 sostenente una delle superfici di riscontro. Differentemente dalla seconda sezione 600B, per la prima sezione 600A non vi è la necessità di caricare un elemento mobile ad ogni ciclo di lavoro. Tuttavia, in accordo ad una forma di realizzazione preferita, anche alcuni dispositivi (indicati con 1A) della prima sezione 600A, immediatamente adiacenti alla seconda sezione 600B, potrebbero anch’essi essere della tipologia mostrata in Figura 6. Attraverso questa soluzione, i moduli provvisti di una porzione mobile 13 potrebbero essere vantaggiosamente sfruttati per effettuare l’operazione di sostituzione della barra 5 di spinta che, come noto, deve essere effettuata almeno ogni qual volta viene variato il diametro del mandrino 6 con cui opera l’impianto di laminazione in cui viene previsto il gruppo di guida 600 secondo l’invenzione. In pratica, la sostituzione della barra di spinta 5 viene effettuata dapprima muovendo nella posizione di apertura le porzioni mobili 13 dei dispositivi 1A e sostituendo poi la barra utilizzata con quella da impiegare.

Il dispositivo di guida secondo l’invenzione consente di assolvere pienamente i compiti e gli scopi prefissati. In particolare, la configurazione del dispositivo secondo l’invenzione consente di recuperare l’usura delle superfici di riscontro e dunque aumentare la produttività dell’impianto attraverso una forte riduzione dei tempi morti. Allo stesso tempo, il dispositivo secondo l’invenzione si adatta operativamente ad una eventuale variazione del diametro del mandrino a vantaggio di una riduzione dei tempi di settaggio della macchina. In generale, il dispositivo secondo l’invenzione consente di semplificare e di contenere fortemente la frequenza delle operazioni di attrezzaggio e dunque di ridurre i costi di gestione dell’impianto di laminazione legati alla guida della barra e/o del mandrino.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1,1A) per la guida di un elemento mobile (5-6) in un laminatoio con mandrino, in cui detto elemento mobile è una barra (5) di spinta di un mandrino o un mandrino (6), in cui detto dispositivo (1) comprende una struttura di supporto (10) che individua una direzione di avanzamento (201) per detto elemento mobile (5-6), caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (1,1A) comprende una prima slitta (11) e una seconda slitta (12) sostenute da detta struttura di supporto (10) e scorrevoli lungo una direzione trasversale (202) sostanzialmente ortogonale a detta direzione di avanzamento (201), in cui ciascuna di dette slitte (11,12) sostiene due superfici di riscontro (51-52, 53-54) per la guida di detto elemento mobile (5-6), ciascuna di dette slitte (11, 12) essendo mobile lungo detta direzione trasversale (202) fra almeno una prima posizione di lavoro, al raggiungimento della quale dette superfici di riscontro (51-52, 53-54) sono suscettibili di contattare un elemento mobile di un primo diametro prestabilito e almeno una seconda posizione di lavoro al raggiungimento della quale dette superfici di riscontro (51-52, 53-54) sono suscettibili di contattare un elemento mobile di un secondo diametro prestabilito, detto dispositivo (1,1A) comprendendo mezzi di azionamento i quali movimentano dette slitte (11,12) lungo detta direzione trasversale (202) fra dette posizioni di lavoro e bloccano le stesse al raggiungimento di una di dette posizione di lavoro.
2. 2. Dispositivo (1,1A) secondo la rivendicazione 1, in cui dette almeno due superfici di riscontro (51-52) di detta prima slitta (11) sono speculari a dette superfici di riscontro (53-54) di detta seconda slitta (12) rispetto ad un piano di riferimento (200) verticale contenente detta direzione di avanzamento (201).
3. 3. Dispositivo (1,1A) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui, per almeno una di dette slitte (11, 12), dette superfici di riscontro (51-52, 53-54) si sviluppano su corrispondenti piani di sviluppo (501-502, 503-504) inclinati rispetto ad un piano di riferimento (500) orizzontale contenente detta direzione di avanzamento (201), in cui detti piani di sviluppo (501-502, 503-504) sono inclinati di uno stesso angolo (α) rispetto a detto piano di riferimento (500) e si intersecano sostanzialmente su detto piano di riferimento (500) in modo che dette superfici di riscontro (51-52, 53-54) siano disposte sostanzialmente a V.
4. 4. Dispositivo (1,1A) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detti mezzi di azionamento comprendono un primo gruppo di movimentazione (301) per detta prima slitta (11) e un secondo gruppo di movimentazione (302) per detta seconda slitta (12), in cui almeno uno di detti gruppi di movimentazione (301, 302) comprende: - un meccanismo articolato (21, 22) configurato per assumere almeno una prima configurazione caratteristica di detta prima posizione di lavoro e una seconda configurazione caratteristica di detta seconda posizione di lavoro; - mezzi di spinta (88) per variare la configurazione di detto meccanismo articolato (21,22).
5. 5. Dispositivo (1,1A) secondo la rivendicazione 4, in cui detto meccanismo articolato (21,22) comprende: - una prima coppia di leve (25, 26) e una seconda coppia di leve (25’, 26’) e in cui per ciascuna coppia di leve, una prima leva (25, 25’) è imperniata ad una prima parte (10A) di detta struttura di sostegno (10) e una seconda leva (26, 26’) è imperniata a detta prima leva (25, 25’) e ad una corrispondente di dette slitte (11,12); - una biella di collegamento (27) che collega detta prima leva (25) di detta prima coppia di leve (25-26) a detta prima leva (25’) di detta seconda coppia di leve (25’-26’), in cui detta biella di collegamento (27) sincronizza la rotazione di dette prime leve (25, 25’), e in cui detti mezzi di spinta (88) sono collegati a detta biella di collegamento (27) o a una di dette leve (25, 26, 25’, 26’).
6. 6. Dispositivo (1,1A) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui per almeno una di dette slitte (11, 12) detto corrispondente gruppo di movimentazione (301,302) comprende un elemento di bloccaggio meccanico (70A,70B) che interviene sul corrispondente meccanismo articolato (21, 22) bloccandolo in detta prima o seconda configurazione e in modo tale che la configurazione di detto meccanismo articolato (21,22) possa essere variata unicamente a seguito dell’attivazione di detti mezzi di spinta (88).
7. 7. Dispositivo (1,1A) secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di spinta (88) sono collegati a detta biella di collegamento (27) e comprendono un attuatore di tipo idraulico, pneumatico o elettrico.
8. 8. Dispositivo (1,1A) secondo la rivendicazione 6 quando dipendente dalla 5, in cui detto elemento di bloccaggio meccanico (70A, 70B) comprende una superficie di battuta (71A,71B) contro la quale appoggia detta seconda leva (26, 26’) di ciascuna coppia di leve (25-26, 25’-26’) quando detto meccanismo articolato (20,22) assume detta seconda configurazione.
9. 9. Dispositivo (1A) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui almeno una di dette slitte (11) comprende una porzione mobile (13) sostenente una prima superficie di riscontro (51) di dette superfici di riscontro (51, 52, 53, 54), in cui detta porzione mobile (13) è movibile fra una posizione di chiusura e una posizione di apertura, laddove in detta posizione di chiusura, detta prima superficie di riscontro (51) è suscettibile di contattare detto mandrino (6) e in cui in detta posizione di apertura, detta prima superficie (51) occupa una posizione distale da detto direzione di avanzamento (201) e tale da consentire il posizionamento di detto mandrino (6) in uno spazio di alloggiamento (SP) delimitato da dette altre superfici di riscontro (52,53,54).
10. 10.Dispositivo (1A) secondo la rivendicazione 9, in cui detta porzione mobile (13) è rotabile fra detta posizione di chiusura e detta posizione di apertura intorno ad un asse di rotazione (220) parallelo a detta direzione di avanzamento (201), detto dispositivo (1A) comprendendo almeno un gruppo di rotazione (401,402) per ruotare detta porzione mobile (13) fra detta posizione di chiusura e detta posizione di apertura.
11. 11. Dispositivo (1A) secondo la rivendicazione 10, in cui detto dispositivo (1) comprende due gruppi di rotazione (401, 402) installati su parti terminali (11A, 11B) opposte di detta almeno una di dette slitte (11), in cui dette parti terminali (11A, 11B) sono valutate lungo una direzione parallela a detta direzione di avanzamento (201).
12. 12. Dispositivo (1A) secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui detto almeno un gruppo di rotazione (401, 402) comprende: - un cinematismo articolato configurato per assumere almeno una prima configurazione caratteristica di detta posizione di chiusura e una seconda configurazione caratteristica di detta posizione di apertura di detta porzione mobile (13); - un elemento di azionamento (410) per variare la configurazione del cinematismo da detta prima configurazione a detta seconda configurazione e viceversa.
13. 13. Dispositivo (1A) secondo la rivendicazione 12, in cui detto almeno uno di detti gruppi di rotazione (401,402) comprende un elemento di bloccaggio (87) meccanico che interviene su detto cinematismo articolato bloccandolo in detta seconda configurazione e in modo tale che la configurazione di cinematismo articolato possa essere variata unicamente a seguito dell’attivazione di detto elemento di azionamento (410).
14. 14. Dispositivo (1A) secondo la rivendicazione 12 o 13, in cui detto elemento di azionamento (410) comprende un attuatore e in cui detto cinematismo articolato comprende: - un corpo (61) imperniato a detta almeno una slitta (11) e imperniato ad uno stelo di detto attuatore in modo che ad una traslazione di detto stelo corrisponda una rotazione del corpo (61); - una leva (62) imperniata a detta porzione mobile (13) di detta slitta (11) e imperniata a detto corpo (61), in modo che detta leva (62) determini, a seguito di una rotazione di detto corpo (61) rispetto a detta almeno una slitta (11), una rotazione di detta porzione (13) e dunque, a seconda del verso, un passaggio da detta posizione di chiusura a detta posizione di apertura o viceversa.
15. 15. Dispositivo (1A) secondo la rivendicazione 14 quando dipendente dalla 13, in cui detto elemento di bloccaggio (87) comprende una superficie di battuta contro la quale appoggia detta leva (62) quando detto cinematismo articolato assume detta seconda configurazione.
16. 16. Gruppo (600) per la guida di un elemento mobile (5-6) in un impianto di laminazione a mandrino, in cui detto elemento mobile è una barra (5) di spinta di un mandrino o un mandrino (6), e in cui detto gruppo comprende una prima sezione (600A) per la guida di detta barra (5) e una seconda sezione (600B) per la guida di detto mandrino (6) e detta barra (5), caratterizzato dal fatto che almeno una di dette sezioni (600A, 600B) comprende almeno un dispositivo (1,1A) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 15.
17. 17. Gruppo (600) secondo la rivendicazione 16, in cui: - detta seconda sezione (600B) comprende una pluralità di dispositivi (1A) secondo una o più delle rivendicazioni da 9 a 14; - detta prima sezione (600A) comprende almeno un dispositivo (1A) secondo una o più delle rivendicazioni da 9 a 14, in cui detto almeno un dispositivo è adiacente a detta seconda sezione (600B).