ITBL20090019A1 - SPINDLE WITH ROLLER PRESSERS WITH VARIABLE ROTATION, PARTICULARLY FOR THE FORMATION OF CONCRETE TUBES - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
dell’INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: “MANDRINO CON RULLI PRESSATORI A ROTAZIONE VARIABILE, PARTICOLARMENTE PER LA FORMAZIONE DI TUBI IN CEMENTO” of the INDUSTRIAL INVENTION entitled: "SPINDLE WITH VARIABLE ROTATION PRESSING ROLLS, PARTICULARLY FOR THE FORMATION OF CONCRETE PIPES"
Forma oggetto della presente innovazione un nuovo mandrino per la formazione di tubi in cemento, particolarmente di quelli con armatura, secondo il metodo della compressione radiale, con una serie di rulli pressatori disposti al seguito di un corpo cilindrico rotante, i quali rulli comprimono il calcestruzzo in formazione contro la parete interna di una cassaforma cilindrica ad asse verticale. The subject of the present invention is a new mandrel for the formation of concrete pipes, particularly those with reinforcement, according to the method of radial compression, with a series of pressing rollers arranged following a rotating cylindrical body, which rollers compress the concrete forming against the inner wall of a cylindrical formwork with a vertical axis.
Caratteristica principale della presente innovazione è quella di prevedere la realizzazione di un mandrino avente il cilindro rotante centrale di formazione che è alimentato da un albero assiale associato ad una presa di forza motrice, al quale albero è associato un coassiale cannotto che è alimentato da un motoriduttore o altre forma di trasmissione del movimento, indipendente da quella dell’albero centrale, con la quale trasmissione detto cannotto può girare a velocità variabile, sia nel senso di rotazione dell’albero coassiale, sia nel senso contrario, determinando un decremento o un incremento della velocità periferica dei singoli rulli pressatori ai quali lo stesso cannotto è meccanicamente collegato, per adeguare la loro velocità al variare della velocità periferica del cilindro rotante assiale dello stesso mandrino. The main feature of the present innovation is that of providing for the construction of a mandrel having the central rotating forming cylinder which is powered by an axial shaft associated with a power take-off, to which shaft is associated a coaxial sleeve which is powered by a gearmotor or other form of transmission of movement, independent from that of the central shaft, with which the transmission said sleeve can rotate at variable speed, both in the direction of rotation of the coaxial shaft, and in the opposite direction, causing a decrease or an increase in the peripheral speed of the individual pressing rollers to which the same quill is mechanically connected, to adapt their speed to varying the peripheral speed of the axial rotating cylinder of the same mandrel.
Per la realizzazione di tubi in calcestruzzo, particolarmente di quelli dotati di armatura, è ben noto il sistema di realizzazione del manufatto per compressione radiale con un mandrino ruotante ad elevata velocità, il quale mandrino è dotato di un suo corpo cilindrico assiale, di formazione e lisciatura interna del manufatto, e di una serie di rulli pressatori periferici che comprimono preliminarmente il calcestruzzo in formazione contro la parete interna di una cassaforma cilindrica ad asse verticale. For the production of concrete pipes, particularly those equipped with reinforcement, the system for manufacturing the product by radial compression with a high-speed rotating spindle is well known, which spindle is equipped with an axial cylindrical body, forming and internal smoothing of the product, and of a series of peripheral pressing rollers which preliminarily compress the concrete being formed against the internal wall of a cylindrical formwork with a vertical axis.
Secondo questa tecnica nota, ogni rullo periferico è trainato a compiere un movimento di rivoluzione attorno al medesimo albero che alimenta la rotazione del corpo cilindrico assiale, ruotando contemporaneamente sul suo perno a causa dall’aderenza per compressione contro il materiale cementizio in formazione. Detta rotazione dei rulli pressatori è resa possibile dalla loro applicazione folle sul rispettivo perno, il quale perno è solidale ad una superficie del cilindro assiale di formazione che lo traina radialmente all’albero del cilindro centrale. According to this known technique, each peripheral roller is towed to perform a revolving movement around the same shaft that feeds the rotation of the axial cylindrical body, rotating simultaneously on its pin due to adhesion by compression against the cementitious material in formation. Said rotation of the pressing rollers is made possible by their idle application on the respective pin, which pin is integral with a surface of the axial formation cylinder which pulls it radially to the shaft of the central cylinder.
Questa stessa tecnica, se da un lato permette di realizzare manufatti aventi pareti cilindriche con cemento o materiale sufficientemente compresso e costipato, da un altro lato tende a formare un consistente movimento rotatorio del calcestruzzo in formazione, il quale movimento è dovuto all’azione tangenziale di trascinamento dei rulli pressatori che, particolarmente nella realizzazione di manufatti con armatura metallica, determina la formazione di incrinature e fessurazioni interne, le quali sono causate dalla reazione di ritorno della struttura di armatura metallica, al cessare dell’azione tangenziale dei rulli. This same technique, if on the one hand it allows to create artifacts having cylindrical walls with cement or sufficiently compressed and compacted material, on the other hand it tends to form a consistent rotational movement of the concrete being formed, which movement is due to the tangential action of dragging of the pressing rollers which, particularly in the production of articles with metal reinforcement, determines the formation of internal cracks and fissures, which are caused by the return reaction of the metal reinforcement structure, when the tangential action of the rollers ceases.
Un sicuro miglioramento di questa tecnica nota è stato conseguito con l’attuazione dell’insegnamento del brevetto italiano n. 1.175.157 del 1983, per cui l’effetto deleterio dell’azione tangenziale dei rulli pressatori è stato teoricamente annullato, dotando gli stessi rulli pressatori di un movimento rotatorio comandato e conseguente al loro movimento di rivoluzione attorno all’albero di trasmissione del movimento rotatorio al gruppo cilindrico assiale di formazione del manufatto. Infatti, secondo questa soluzione, il perno di ogni rullo pressatore è dotato ad esempio di una puleggia che, tramite dei cingoli, è associata ad una puleggia solidale ad un cannotto fisso e di guida coassiale dell’albero di rotazione del corpo cilindrico assiale, in modo tale che, con la rotazione dello stesso albero e quindi del medesimo corpo cilindrico, assieme alla traslazione radiale o rivoluzione del perno di ogni rullo, si ha anche la sua rotazione, determinata dall’avvolgimento dei cingoli sulla puleggia di ogni rullo, con la conseguente formazione di un moto epicicloidale di ogni rullo pressatore lungo la superficie interna del tubo in formazione. A certain improvement of this known technique has been achieved with the implementation of the teaching of the Italian patent no. 1.175.157 of 1983, for which the deleterious effect of the tangential action of the pressure rollers has been theoretically canceled, providing the same pressing rollers with a controlled rotary movement and consequent to their revolution movement around the transmission shaft of the rotary movement to the axial cylindrical group for forming the product. In fact, according to this solution, the pin of each pressing roller is equipped for example with a pulley which, by means of tracks, is associated with a pulley integral with a fixed sleeve and coaxial guide of the rotation shaft of the axial cylindrical body, in so that, with the rotation of the same shaft and therefore of the same cylindrical body, together with the radial translation or revolution of the pin of each roller, there is also its rotation, determined by the winding of the tracks on the pulley of each roller, with the consequent formation of an epicyclic motion of each pressing roller along the internal surface of the tube being formed.
Naturalmente, la movimentazione della puleggia del perno di ogni rullo, con la trasmissione dei cingoli associati anche alla puleggia fissa del cannotto centrale, determina un senso di rotazione dello stesso rullo pressatore che è contrario, rispetto alla rotazione del cilindro centrale, quindi contrasta l’azione tangenziale di trascinamento fino ad arrivare, in caso di uguale e contraria velocità periferica tra rulli pressatori e cilindro di formazione, ad una azione tangenziale di trascinamento che diventa nulla. Naturally, the movement of the pulley of the pin of each roller, with the transmission of the tracks also associated with the fixed pulley of the central quill, determines a direction of rotation of the same pressing roller which is opposite to the rotation of the central cylinder, therefore contrasts the tangential dragging action until reaching, in the case of equal and opposite peripheral speed between the pressing rollers and the forming cylinder, a tangential dragging action which becomes zero.
In realtà, poiché la trasmissione meccanica del movimento tra la puleggia fissa del cannotto e la puleggia folle del singolo rullo pressatore è determinata da un rapporto fisso e costante dei loro diametri primitivi, è sufficiente il cambiamento della velocità periferica del corpo cilindrico di formazione, per variare la velocità di rivoluzione e di rotazione del singolo rullo, quindi anche della sua velocità periferica, con conseguente riformazione dell’indesiderata azione tangenziale di trascinamento sul manufatto in formazione. In reality, since the mechanical transmission of movement between the fixed pulley of the quill and the idle pulley of the single pressing roller is determined by a fixed and constant ratio of their primitive diameters, it is sufficient to change the peripheral speed of the cylindrical body of formation, to vary the speed of revolution and rotation of the single roller, therefore also of its peripheral speed, with consequent reformation of the undesired tangential dragging action on the product being formed.
Poiché la velocità di rotazione del corpo cilindrico di ogni mandrino è mutevole, in relazione ad esempio con il variare del diametro del manufatto da realizzare, oppure con una diversa composizione e consistenza del calcestruzzo impiegato o ancora con i tempi richiesti per la sua produzione, di fatto, la tecnica proposta con detto brevetto si è rivelata scarsamente adattabile alle mutevoli condizioni di lavoro per la formazione di tubi, secondo il metodo citato. Since the speed of rotation of the cylindrical body of each spindle is variable, in relation for example with the variation of the diameter of the product to be made, or with a different composition and consistency of the concrete used or with the times required for its production, in fact, the technique proposed with said patent has proved to be poorly adaptable to the changing working conditions for forming tubes, according to the aforementioned method.
Compito principale di quanto forma oggetto della presente innovazione è quello di poter realizzare un mandrino per la formazione di tubi in cemento, particolarmente del tipo con armatura, che possa sempre essere adattato alle mutevoli condizioni di realizzazione del manufatto, sia nel suo diametro, sia nel suo spessore o nel tipo di calcestruzzo impiegato, assicurando comunque l’assenza di ogni azione tangenziale di trascinamento e consentendo la realizzazione di manufatti sempre rispondenti alle più severe esigenze del loro impiego. The main task of what forms the subject of the present invention is to be able to produce a mandrel for the formation of concrete pipes, particularly of the type with reinforcement, which can always be adapted to the changing conditions of construction of the product, both in its diameter and in the its thickness or in the type of concrete used, ensuring in any case the absence of any tangential dragging action and allowing the creation of products that always meet the most severe requirements of their use.
Nell’ambito di tale compito, un altro importante scopo dell’innovazione è quello di poter realizzare un mandrino per la formazione di tubi in cemento, nel quale l’ottimizzazione delle velocità periferiche contrapposte del corpo cilindrico e dei vari rulli pressatori può essere conseguita senza fermare l’impianto, per dover sostituire i loro organi di trasmissione ad ogni variazione delle condizioni di formazione dei vari tipi di tubi in calcestruzzo, con conseguente vantaggio nei tempi e nelle condizioni di lavoro per l’operatore. Within this aim, another important object of the innovation is to be able to produce a mandrel for the formation of concrete pipes, in which the optimization of the opposite peripheral speeds of the cylindrical body and of the various pressing rollers can be achieved without stop the plant, in order to have to replace their transmission parts at each variation of the formation conditions of the various types of concrete pipes, with a consequent advantage in times and working conditions for the operator.
Un ulteriore scopo della presente innovazione è quello di poter realizzare un mandrino per la formazione di tubi in cemento, nel quale mandrino sia possibile associare la migliore qualità del manufatto da realizzare con il suo minimo consumo energetico, a prescindere dalle mutevoli condizioni di lavoro, essendo sempre la velocità ottimale del corpo cilindrico e dei rulli pressatori conseguibile ed adattabile sia per sommatoria che per differenza del rispettivo numero di giri, poiché i rulli pressatori possono essere fatti ruotare in entrambi i sensi. A further purpose of the present innovation is to be able to realize a mandrel for the formation of concrete pipes, in which mandrel it is possible to associate the best quality of the product to be made with its minimum energy consumption, regardless of the changing working conditions, being always the optimum speed of the cylindrical body and of the pressing rollers achievable and adaptable both by summation and by difference of the respective number of revolutions, since the pressing rollers can be made to rotate in both directions.
Questi ed altri scopi sono in effetti perfettamente conseguiti con la presente innovazione, la quale prevede la realizzazione di un mandrino avente il cilindro rotante centrale di formazione e lisciatura che è alimentato da un albero assiale associato ad una presa di forza motrice, al quale albero è associato un coassiale cannotto che è alimentato da un motoriduttore o altra forma di trasmissione del movimento, indipendente da quella dell’albero motore, con la quale trasmissione detto cannotto può girare a velocità variabile, sia nel medesimo senso di rotazione dell’albero coassiale, sia nel senso contrario, determinando un decremento o un incremento della velocità periferica dei singoli rulli pressatori ai quali lo stesso cannotto è meccanicamente collegato, per adeguare la loro velocità al variare della velocità periferica del cilindro rotante dello stesso mandrino. These and other objects are in fact perfectly achieved with the present innovation, which provides for the realization of a mandrel having the central rotating forming and smoothing cylinder which is fed by an axial shaft associated with a power take-off, to which shaft is associated with a coaxial sleeve which is powered by a gearmotor or other form of transmission of the movement, independent from that of the drive shaft, with which the transmission said sleeve can rotate at variable speed, both in the same direction of rotation of the coaxial shaft, and in the opposite direction, causing a decrease or an increase in the peripheral speed of the individual pressing rollers to which the same sleeve is mechanically connected, in order to adapt their speed to varying the peripheral speed of the rotating cylinder of the same mandrel.
Una migliore comprensione del dispositivo proposto ed una evidenziazione del conseguimento degli scopi specificati, viene di seguito più dettagliatamente descritta ed illustrata, secondo una forma costruttiva puramente indicativa e non limitativa, con l’ausilio anche di n.4 figure schematiche riprodotte nelle due tavole allegate e delle quali: A better understanding of the proposed device and a highlight of the achievement of the specified purposes is described and illustrated below in more detail, according to a purely indicative and non-limiting constructive form, also with the aid of 4 schematic figures reproduced in the two attached tables and of which:
- la fig. 1 di tav. 1 rappresenta una vista verticale del mandrino realizzato secondo la presente innovazione, essendo raffigurato secondo i piani di sezione assiale I – I della fig. 2; - fig. 1 of table 1 represents a vertical view of the mandrel made according to the present invention, being shown according to the planes of axial section I - I of fig. 2;
- la fig. 2 di tav. 2 rappresenta una vista in pianta dello stesso mandrino di fig.1, secondo il suo piano di sezione trasversale II- II; - fig. 2 of table 2 represents a plan view of the same mandrel of fig. 1, according to its transversal section plane II-II;
- la fig. 3 di tav. 2 rappresenta una vista in pianta del medesimo mandrino di fig. 1, secondo il suo piano di sezione III – III; - fig. 3 of table 2 represents a plan view of the same mandrel of fig. 1, according to its section III - III plan;
- la fig.4 di tav.3 rappresenta una vista verticale di una parte del mandrino di fig. 1. In tutte le figure, gli stessi particolari sono rappresentati, o si intendono rappresentati, con lo stesso numero di riferimento. - fig.4 of table 3 represents a vertical view of a part of the mandrel of fig. 1. In all the figures, the same details are represented, or are intended to be represented, with the same reference number.
Secondo la soluzione esemplificativa di dette figure, un mandrino (M) è sostanzialmente costituito da un corpo cilindrico rotante (10), per la formazione e lisciatura della superficie interna del manufatto, il quale cilindro (10) è sostenuto dal suo fondello (11) ed è posto in rotazione assiale dall’estremità (21) dell’albero motorizzato (20), ad esempio per mezzo di chiavetta (22) agente sul mozzo (12) dello stesso fondello (11), mentre un cannotto coassiale (30) è dotato di una propria indipendente motorizzazione, con una sua presa di forza (31), per ruotare nello stesso senso oppure in senso inverso al senso di rotazione del citato albero (20), e quindi alimentare un corrispondente movimento rotatorio di un pignone (32), il quale è posto in presa diretta con almeno una corona dentata di rinvio (40) che è resa girevole, ad esempio per mezzo di cuscinetti (42) su di un suo perno (41). According to the exemplary solution of said figures, a mandrel (M) is substantially constituted by a rotating cylindrical body (10), for the formation and smoothing of the internal surface of the product, which cylinder (10) is supported by its bottom (11) and is placed in axial rotation from the end (21) of the motorized shaft (20), for example by means of a key (22) acting on the hub (12) of the same end cap (11), while a coaxial sleeve (30) is equipped with its own independent motorization, with its own power take-off (31), to rotate in the same direction or in the opposite direction to the direction of rotation of the aforementioned shaft (20), and then feed a corresponding rotational movement of a pinion (32) , which is placed in direct engagement with at least one gear wheel (40) which is made rotatable, for example by means of bearings (42) on one of its pivots (41).
Detto perno (41) è solidalmente unito alle pareti orizzontali di un corpo cilindrico cavo (50), ad esempio per mezzo della sua testa (41a) e della sua ghiera di fissaggio (43), oltre che di opportuni anelli distanziatori intermedi. Said pin (41) is integrally joined to the horizontal walls of a hollow cylindrical body (50), for example by means of its head (41a) and its fixing ring nut (43), as well as by suitable intermediate spacer rings.
Detto corpo cilindrico cavo (50) è opportunamente alloggiato e fissato al bordo superiore della parete del cilindro rotante (10), contrapposto al suo fondello (11) e forma un suo vano interno (51) che è atto ad alloggiare sia il pignone (32) che una o più ruote dentate di rinvio (40). Said hollow cylindrical body (50) is suitably housed and fixed to the upper edge of the wall of the rotating cylinder (10), opposed to its bottom (11) and forms its internal compartment (51) which is able to house both the pinion (32 ) and one or more gear wheels (40).
Sempre nel vano (51) del corpo cilindrico cavo (50), ogni corona dentata di rinvio (40) è posta in presa diretta con una corona dentata (60), la quale è solidale ad un perno (61). Lo stesso perno (61), oltre che fornire il movimento di rotazione al rispettivo rullo pressatore (70), è destinato anche a sostenerlo stabilmente in posizione verticale, nonostante la pressione che detto rullo (70) deve imprimere alla superficie interna del tubo di calcestruzzo in formazione e, a tale fine,é dotato di adeguati cuscinetti (62) che sono applicati alle pareti orizzontali del corpo cilindrico cavo (50) e/o di sue opportune sporgenze (53) incassabili alla base dello stesso rullo di pressatore (70). Still in the recess (51) of the hollow cylindrical body (50), each toothed transmission crown (40) is placed in direct engagement with a toothed crown (60), which is integral with a pin (61). The same pin (61), in addition to providing the rotation movement to the respective pressing roller (70), is also intended to support it stably in a vertical position, despite the pressure that said roller (70) must impart to the internal surface of the concrete pipe. in formation and, for this purpose, it is equipped with suitable bearings (62) which are applied to the horizontal walls of the hollow cylindrical body (50) and / or its appropriate protrusions (53) which can be recessed into the base of the same pressing roller (70) .
Secondo la soluzione costruttiva riprodotta nei disegni allegati, il corpo cilindrico cavo (50) è solidale e forma corpo unico con un cannotto (54) che è coassiale all’albero motore (20) ed al cannotto (30), essendo separato e distanziato dal cannotto motorizzato (30) per mezzo di opportuni cuscinetti (81) e (82), i quali rendono detto cannotto (54) e quindi anche il suo corpo cilindrico cavo (50) indipendente dal possibile movimento rotatorio del cannotto (30). According to the constructive solution reproduced in the attached drawings, the hollow cylindrical body (50) is integral and forms a single body with a sleeve (54) which is coaxial to the motor shaft (20) and to the sleeve (30), being separated and spaced from the motorized sleeve (30) by means of suitable bearings (81) and (82), which make said sleeve (54) and therefore also its hollow cylindrical body (50) independent from the possible rotary movement of the sleeve (30).
Lo stesso cannotto esterno (54) ed il suo corpo cilindrico cavo (50) sono assialmente sostenuti e posizionati, anche rispetto all’altezza del cilindro formatore (10), per mezzo di una ghiera (84) che è avvitata sull’estremità inferiore del cannotto (30) e, per interposizione del distanziale (83), sostiene anche il mozzo della ralla o pignone (32), sul quale mozzo è poggiante una pista del cuscinetto (81) che così sostiene appunto tutto il peso di detto cannotto esterno (54) e del suo corpo cilindrico cavo (50). The same outer sleeve (54) and its hollow cylindrical body (50) are axially supported and positioned, also with respect to the height of the forming cylinder (10), by means of a ring nut (84) which is screwed onto the lower end of the sleeve (30) and, by interposition of the spacer (83), also supports the hub of the fifth wheel or pinion (32), on which hub rests a bearing race (81) which thus supports the entire weight of said outer sleeve ( 54) and its hollow cylindrical body (50).
Per altro, la ralla (32) è associata con una chiavetta (35) al cannotto interno (30) e può ricevere il possibile movimento rotatorio del medesimo cannotto (30) per trasmetterlo alle corone dentate di rinvio (40), indipendentemente dal movimento rotatorio del corpo cilindrico cavo (50) e del suo cannotto (54) che sono invece collegati al movimento rotatorio del cilindro centrale formatore (10) e quindi dell’albero motore centrale (20), detti distinti movimenti di rotazione essendo resi possibili dalla presenza del cuscinetto (82) con la cooperazione del cuscinetto (81). On the other hand, the fifth wheel (32) is associated with a key (35) to the inner tube (30) and can receive the possible rotary movement of the same tube (30) to transmit it to the toothed transmission crowns (40), regardless of the rotary movement. of the hollow cylindrical body (50) and its sleeve (54) which are instead connected to the rotary movement of the central forming cylinder (10) and therefore of the central motor shaft (20), said distinct rotational movements being made possible by the presence of the bearing (82) with the cooperation of the bearing (81).
Dalle figg. 1 e 4 si evince poi che il cannotto esterno (54) del corpo cilindrico cavo (50) è dotato di una flangia (85) che è atta cooperare con le sporgenze (53), per il fissaggio della parte superiore dei perni (61) di ogni rullo pressatore (70), previa applicazione ad esempio di opportuni cuscinetti analoghi ai cuscinetti (62) della loro estremità opposta. From figs. 1 and 4 it can be seen then that the outer sleeve (54) of the hollow cylindrical body (50) is equipped with a flange (85) which is able to cooperate with the projections (53), for fixing the upper part of the pins (61) of each pressing roller (70), after applying, for example, suitable bearings similar to the bearings (62) of their opposite end.
Con riferimento particolare alla fig. 1, si evince che il cilindro formatore (10) è costituito da un corpo cilindrico laterale (10), monolitico o a settori, a cui è applicato un fondello (11) che può essere formato da uno o più dischi adeguatamente uniti, ad esempio per mezzo di viti, secondo una tecnica nota, detto fondello (11) essendo dotato di un suo mozzo (12) che, per mezzo di una chiavetta (22), è stabilmente associato all’estremità (21) dell’albero motore (20) per trasmettere al cilindro formatore e lisciatore (10) il movimento rotatorio dell’albero motore (20). Lo stesso fondello (11) e quindi il corpo cilindrico rotante (10) è poi sostenuto dall’albero motore (20), per mezzo della sua ghiera di bloccaggio (13) e della sua rondella (14) su cui è poggiante il mozzo (12) dello stesso fondello (11). With particular reference to fig. 1, it can be seen that the forming cylinder (10) consists of a lateral cylindrical body (10), monolithic or with sectors, to which a bottom (11) is applied which can be formed by one or more discs suitably joined, for example for by means of screws, according to a known technique, said bottom (11) being equipped with its hub (12) which, by means of a key (22), is stably associated with the end (21) of the motor shaft (20) to transmit the rotary movement of the drive shaft (20) to the forming and smoothing cylinder (10). The same bottom (11) and therefore the rotating cylindrical body (10) is then supported by the motor shaft (20), by means of its locking ring nut (13) and its washer (14) on which the hub rests ( 12) of the same bottom (11).
Secondo una tecnica nota, il corpo cilindrico interno o cavo (50) e la sua prolunga (55) sono radialmente uniti al corpo cilindrico esterno (10), ad esempio per mezzo di viti laterali, ma sono anche sufficientemente distanziati, per poter assicurare sempre il perfetto bilanciamento del mandrino (M) che, nelle tavole allegate è stato raffigurato in forma semplificata, essendo ininfluente ai fini della presente descrizione. According to a known technique, the internal or hollow cylindrical body (50) and its extension (55) are radially joined to the external cylindrical body (10), for example by means of lateral screws, but are also sufficiently spaced, to always ensure the perfect balancing of the mandrel (M) which, in the attached tables, has been shown in a simplified form, being irrelevant for the purposes of this description.
Dalle figg. 1 e 3, si evince il fatto che anche i rulli pressatori (70) sono costituiti da una superficie cilindrica esterna (71) con un corpo cilindrico coassiale interno (72), al quale si unisce, ad esempio per calettamento, l’albero (61). From figs. 1 and 3, it can be seen that the pressing rollers (70) also consist of an external cylindrical surface (71) with an internal coaxial cylindrical body (72), to which the shaft ( 61).
Descritte così le parti principali del mandrino (M) in esame, se ne descrive di seguito il loro funzionamento, con particolare riferimento alle figg. 2 e 3, anche in relazione al conseguimento degli scopi specificati. Having thus described the main parts of the mandrel (M) under examination, their operation is described below, with particular reference to figs. 2 and 3, also in relation to the achievement of the specified purposes.
Per comodità rappresentativa, in dette fig. 2 e 3 sono esemplifactivamente rappresentati quattro rulli pressatori (A – B – C e D) e relativa trasmissione del movimento, dei quali il rullo della posizione (A) è puramente in funzione descrittiva; il rullo della posizione (B) si intende alimentato solo dalla rotazione dell’albero motore (20) mentre il cannotto (30) e fermo; il rullo della posizione (C) si intende alimentato anche da una rotazione del cannotto (30) nello stesso senso dell’albero motore (20); e il rullo della posizione (D) si intende alimentato anche da una rotazione del cannotto (30) ma in senso contrario al senso di rotazione dell’albero motore (20). In fase di formazione di un tubo in calcestruzzo, predisposta la cassaforma ed il suo fondello delle dimensioni stabilite, oltre che la possibile armatura da annegare nel calcestruzzo, si pone lo stesso mandrino (M) in posizione coassiale e sul fondo della medesima cassaforma, avviandone la rotazione dell’albero motore (20) e quindi del cilindro formatore (10) quando inizia il getto del calcestruzzo, salvo poi provvedere al suo innalzamento graduale con la formazione della parete del manufatto. For representative convenience, in said figs. 2 and 3 are shown by way of example four pressing rollers (A - B - C and D) and relative transmission of movement, of which the roller in position (A) is purely for a descriptive function; the roller in position (B) is understood to be powered only by the rotation of the motor shaft (20) while the sleeve (30) is stationary; the roller in position (C) is also understood to be powered by a rotation of the sleeve (30) in the same direction as the drive shaft (20); and the roller in position (D) is also understood to be powered by a rotation of the sleeve (30) but in the opposite direction to the direction of rotation of the motor shaft (20). During the formation of a concrete pipe, having prepared the formwork and its bottom of the established dimensions, as well as the possible reinforcement to be embedded in the concrete, the same mandrel (M) is placed in a coaxial position and on the bottom of the same formwork, starting the rotation of the drive shaft (20) and therefore of the forming cylinder (10) when the concrete casting begins, only to then provide for its gradual raising with the formation of the wall of the product.
Secondo la situazione descrittiva del rullo di posizione (A), supponendo attivo solo l’albero motore (20) e fermo il cannotto (30), con la rotazione dell’albero motore (20) e quindi del cilindro formatore (10), ad esempio in senso orario, si ha la contemporanea traslazione radiale o rivoluzione in senso orario (R) dei singoli rulli di pressatura (70), ogni uno dei quali però è solidale con il suo perno (61), il quale perno (61) é dotato del rispettivo ingranaggio (60) che, a sua volta, è in presa diretta con la rispettiva corona dentata di rinvio (40), quindi con il pignone centrale o ralla (32). Poiché detto pignone (32) è fisso, essendo fermo il suo cannotto di rotazione (30), con la traslazione radiale del cilindro formatore (20), si pone in movimento radiale (R) anche la corona di rinvio (40) che, a sua volta, pone in rotazione il perno (60) e quindi il rullo pressatore (70). According to the descriptive situation of the position roller (A), assuming that only the drive shaft (20) is active and the sleeve (30) is stopped, with the rotation of the drive shaft (20) and therefore of the forming cylinder (10), to clockwise for example, there is a simultaneous radial translation or clockwise revolution (R) of the individual pressing rollers (70), each one of which, however, is integral with its pin (61), which pin (61) is equipped with the respective gear (60) which, in turn, is in direct engagement with the respective toothed transmission ring (40), therefore with the central pinion or fifth wheel (32). Since said pinion (32) is fixed, its rotation sleeve (30) being stationary, with the radial translation of the forming cylinder (20), the transmission crown (40) is also placed in radial movement (R) which, when in turn, rotates the pin (60) and therefore the pressing roller (70).
Esemplificativamente, con riferimento alla condizione (B) di fig. 2, si sono evidenziati in particolare gli ingranaggi (1 – 2 e 3), dove con (1) è indicata la corona dentata (60), con (2) la corona dentata di rinvio (40) e con (3) la ralla (32). Appare evidente che, essendo ferma la ralla (3), la corona dentata (2), traslando radialmente su (R), è obbligata anche a ruotare in senso orario come ruota il cilindro formatore (10), mentre la corona (1), ricevendo il movimento invertito, ruota in senso antiorario. By way of example, with reference to condition (B) of fig. 2, the gears (1 - 2 and 3) have been highlighted in particular, where with (1) the crown gear (60) is indicated, with (2) the transmission toothed crown (40) and with (3) the fifth wheel (32). It is evident that, since the fifth wheel (3) is stationary, the crown gear (2), translating radially on (R), is also forced to rotate clockwise as the forming cylinder (10) rotates, while the crown (1), receiving the reverse movement, it rotates counterclockwise.
Una opportuna determinazione del numero di denti del pignone (32) con il numero di denti della corona di rinvio (2) e della corona (1), assicura al mandrino (M), una velocità periferica del cilindro formatore (10) che è uguale e invertita alla velocità periferica di ogni rullo pressatore (70), assicurando quindi, nella condizione del rullo pressatore (B), l’eliminazione della nociva azione tangenziale di trascinamento, in un caso prevalente di uso del mandrino (M), per altro in modo analogo a quello del brevetto sopra citato. An appropriate determination of the number of teeth of the pinion (32) with the number of teeth of the transmission crown (2) and of the crown (1), ensures to the spindle (M), a peripheral speed of the forming cylinder (10) which is equal and reversed at the peripheral speed of each pressing roller (70), thus ensuring, in the condition of the pressing roller (B), the elimination of the harmful tangential dragging action, in a prevalent case of use of the mandrel (M), moreover in analogous way to that of the aforementioned patent.
Innovativamente, variando le condizioni di formazione di analoghi tubi in calcestruzzo, ad esempio per un diametro maggiore o per un suo diverso spessore, il mandrino (M) in oggetto è in grado di ristabilire la voluta corrispondenza delle velocità periferiche del cilindro formatore (10) e dei rulli pressatori (70) attivando la rotazione del cannotto interno (30), a velocità e senso di rotazione opportunamente prestabilite. Innovatively, by varying the formation conditions of similar concrete pipes, for example for a larger diameter or for a different thickness, the mandrel (M) in question is able to re-establish the desired correspondence of the peripheral speeds of the forming cylinder (10) and of the pressing rollers (70) activating the rotation of the inner sleeve (30), at suitably predetermined speed and direction of rotation.
Come esemplificato nella condizione (C) del rullo pressatore (70) nelle figg. 2 e 3, sempre ipotizzando un senso orario di rotazione dell’albero motore (20) e del suo cilindro formatore (10), quindi una contemporanea rotazione in senso orario del cannotto (30) e della ralla , si determina l’inversione del senso di rotazione della corona di rinvio , con conseguente inversione della rotazione del perno (1’) e quindi del rullo pressatore (70) della citata condizione (C), il quale ruota così nello stesso senso del cilindro formatore (10), riducendo la sua velocità periferica per adattasi ad esempio ad una ridotta velocità periferica dello stesso cilindro formatore (10), senza che si formi una deleteria azione tangenziale di trascinamento del calcestruzzo sulla parete del nuovo tubo in formazione, rispetto alla diversa condizione di formazione esemplificata in (B). As exemplified in the condition (C) of the pressing roller (70) in figs. 2 and 3, always assuming a clockwise direction of rotation of the motor shaft (20) and of its forming cylinder (10), therefore a simultaneous clockwise rotation of the sleeve (30) and of the fifth wheel, leads to the inversion of the direction rotation of the return crown, with consequent inversion of the rotation of the pin (1 ') and therefore of the pressing roller (70) of the aforementioned condition (C), which thus rotates in the same direction as the forming cylinder (10), reducing its peripheral speed to adapt, for example, to a reduced peripheral speed of the forming cylinder itself (10), without forming a deleterious tangential dragging action of the concrete on the wall of the new pipe being formed, with respect to the different formation condition exemplified in (B) .
Come esemplificato ancora nella condizione (D) delle figg. 2 e 3, ponendo in rotazione il cannotto (30) e quindi il pignone (3”) in senso antiorario o comunque in senso contrario al senso di rotazione dell’albero motore (20), si obbliga la corona (2”) a ruotare in senso orario e la corona (1”) a ruotare in senso antiorario, incrementando la velocità periferica del rullo (70), per adattarla ad esempio ad un incremento della velocità del cilindro formatore (10), rispetto alla diversa condizione di formazione del tubo in calcestruzzo, esemplificata in (B) e in (C), impedendo comunque la deleteria azione tangenziale di trascinamento del calcestruzzo in formazione. As exemplified again in condition (D) of figs. 2 and 3, by turning the sleeve (30) and then the pinion (3 ") counterclockwise or in any case in the opposite direction to the direction of rotation of the motor shaft (20), the crown (2") is forced to rotate clockwise and the crown (1 ") to rotate counterclockwise, increasing the peripheral speed of the roller (70), to adapt it, for example, to an increase in the speed of the forming cylinder (10), with respect to the different forming condition of the tube in concrete, exemplified in (B) and in (C), however preventing the deleterious tangential dragging action of the concrete being formed.
Si rende così possibile disporre di un mandrino (M) che è sempre in grado di adattare la velocità periferica del cilindro formatore (10) e dei rulli pressatori (70) in modo tale da eliminare, indipendentemente dalle condizioni di formazione del manufatto, ogni azione tangenziale di trascinamento del calcestruzzo sulla parete di tubo in formazione, conforme allo scopo principale proposto. It is thus possible to have a mandrel (M) which is always able to adapt the peripheral speed of the forming cylinder (10) and of the pressing rollers (70) in such a way as to eliminate, regardless of the conditions of formation of the product, any action tangential for dragging the concrete on the wall of the pipe being formed, in accordance with the main purpose proposed.
L’adattamento delle velocità periferiche del cilindro formatore (10) e della velocità e senso di rotazione dei cilindri pressatori (70) è realizzabile per semplice comando manuale, anche sulla scorta di tabelle relative alle diverse condizioni di formazione dei manufatti, oppure anche azionandole elettronicamente, comunque senza necessità di fermare l’impianto per lunghe operazioni di adattamento e senza alcun disagio per l’operatore, conforme ad un altro degli scopi specificati. The adaptation of the peripheral speeds of the forming cylinder (10) and of the speed and direction of rotation of the pressing cylinders (70) can be carried out by simple manual control, also on the basis of tables relating to the different conditions of formation of the articles, or even by operating them electronically. , in any case without the need to stop the plant for long adaptation operations and without any inconvenience for the operator, in accordance with another of the specified purposes.
La possibilità di ottimizzare la velocità periferica dei rulli pressatori (70) con la mutevole velocità periferica del cilindro formatore (10), incrementandola o diminuendola per regolazione della rotazione del cannotto (30), assicura anche una ottimizzazione dei consumi energetici del mandrino (M), conforme ad un ulteriore scopo specificato. The possibility of optimizing the peripheral speed of the pressing rollers (70) with the changing peripheral speed of the forming cylinder (10), increasing or decreasing it by adjusting the rotation of the quill (30), also ensures an optimization of the energy consumption of the mandrel (M) , conforming to a further specified purpose.
Naturalmente, la soluzione costruttiva fino ad ora descritta ed illustrata, può essere conseguita anche in altre forme costruttive. A titolo di esempio si vuole indicare la possibilità di sostituire la trasmissione a corone dentate con corrispondenti valori di pulegge e cingoli, così come è possibile limitare il sostegno dei rulli pressatori che lavorino a sbalzo. Naturally, the constructive solution described and illustrated up to now can also be achieved in other constructive forms. By way of example, we want to indicate the possibility of replacing the toothed crown transmission with corresponding pulley and track values, as well as limiting the support of the pressing rollers that work cantilevered.
E’ possibile poi variare il numero di rulli pressatori da associare al cilindro formatore e lisciatore, così come è possibile realizzare un corpo cilindrico cavo (50) che sia separato dal suo cannotto (54), previa una loro solidale unione in fase di assemblaggio. It is then possible to vary the number of pressing rollers to be associated with the forming and smoothing cylinder, just as it is possible to create a hollow cylindrical body (50) that is separated from its sleeve (54), subject to their integral union during the assembly phase.
E’ ancora possibile, in usa soluzione non migliorativa, realizzare il mandrino in oggetto, ricavando il vano (51) di alloggiamento della ralla (32) e degli ingranaggi (40 e 60) direttamente sul bordo del cilindro rotante (10) che sia opposto a quello del fondello (11), così come ogni rullo pressatore (70) può essere formato da elementi diversi rispetto ai corpi concentrici (71 – 72) sopra esemplificati. It is still possible, in a non-improving solution, to make the spindle in question, obtaining the compartment (51) for housing the fifth wheel (32) and the gears (40 and 60) directly on the edge of the rotating cylinder (10) which is opposite to that of the bottom (11), as well as each pressing roller (70) can be formed by different elements with respect to the concentric bodies (71 - 72) exemplified above.
Queste ed altre analoghe modifiche o adattamenti degli elementi e del mandrino con rulli pressatori a rotazione variabile, sono da intendersi comunque rientranti nell’originalità dell’innovazione che si vuole tutelare. These and other similar modifications or adaptations of the elements and of the spindle with variable rotation pressing rollers, are to be understood in any case as falling within the originality of the innovation that is to be protected.
Claims (1)
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|---|---|---|---|
| IT000019A ITBL20090019A1 (en) | 2009-07-31 | 2009-07-31 | SPINDLE WITH ROLLER PRESSERS WITH VARIABLE ROTATION, PARTICULARLY FOR THE FORMATION OF CONCRETE TUBES |
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ID=41786208
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3632270A (en) * | 1969-03-14 | 1972-01-04 | Clifford Aubrey Baker | Manufacture of concrete pipes |
| IT1175157B (en) * | 1983-05-20 | 1987-07-01 | Siome Grandi Impianti Spa | Mandrel for reinforced cement pipes prodn. |
| US5616351A (en) * | 1994-06-30 | 1997-04-01 | Wensauer Betonwerk Gmbh | Compaction head of a production machine for reinforced concrete pipes |
-
2009
- 2009-07-31 IT IT000019A patent/ITBL20090019A1/en unknown
Patent Citations (3)
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