ITBO20090560A1 - Metodo e dispositivo per il montaggio di anelli di rinforzo in gabbie metalliche - Google Patents
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Description
Descrizione
METODO E DISPOSITIVO PER IL MONTAGGIO DI ANELLI DI RINFORZO IN
GABBIE METALLICHE
Campo tecnico
La presente invenzione ha per oggetto un metodo e un dispositivo per il montaggio di anelli di rinforzo in gabbie metalliche in particolare per cemento armato.
Arte nota
È noto che per realizzare l’armatura di pali di fondazione, pilastri di cemento armato e simili, vengono impiegate gabbie metalliche, specie di forma cilindrica, costituite da una serie di barre di ferro longitudinali al cui esterno à ̈ posto un tondino avvolto a spirale sulle barre stesse, secondo un passo opportunamente prestabilito. Le barre longitudinali sono distribuite secondo un opportuno profilo geometrico, usualmente cilindrico; non mancano tuttavia esempi di pali e pilastri di geometria differente, ad esempio asimmetrici, ellittici, prismatici e simili.
Per realizzare tali gabbie metalliche sono impiegate attualmente macchine che consentono di saldare la spirale sulle barre longitudinali, predisposte secondo il profilo geometrico voluto. Il brevetto EP 00035477 illustra ad esempio una macchina per realizzare gabbie con avvolgimento a spirale comprendente una flangia motrice e una flangia liberamente girevole portata da un carrello che può muoversi frontalmente alla testa motrice, entrambe le flange essendo predisposte per supportare le barre longitudinali in posizioni predefinite. Per formare la gabbia, le barre vengono poste in rotazione dalle suddette flange, mentre il filo metallico, svolto da una bobina laterale e portato in moto longitudinale, si avvolge progressivamente a spirale attorno alle barre stesse. È altresì noto che per talune realizzazioni à ̈ richiesto l'inserimento di una serie di anelli metallici di rinforzo all'interno delle gabbia. Tali anelli di rinforzo, privi di carattere strutturale, vengono disposti opportunamente distanziati all'interno della gabbia, su piani trasversali all'asse della gabbia stessa, e quindi vincolati ad esempio mediante saldatura. Gli anelli hanno configurazione aperta, con le estremità libere adiacenti o sovrapposte per un certo tratto. Più in particolare, gli anelli sono ottenuti mediante una lavorazione di calandratura che produce la curvatura a freddo di un idoneo profilato metallico, usualmente tondino di ferro o simili, a una dimensione diametrale non inferiore al diametro interno della gabbia da rinforzare.
Attualmente il montaggio degli anelli di rinforzo viene eseguito manualmente dagli operatori addetti, dopo il completamento della gabbia. Tale operazione risulta evidentemente difficoltosa e richiede un tempo di esecuzione elevato. È necessario infatti forzare gli anelli all'interno della gabbia, ad esempio disponendoli in una posizione inclinata, e traslarli singolarmente fino alle rispettive posizioni di montaggio.
Presentazione dell’invenzione
Il compito della presente invenzione à ̈ quello di risolvere i problemi citati, escogitando un metodo che consenta di operare in maniera rapida e precisa il montaggio di anelli di rinforzo in gabbie metalliche in particolare per cemento armato.
Nell’ambito di tale compito, à ̈ ulteriore scopo della presente invenzione quello di fornire un dispositivo che consenta di attuare in maniera automatica il montaggio di anelli di rinforzo in gabbie metalliche secondo il metodo suddetto.
Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ di escogitare un dispositivo per il montaggio di anelli di rinforzo di semplice concezione, dotato di funzionamento sicuramente affidabile e di impiego versatile, nonché di costo relativamente economico.
Gli scopi citati vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, dal metodo e dal dispositivo per il montaggio di anelli di rinforzo in gabbie metalliche secondo le rivendicazioni 1 e 6.
Breve descrizione dei disegni
I particolari dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita del dispositivo per il montaggio di anelli di rinforzo in gabbie metalliche, illustrato a titolo indicativo negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 mostra una vista in prospettiva del dispositivo per il montaggio di anelli di rinforzo in gabbie metalliche secondo la presente invenzione;
le figure 2 e 3 mostrano una vista laterale del dispositivo in oggetto, in diverse fasi operative;
le figura 4 e 5 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva di una macchina per la formazione di gabbie metalliche dotata del dispositivo in oggetto, in diverse fasi operative.
Forme di realizzazione dell’invenzione
Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato nell’insieme con 1 il dispositivo per il montaggio di anelli di rinforzo 2 in gabbie metalliche in particolare per cemento armato, ad esempio per l’armatura di pali di fondazione, pilastri di cemento armato e simili.
Come descritto e illustrato nella domanda di brevetto BO2007A000828, la gabbia metallica 6 da realizzare à ̈ costituita da una serie di barre longitudinali 7 disposte parallele e rese solidali, secondo la geometria prevista, mediante un filo metallico 8 avvolto a spirale sulle barre 7 stesse, secondo un passo opportunamente prestabilito. In particolare à ̈ previsto che le barre destinate a formare la gabbia metallica siano disposte secondo un profilo trasversale circolare, in maniera da determinare la realizzazione di un palo cilindrico. Ovviamente à ̈ però possibile prevedere la realizzazione di gabbie aventi un diverso profilo trasversale, ad esempio ellittico, poligonale, con distribuzione asimmetrica delle barre o simili.
Secondo la presente invenzione, gli anelli 2 hanno configurazione aperta, con le estremità libere 2a sovrapposte per un certo tratto, e sono ottenuti mediante una lavorazione di calandratura atta a produrre la curvatura a freddo di un idoneo profilato metallico, ad esempio tondino di ferro, a una dimensione diametrale maggiore del diametro interno della gabbia da rinforzare.
Il dispositivo di montaggio 1 prevede una testa operativa 10 portata all'estremità libera di un albero 11 montato scorrevole in maniera telescopica, per interposizione di un idoneo organo di guida 12 a rulli 13, all'interno di un organo tubolare 14 di supporto atto ad essere applicato alla macchina di formazione della gabbia metallica. L'albero 11 à ̈ assoggettato all'azione di un idoneo organo attuatore, ad esempio di tipo idraulico, non rappresentato, atto a comandare l'estrazione dello stesso albero 11 dall'organo tubolare 14 di supporto.
La testa operativa 10 comprende una pluralità di organi di supporto 15 distribuiti angolarmente rispetto all'asse dell'albero 11 e mobili in maniera sincrona fra una posizione ristretta di disimpegno e una posizione allargata di presa degli anelli 2. Gli organi di supporto 15 sono costituiti rispettivamente da ganasce realizzate da un listello 16 disposto parallelamente all'asse dell'albero 11 e incernierato a un leverismo 17 a parallelogramma articolato, fulcrato tramite una coppia di collari 18 a uno stelo 19 sporgente assialmente dall'albero 11. Il leverismo 17 à ̈ azionabile tramite una biella 20 incernierata a un manicotto 21 mobile assialmente rispetto allo stelo 19 mediante un organo a vite 22. L'organo a vite 22 à ̈ dotato di una manovella 23 di azionamento.
È da osservare che gli organi di supporto 15 della testa operativa 10 possono essere opportunamente intercambiabili in funzione delle dimensioni della gabbia da realizzare.
Il dispositivo di montaggio 1 à ̈ atto ad essere disposto in asse alla macchina per realizzare gabbie metalliche con avvolgimento a spirale (si vedano le figure 4 e 5). In particolare à ̈ previsto di vincolare stabilmente l'organo tubolare 14 di supporto del dispositivo 1 alla flangia motrice 3 della macchina, mediante una coppia di longheroni 4 disposti in posizioni diametralmente opposte rispetto all’asse longitudinale della testa operativa 10. I longheroni 4 sono connessi all’organo tubolare 14 mediante bracci radiali 24. È da osservare che tale disposizione consente il montaggio della testa operativa 10 in asse alla macchina.
L'organo tubolare 14 à ̈ inoltre supportato in rotazione da un organo di supporto a raggiera 5. Tale organo di supporto a raggiera 5 à ̈ costituito, in modo noto, da una serie di aste 26 che si estendono radialmente da un corpo centrale 27 fissato all'organo tubolare 14 e recano all'estremità un rullino 28 liberamente girevole atto a impegnare una guida 29 sagomata in forma di culla semicircolare per supportare l’organo a raggiera 5 stesso.
Opportunamente à ̈ previsto che il dispositivo sia associato a una flangia motrice della macchina realizzata in forma anulare, come illustrato nella domanda di brevetto PCT/IB2009/050692.
È ovviamente possibile prevedere che il dispositivo di montaggio degli anelli sia alternativamente supportato in asse alla macchina in posizione fissa, mediante idonei organi di sostegno vincolati alla struttura fissa della macchina. In particolare, tale configurazione fissa del dispositivo di montaggio à ̈ utilizzabile nel caso di impiego su macchine per la formazione di gabbie metalliche dotate, in maniera tradizionale, di flange motrici realizzate in forma di disco e simili. In pratica il dispositivo à ̈ utilizzabile su qualsivoglia macchina di tipo noto.
Il funzionamento del dispositivo di montaggio risulta facilmente comprensibile dalla descrizione che precede.
In funzione delle dimensioni diametrali della gabbia metallica 6 da realizzare, si provvede a selezionare una idonea serie di anelli di rinforzo 2. In particolare, gli anelli 2 vengono calandrati a una dimensione diametrale maggiore del diametro interno della gabbia da rinforzare. Gli anelli 2 vengono quindi compressi elasticamente, mediante un apposito attrezzo di tipo noto, a una dimensione diametrale opportunamente inferiore al suddetto diametro interno della gabbia. In pratica, la configurazione compressa degli anelli 2 à ̈ tale da consentirne l'inserimento libero nella gabbia in formazione, cioà ̈ attraverso la circonferenza interna definita dalle convenzionali boccole 30 associate alla flangia motrice 3 per il montaggio delle barre longitudinali 7 della gabbia 6. Gli anelli 2 vengono bloccati nella suddetta configurazione compressa per mezzo di appositi mezzi di legatura o fissaggio, quali ad esempio legacci, fascette, graffe, morsetti a perdere o recuperabili e simili. I mezzi di legatura serrano gli anelli 2 in corrispondenza della zona di sovrapposizione delle rispettive estremità 2a.
Gli anelli 2 compressi vengono inseriti a pacco sugli organi di supporto 15 della testa operativa 10, i quali, in tale fase, sono disposti nella posizione ristretta di disimpegno (fig. 2). L'azionamento degli organi di supporto 15 nella posizione allargata di presa degli anelli 2, mediante il leverismo 17 a parallelogramma articolato, consente di trattenere gli stessi anelli 2 sulla testa operativa 10 (fig.3). Gli anelli 2 vengono successivamente inseriti all'interno della gabbia in formazione, azionando mediante il relativo organo attuatore lo sfilamento assiale dell'albero 11 dall'organo tubolare 14 di supporto. Preferibilmente tale sfilamento assiale à ̈ a corsa fissa, in maniera da portare la testa operativa 10 da una posizione iniziale di inserimento degli anelli 2 (fig. 4) in una posizione di lavoro predeterminata (fig. 5). Gli anelli 2 vengono quindi posizionati nella corretta posizione di progetto e progressivamente liberati, aprendo i citati mezzi di legatura, ad esempio mediante recisione delle fascette. In tal modo si determina l'espansione elastica degli anelli 2 fino a una configurazione espansa in cui gli stessi anelli 2 sono trattenuti in pressione contro la superficie interna delle barre della gabbia. Ovviamente l'apertura dei mezzi di legatura e la conseguente espansione elastica di corrispondenti anelli 2 viene realizzata in idonea relazione di fase con l'avanzare della gabbia in formazione. In tal modo gli anelli di rinforzo 2 vengono posizionati in posizioni opportunamente distanziate all'interno della gabbia come da progetto del committente. Tale posizionamento degli anelli di rinforzo 2 à ̈ controllato dagli organi di gestione elettronica della macchina, tenendo conto anche della differente posizione assunta dagli anelli 2 in posizione di lavoro sulla testa operativa 10 per via dell’ingombro fisico degli anelli stessi. In pratica, la posizione esatta dei singoli anelli 2 all’interno della gabbia viene ottenuta tramite il controllo elettronico della traslazione della gabbia stessa; tale traslazione viene arrestata in posizioni tali da tener conto del fatto che le posizioni degli anelli 10 sono differenti l’una dall’altra a causa dell’ingombro fisico degli anelli stessi.
Opportunamente à ̈ previsto che gli organi di gestione della macchina comandino l'arresto della rotazione della gabbia in formazione in una posizione predefinita, per operare in maniera più agevole l'apertura dei mezzi di legatura che bloccano gli anelli 2 in posizione compressa. In particolare, la rotazione viene arrestata in maniera tale che la zona di legatura si presenti sempre a fronte della postazione dell'operatore addetto all'apertura dei mezzi di legatura.
Preferibilmente, completata la formazione della gabbia, si provvede a vincolare definitivamente gli anelli 2 alle barre longitudinali della gabbia, ad esempio mediante saldatura. Questa operazione può essere espletata manualmente o automaticamente sia a bordo macchina durante la formazione della gabbia che off line al termine della formazione.
Il metodo e il dispositivo descritti raggiungono lo scopo di operare in maniera rapida e precisa il montaggio automatico di anelli di rinforzo in gabbie metalliche in particolare per cemento armato.
Tale risultato à ̈ ottenuto essenzialmente grazie all'idea inventiva di realizzare gli anelli di rinforzo per calandratura in una dimensione diametrale maggiore del diametro interno della gabbia da rinforzare e di montare gli anelli all'interno della gabbia metallica in forma compressa. Liberando gli anelli dai mezzi di legatura che li bloccano in posizione compressa, si ottiene l'immediata espansione elastica degli stessi anelli a riscontro delle barre che definiscono la superficie interna della gabbia in formazione.
È da notare che il dispositivo descritto può essere alternativamente utilizzato per divaricare gli anelli di rinforzo a misura delle dimensioni diametrali interne della gabbia. In questo caso, si provvede a inserire sugli organi di supporto 15 della testa operativa 10, disposti nella posizione ristretta di disimpegno, anelli di rinforzo calandrati a una dimensione diametrale minore del diametro interno della gabbia da rinforzare. Il successivo spostamento degli organi di supporto 15 della testa operativa 10 nella posizione allargata di presa degli anelli di rinforzo consente di trattenere gli anelli stessi. È possibile a tal punto portare gli anelli singolarmente nelle posizioni di montaggio previste lungo la gabbia e produrne quindi l'allargamento a misura del diametro interno della gabbia, mediante una ulteriore divaricazione degli organi di presa 15. Gli anelli vengono quindi saldati alle barre longitudinali della gabbia. Preferibilmente le citate operazioni di prelievo, posizionamento, divaricazione e fissaggio vengono ordinatamente eseguite in successione per ciascun singolo anello di rinforzo.
Una prerogativa del dispositivo in oggetto à ̈ costituita dal fatto che esso à ̈ applicabile in macchine per la formazione di gabbie aventi anche geometria diversa da quella cilindrica, ad esempio ellittica, prismatica e simili.
È da osservare infine che il dispositivo in oggetto presenta una struttura molto semplice e di agevole impiego, a vantaggio della produttività della macchina. Nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali impiegati, nonché la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.
Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d’esempio da tali segni di riferimento.
Claims (12)
- Rivendicazioni 1) Metodo per il montaggio di anelli di rinforzo in gabbie metalliche costituite da una serie di barre longitudinali, disposte secondo un profilo geometrico predeterminato e rese solidali mediante almeno un filo metallico, avvolto a spirale sulle barre stesse mediante la combinazione di un movimento di rotazione attorno ad un asse coincidente con l’asse della gabbia in formazione e uno di traslazione, caratterizzato dal fatto che prevede di: a. predisporre una serie di anelli metallici (2) a struttura aperta avente dimensione diametrale maggiore del diametro interno della gabbia da rinforzare; b. comprimere elasticamente detti anelli (2) in una configurazione compressa avente dimensione diametrale inferiore al detto diametro interno della gabbia; c. bloccare detti anelli (2) nella detta configurazione compressa mediante mezzi di fissaggio; d. posizionare detti anelli (2) in configurazione compressa in posizioni distanziate all'interno di detta gabbia; e. liberare detti anelli (2) dai detti mezzi di fissaggio per determinarne l'espansione elastica fino a una configurazione espansa in cui gli stessi anelli (2) sono trattenuti in pressione contro la superficie interna di detta gabbia; f. vincolare detti anelli (2) a dette barre longitudinali della gabbia.
- 2) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che prevede di disporre detti anelli di rinforzo (2) in configurazione compressa su organi di supporto (15) associati a una testa operativa (10) di un dispositivo di montaggio (1) e mobili fra una posizione ristretta di disimpegno, per consentire l'inserimento su di essi dei detti anelli (2), e una posizione allargata di presa dei detti anelli (2) da posizionare in posizioni distanziate all'interno di detta gabbia.
- 3) Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che prevede di comandare il moto relativo in direzione assiale della detta testa operativa (10) rispetto alla detta gabbia metallica in formazione per posizionare detti anelli di rinforzo (2) in posizioni distanziate all'interno di detta gabbia.
- 4) Metodo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che prevede di operare la traslazione assiale a corsa fissa di detta testa operativa (10) in una posizione di lavoro e di posizionare detti anelli di rinforzo (2) in posizioni distanziate all'interno di detta gabbia in formazione in idonea relazione di fase con l'avanzare della gabbia stessa, la posizione esatta dei singoli anelli di rinforzo (2) essendo ottenuta tramite controllo elettronico delle fasi di arresto della detta traslazione della gabbia in formazione.
- 5) Metodo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che prevede di mantenere detta testa operativa (10) in una posizione fissa e di operare la traslazione in direzione assiale della detta gabbia metallica in formazione per posizionare detti anelli di rinforzo (2) in posizioni distanziate all'interno della gabbia stessa, la posizione esatta dei singoli anelli di rinforzo (2) essendo ottenuta tramite controllo elettronico delle fasi di arresto della detta traslazione della gabbia in formazione.
- 6) Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che prevede di portare in rotazione detta testa operativa (10), recante detti anelli di rinforzo (2) da posizionare in posizioni distanziate all'interno di detta gabbia, in sincronia con il detto movimento di rotazione attorno ad un asse coincidente con l’asse della gabbia in formazione.
- 7) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che prevede di fissare detti anelli (2) nella detta configurazione compressa mediante mezzi di fissaggio, atti a mantenere serrati gli anelli (2) stessi, in corrispondenza della zona di sovrapposizione delle rispettive estremità (2a).
- 8) Dispositivo per il montaggio di anelli di rinforzo in gabbie metalliche costituite da una serie di barre longitudinali, disposte secondo un profilo geometrico predeterminato e rese solidali mediante almeno un filo metallico, avvolto a spirale sulle barre stesse mediante la combinazione di un movimento di rotazione attorno ad un asse coincidente con l’asse della gabbia in formazione e uno di traslazione, caratterizzato dal fatto che comprende una testa operativa (10) portata da mezzi di supporto (11, 14) in asse alla gabbia metallica in formazione e dotata di moto relativo in direzione assiale rispetto alla detta gabbia metallica in formazione per posizionare una serie di anelli di rinforzo (2) in posizioni distanziate all'interno di detta gabbia; organi di supporto (15) associati a detta testa operativa (10) e mobili fra una posizione ristretta di disimpegno, per consentire l'inserimento su di essi dei detti anelli di rinforzo (2), e una posizione allargata di presa dei detti anelli di rinforzo (2) da posizionare in posizioni distanziate all'interno di detta gabbia.
- 9) Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di supporto della testa operativa (10) comprendono un albero (11) recante a un'estremità libera la stessa testa operativa (10) e montato scorrevole in maniera telescopica all'interno di un organo tubolare (14) di supporto atto ad essere applicato a una macchina di formazione della detta gabbia metallica, detto albero (11) essendo assoggettato all'azione di un organo attuatore atto a comandare l'estrazione dello stesso albero (11) dal detto organo tubolare (14) di supporto.
- 10) Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto organo tubolare (14) di supporto à ̈ reso stabilmente solidale a una flangia motrice (3) portata in rotazione assiale dalla detta macchina di formazione della gabbia metallica.
- 11) Dispositivo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto organo tubolare (14) di supporto à ̈ reso solidale a detta flangia motrice (3) mediante una coppia di longheroni (4) disposti in posizioni diametralmente opposte rispetto all’asse longitudinale della detta testa operativa (10) e connessi allo stesso organo tubolare (14) mediante bracci radiali (24).
- 12) Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti organi di supporto (15) comprendono una pluralità di ganasce (16) distribuite angolarmente rispetto all'asse longitudinale della gabbia in formazione e mobili in maniera sincrona fra detta posizione ristretta di disimpegno e detta posizione allargata di presa degli anelli (2), dette ganasce (16) essendo realizzate da un listello disposto parallelamente a detto asse longitudinale e incernierato a un leverismo (17) a parallelogramma articolato, fulcrato a uno stelo (19) sporgente assialmente da detti mezzi di supporto (11, 14) e azionabile tramite mezzi a biella (20) incernierati a un manicotto (21) mobile assialmente rispetto allo stesso stelo (19).
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- 2009-09-01 IT ITBO2009A000560A patent/IT1395568B1/it active
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