ITBO20130313A1 - Metodo ed impianto per la produzione di tubi profilati - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“METODO ED IMPIANTO PER LA PRODUZIONE DI TUBI PROFILATIâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo per la produzione di tubi profilati.

La presente invenzione à ̈ altresì relativa ad un impianto per la produzione di tubi profilati.

I tubi possono essere metallici o no. Per “tubi profilati†si intendono tubi corrugati o deformati secondo determinate conformazioni.

Come à ̈ noto, si sta diffondendo sempre più l’utilizzazione di tubi profilati in svariati settori merceologici dal settore degli impianti di riscaldamento al settore dell’industria alimentare.

Attualmente sono in commercio delle macchine rullatrici in cui sono previsti dei rulli disposti attorno ad un tubo che trasla ed a contatto con la superficie esterna del tubo stesso. I rulli poi possono ruotare attorno all’asse longitudinale del tubo. Per effetto di tale contatto si ottiene una deformazione plastica del tubo.

I principali inconvenienti delle macchine attualmente in commercio consistono nel fatto che non à ̈ possibile eseguire un numero elevato di profili di deformazione o di corrugazione diversi fra loro e nel fatto che non à ̈ possibile variare il profilo di deformazione o di corrugazione del tubo durante la lavorazione.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un metodo per la lavorazione di tubi profilati che sia privo degli inconvenienti sopra citati.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto per la lavorazione di tubi profilati di facile utilizzo e che consenta la realizzazione di una pluralità di profili di deformazione o di corrugazione anche nel medesimo tubo in lavorazione.

In base alla presente invenzione viene realizzato un metodo per la lavorazione di tubi profilati (corrugati o deformati) caratterizzato dal fatto di comprendere:

una prima fase in cui si impostano tutti i dati di lavorazione quali la configurazione finale che si vuole ottenere, la tipologia del materiale con cui à ̈ realizzato il detto tubo ed i dati dimensionali del detto tubo;

una seconda fase in cui si elabora il ciclo di lavorazione in una o più fasi di lavorazione;

una terza fase in cui si comanda il ciclo di lavorazione che consiste nel comandare la rotazione attorno al proprio asse longitudinale del detto tubo ed il contatto della faccia esterna del detto tubo con almeno un utensile per parte o tutta la lunghezza longitudinale del detto tubo, e si esegue una comparazione continua o a tempo del risultato ottenuto e/o raggiunto durante il ciclo di lavorazione; ed

una quarta fase in cui in funzione di quanto rilevato durante la comparazione e/o se rilevata la configurazione finale della profilatura (corrugazione o deformazione) del detto tubo si comanda la fine del ciclo di lavorazione.

In base alle presente invenzione viene altresì realizzato un impianto per la lavorazione di tubi profilati (corrugati o deformati) caratterizzato dal fatto di comprendere:

un piano di lavoro definito su un piano orizzontale; primi mezzi per il supporto lungo il detto piano di lavoro di un tubo;

secondi mezzi atti a determinare la rotazione del detto tubo attorno al proprio asse longitudinale;

almeno un primo organo definito da un primo utensile e da un primo dispositivo atto a comandare la traslazione del detto utensile contro il detto tubo fino al contatto con questo; e

terzi mezzi atti a determinare la traslazione del detto primo organo lungo un asse parallelo all’asse longitudinale del detto tubo.

Per una migliore comprensione dell’invenzione à ̈ riportata di seguito una forma di realizzazione a puro titolo illustrativo e non limitativo con l'ausilio delle figure dei disegni annessi, in cui:

le figure 1 e 2 sono rispettivamente una vista laterale ed in pianto di un impianto per la lavorazione di tubi profilati;

la figura 3 à ̈ una vista in pianta parziale ed in scala ingrandita di una parte dell’impianto di figure 1 e 2;

la figura 4 à ̈ una vista frontale della parte dell’impianto illustrata nella figura 3;

la figura 5 à ̈ una vista in pianta parziale ed in scala ingrandita di una parte dell’impianto di figure 1 e 2 con organi diversi da quelli illustrati in figura 3;

la figura 6 à ̈ una vista frontale della parte dell’impianto illustrata nella figura 5;

la figura 7 à ̈ una vista prospettica e parziale della parte dell’impianto illustrata nella figura 3;

la figura 8 à ̈ una vista prospettica e parziale della parte dell’impianto illustrata nella figura 5;

la figura 9 à ̈ uno schema a blocchi di una centralina di gestione dell’impianto di figure 1 e 2; e

la figura 10 à ̈ uno schema a blocchi del funzionamento dell’impianto di figure 1 e 2.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2 à ̈ indicato nel suo complesso con 1 un impianto per la lavorazione di tubi profilati 2 dove per “tubi profilati†si intendono tubi in cui à ̈ realizzata una deformazione o una corrugazione. L’impianto 1 comprende un basamento 3 presentante un piano di lavoro 4 definito su un piano orizzontale ed una pluralità di gambe 5 di supporto del piano di lavoro 4. L’impianto 1 comprende inoltre una prima testa 6 montata ad una prima estremità longitudinale del piano di lavoro 4 ed atta a bloccare una prima estremità longitudinale del tubo 2 ed una seconda testa 7 montata in prossimità di una seconda estremità longitudinale del piano di lavoro 4 ed atta a bloccare una seconda estremità longitudinale del tubo 2; il tubo 2 presentando un asse longitudinale orizzontale e parallelo all’asse longitudinale del piano di lavoro 4. La testa 6 non à ̈ altro che una morsa (non illustrata) applicata alla prima estremità longitudinale del tubo 2. La testa 7 non à ̈ altro che una morsa (non illustrata) portata da un carrello 8 atto a traslare lungo l’asse longitudinale del piano di lavoro 4.

Come si vedrà in seguito, la lavorazione del tubo 2 comporta una variazione della sua lunghezza longitudinale per cui la testa 7 trasla da e verso la testa 6 e questa traslazione indica la deformazione lineare a cui à ̈ sottoposto il tubo 2. La testa 6 à ̈ provvista di un motore 9 che determina la sua rotazione attorno all’asse longitudinale del tubo 2 e quindi la rotazione del tubo 2. La testa 7 à ̈ montata folle in modo da non ostacolare la rotazione del tubo 2.

L’impianto 1 comprende un secondo carrello 11 portato dal piano di lavoro fra le teste 6 e 7 ed atto a traslare lungo un asse orizzontale parallelo all’asse longitudinale del tubo 2. Il carrello 11 comprende una piastra 12 definita su un piano orizzontale ad un livello superiore del piano di lavoro 4. L’impianto 1 comprende mezzi di motorizzazione del carrello 11 che in questo esempio di attuazione sono rappresentati da due guide 14 disposte lungo il piano di lavoro 4 parallelamente all’asse longitudinale di questo, da dei pattini 15 portati dalla parete inferiore della piastra 12 (figure 4 e 6) ed a contatto con una rispettiva guida 14 e da un motore 16 (figure 1 e 2) atto a comandare la traslazione del carrello 11 lungo l’asse longitudinale del piano di lavoro 4.

Per ottenere la profilatura (corrugazione o deformazione) del tubo 2 à ̈ possibile utilizzare uno o più utensili a seconda della conformazione che si vuole ottenere. Nelle figure 3, 4 e 7 il carrello 11 supporta un organo 17 definito da un utensile 18 (in questo caso rappresentato da un rullo) e da un dispositivo 21 atto a comandare la traslazione dell’utensile 18 contro il tubo 2. Naturalmente l’asse lungo il quale trasla l’utensile 18 à ̈ orizzontale ed à ̈ perpendicolare all’asse longitudinale del tubo 2. In uso mentre il tubo 2 ruota attorno al proprio asse longitudinale il contatto fra l’utensile 18 e la faccia esterna del tubo 2 determina una deformazione del tubo 2. Inoltre dato che il carrello 11 trasla, il contatto fra l’utensile 18 ed il tubo 2 avviene su tutta la faccia esterna del tubo 2 e per parte o tutta la lunghezza longitudinale di questo. Appare evidente che à ̈ necessario realizzare più passaggi dell’utensile 18 a contatto con il tubo 2 per man mano dare la forma preferita al tubo 2.

Durante la profilatura del tubo 2 questo varia (si accorcia o si allunga) la sua lunghezza e quindi il carrello 8 viene sostanzialmente richiamato verso la testa 6 od allontanato dalla testa 6. Lo spostamento del carrello 8 viene rilevato da un sensore 22 (illustrato schematicamente) per gli scopi che indicheranno in seguito. Inoltre durante la profilatura del tubo 2 questo subisce una deformazione lungo il proprio asse di rotazione (attorcigliamento su se stesso) in senso positivo o negativo; deformazione rilevata da un sensore 23 (illustrato schematicamente). Per mantenere il contatto dell’utensile 18 sulla faccia esterna del tubo 2 à ̈ necessario, tramite il dispositivo 21, comandare la traslazione dell’utensile 18 verso il tubo 2. La traslazione e la corretta posizione dell’utensile 18 sono subordinate alle grandezze rilevate dai sensori 22 e 23. In sostanza le grandezze rilevate dai sensori 22 e 23 indicano se le deformazioni ottenute sono quelle selezionate o se vi sono anche deformazioni non selezionate ma dovute al materiale con cui à ̈ realizzato il tubo 2. Per evitare flessioni del tubo 2 durante la lavorazione, il carrello 11 supporta, dalle parte opposta dell’organo 17, un secondo organo 24 definito da un utensile di contrasto 25 (in questo caso rappresentato da una squadretta) e da un dispositivo 26 atto a comandare la traslazione dell’utensile 25 contro il tubo 2. Naturalmente l’asse lungo il quale trasla l’utensile 25 à ̈ lo stesso asse di traslazione dell’utensile 18. Anche l’organo 24 à ̈ provvisto di un sensore 27 (illustrato schematicamente) atto a rilevare la deformazione del tubo 2.

Nelle figure 5, 6 e 8 gli organi 17 e 24 sono dotati di due utensili 31 definiti da un rispettivo rullo ed i dispositivi 21 e 26 determinano non solo la traslazione degli utensili 31 ma anche l’angolazione dell’asse di rotazione dei rulli. In questo modo gli utensili 31 con angolazione diversa del proprio asse di rotazione provocano una deformazione della sezione del tubo 2 per dare a questa una conformazione ellittica (figura 6) e determinano anche una profilatura (corrugazione o deformazione) della faccia esterna del tubo 2.

L’impianto 1 appena descritto ha la possibilità di essere dotato di ulteriori organi e dispositivi che possono migliorare ed in sostanza rendere più efficace la lavorazione e realizzare tale lavorazione in tempi più ristretti. Ad esempio à ̈ possibile dotare l’impianto 1 di un dispositivo 41 (illustrato schematicamente) atto a riscaldare il tubo 2 durante la sua lavorazione in modo da rendere più efficace la sua lavorazione. Inoltre il carrello 11 potrebbe essere dotato di più organi 17 e 24 affiancati fra loro; ogni organo 17 e 24 di un proprio utensile a contatto con l faccia esterna del tubo 2. Per esempio durante la lavorazione del tubo 2 un primo organo 17 realizza una prima deformazione ed il secondo organo 17 realizza una deformazione più pronunciata rispetto alla prima. Naturalmente la medesima soluzione sarà utilizzata anche per gli organi 24. Appare evidente che la seconda deformazione potrebbe essere realizzata per tutta la lunghezza del tubo 2 per solo alcuni tratti di questo in modo da realizzare un tubo 2 che presenti tratti con profilature (corrugazioni o deformazioni) diverse fra loro. Ovviamente al posto della variante sopra descritta l’impianto 1 potrebbe essere dotato di più carrelli 11 ognuno con i propri organi 17 e 24. Una diversa variante dell’impianto 1 potrebbe prevedere che ogni organo 17 e 24 sia provvisto di un dispositivo automatico di cambio utensile in modo da ridurre i tempi in caso sia necessario il cambio utensile o per lo stesso tubo 2 in lavorazione od in caso di una lavorazione per un diverso tubo 2.

Con riferimento alle figure 1 e 9, l’impianto 1 à ̈ provvisto di una centralina elettronica 51 di gestione di tutti gli organi, dispositivi e motori installati nell’impianto 1.

La centralina 51 comprende:

una unità 52 in cui sono memorizzati i dati per la lavorazione del tubo 2 secondo varie configurazioni possibili della profilatura (corrugazione o deformazione);

una unità 53 di impostazione dati in cui l’operatore può selezionare una configurazione di profilatura (corrugazione o deformazione) memorizzata od impostare una nuova configurazione;

una unità 54 di elaborazione dei dati per la lavorazione del tubo 2;

una unità 55 di comando dei vari organi, dispositivi e motori installati nell’impianto 1;

una unità 56 a cui pervengono i dati e le grandezze rilevate durante la lavorazione; ed

una unità 57 di visualizzazione della configurazione di profilatura (corrugazione o deformazione) selezionata od impostata e le grandezze rilevate durante la lavorazione del tubo 2.

Con riferimento alla figura 10 il ciclo di funzionamento dell’impianto 1 prevede un blocco 61 di inizio lavorazione da cui si perviene ad un blocco 62 in cui si comanda il posizionamento iniziale di tutti gli organi e dispositivi installati nell’impianto 1 ed in cui si comanda il funzionamento di tutti gli organi e dispositivi per iniziare il ciclo di lavorazione. Dal blocco 62 si perviene ad un blocco 63 in cui si rilevano se le deformazioni ottenute sono quelle selezionate o se vi sono anche deformazioni non selezionate ma dovute al materiale con cui à ̈ realizzato il tubo 2. Dal blocco 63 si perviene ad un blocco 64 in cui si compara la profilatura ottenuta nel tubo 2 con la profilatura da ottenere fra quelle selezionate. Nel caso in cui si rilevi che à ̈ stata ottenuta la profilatura selezionata dal blocco 64 si passa ad un blocco di fine ciclo 65 mentre in caso contrario dal blocco 64 si passa ad un blocco 66 e da questo si ritorna al blocco 62. Nel blocco 66 si rielaborano tutti i dati per un nuovo ciclo di lavorazione ed in sostanza si comanda il riposizionamento di tutti gli organi e dispositivi installati nell’impianto 1. Nel caso in cui durante il ciclo di lavorazione sia necessario un cambio utensile il blocco 64 compara la profilatura ottenuta con quella da ottenere in una determinata fase del ciclo di lavorazione. Nel caso per la lavorazione sia necessaria una seconda fase di lavorazione con un utensile diverso dal blocco 64 si passa ad un blocco 67 in cui si rileva se sono terminate tutte le fasi di lavorazione programmate. In caso positivo dal blocco 67 si perviene al blocco di fine ciclo 65, mentre in caso negativo dal blocco 67 si perviene ad un blocco 68 in cui si comanda il cambio utensile che può essere manuale od automatico come indicato in precedenza. Dal blocco 68 si ritorna poi al blocco 62.

Il metodo oggetto della esente invenzione per la lavorazione di tubi profilati (corrugati o deformati) comprende:

una prima fase in cui si impostano tutti i dati di lavorazione quali la configurazione finale che si vuole ottenere, la tipologia del materiale con cui à ̈ realizzato il tubo 2, il diametro del tubo 2, lo spessore del tubo 2, la lunghezza del tubo 2;

una seconda fase in cui si verifica se la configurazione finale che si vuole ottenere à ̈ già memorizzata o à ̈ da elaborare;

una terza fase in cui si elabora il ciclo di lavorazione in una o più fasi di lavorazione;

una quarta fase in cui si selezionano gli utensili da utilizzare per tutto od una parte del ciclo di lavorazione; una quinta fase in cui si comanda il ciclo di lavorazione e si esegue una comparazione continua o a tempo del risultato raggiunto durante il ciclo di lavorazione; ed

una sesta fase in cui se rilevata la configurazione finale della profilatura del tubo 2 si segnala la fine del ciclo di lavorazione.

Una variante dell’impianto 1 potrebbe prevedere un carico e scarico automatico del tubo 2 dall’impianto 1. In questo caso l’impianto 1 à ̈ provvisto di un dispositivo di carico e scarico e la centralina 51 à ̈ atta a comandare tale dispositivo di carico e scarico.

Da quanto sopra citato risultano evidenti e numerosi i vantaggi ottenuti con la realizzazione della presente invenzione.

In particolare si à ̈ realizzato un impianto ed un metodo per la lavorazione di tubi profilati (corrugati o deformati) che può ottenere una pluralità di configurazione di profilatura (corrugazione o deformazione) praticamente infinita. Ma non solo con l’impianto 1 à ̈ possibile ottenere uno stesso tubo 2 che presenti tratti a profilatura (corrugazione o deformazione) diversa. Come à ̈ possibile comprendere l’impianto 1 à ̈ di facile produzione e può essere del tutto automatico consentendo una lavorazione in tempi ridotti e quindi con conseguenti ridotti costi di lavorazione.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la lavorazione di tubi (2) profilati (corrugati o deformati) caratterizzato dal fatto di comprendere: una prima fase in cui si impostano tutti i dati di lavorazione quali la configurazione finale che si vuole ottenere, la tipologia del materiale con cui à ̈ realizzato il detto tubo (2) ed i dati dimensionali del detto tubo (2); una seconda fase in cui si elabora il ciclo di lavorazione in una o più fasi di lavorazione; una terza fase in cui si comanda il ciclo di lavorazione che consiste nel comandare la rotazione attorno al proprio asse longitudinale del detto tubo (2) ed il contatto della faccia esterna del detto tubo (2) con almeno un utensile (18 e 31) per parte o tutta la lunghezza longitudinale del detto tubo (2), e si esegue una comparazione continua o a tempo del risultato ottenuto e/o raggiunto durante il ciclo di lavorazione; ed una quarta fase in cui in funzione di quanto rilevato durante la comparazione e/o se rilevata la configurazione finale della profilatura (corrugazione o deformazione) del detto tubo (2) si comanda la fine del ciclo di lavorazione.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che fra le dette prima e seconda fase à ̈ prevista una fase intermedia durante la quale si verifica se la configurazione finale che si vuole ottenere à ̈ già memorizzata in una unità di memoria (52) o à ̈ da elaborare in una unità di elaborazione (54).
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 e/o 2 caratterizzato dal fatto che fra le dette seconda e terza fase à ̈ prevista una fase intermedia durante la quale si selezionano gli utensili da utilizzare per tutto od una parte del ciclo di lavorazione.
4. 4. Impianto per la lavorazione di tubi (2) profilati (corrugati o deformati) caratterizzato dal fatto di comprendere: un piano di lavoro (4) definito su un piano orizzontale; primi mezzi (6 e 7) per il supporto lungo il detto piano di lavoro (4) di un tubo (2); secondi mezzi (9) atti a determinare la rotazione del detto tubo (2) attorno al proprio asse longitudinale; almeno un primo organo (17) definito da un primo utensile (18, 31) e da un primo dispositivo (21) atto a comandare la traslazione del detto utensile (18, 31) contro il detto tubo (2) fino al contatto con questo; e terzi mezzi (16) atti a determinare la traslazione del detto primo organo (17) lungo un asse parallelo all’asse longitudinale del detto tubo (2).
5. 5. Impianto secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un secondo organo (24) definito da un secondo utensile di contrasto (25) e da un secondo dispositivo (26) atto a comandare la traslazione del detto secondo utensile di contrasto (25) contro il detto tubo (2) fino al contatto con questo; il detto secondo organo (24) essendo supportato da un primo carrello (11) movimentato dai detti terzi mezzi (16) e che supporta anche il detto primo organo (17), ed il detto secondo utensile di contrasto (25) essendo coassiale al detto primo utensile (18) e dalla parte opposta rispetto al detto tubo (2).
6. 6. Impianto secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un secondo organo (24) definito da un terzo utensile (31) uguale al detto primo utensile (31) e da un secondo dispositivo (26) atto a comandare la traslazione del detto terzo utensile (31) contro il detto tubo (2) fino al contatto con questo; il detto secondo organo (24) essendo supportato da un primo carrello (11) movimentato dai detti terzi mezzi (16) e che supporta anche il detto primo organo (17), ed il detto terzo utensile (31) essendo coassiale al detto primo utensile (31) e dalla parte opposta rispetto al detto tubo (2).
7. 7. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazione da 4 a 6 caratterizzato dal fatto di comprendere quarti mezzi (22, 23 e 27) atti a rilevare la profilatura (corrugazione o deformazione) definita sul detto tubo (2) durante il ciclo di lavorazione.
8. 8. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 7 caratterizzato dal fatto di comprendere quinti mezzi (41) atti a riscaldare il tratto del detto tubo (2) durante la lavorazione dello stesso.
9. 9. Impianto secondo le rivendicazioni da 4 a 8 caratterizzato dal fatto di essere provvisto di una centralina elettronica (51) comprendente: una unità (52) in cui sono memorizzati i dati per la lavorazione del detto tubo (2) secondo varie configurazioni possibili della profilatura (corrugazione o deformazione); una unità (53) di impostazione dati in cui l’operatore può selezionare una configurazione di profilatura (corrugazione o deformazione) memorizzata od impostare una nuova configurazione ed impostare i dati dimensionali del detto tubo (2); una unità (54) di elaborazione dei dati per la lavorazione del detto tubo (2); una unità (55) di comando dei vari organi, dispositivi e mezzi installati nell’impianto; una unità (56) a cui pervengono i dati e le grandezze rilevate durante la lavorazione; ed una unità (57) di visualizzazione della configurazione di profilatura (corrugazione o deformazione) selezionata od impostata e le grandezze rilevate durante la lavorazione del detto tubo (2).