ITBO940189A1 - Macchina per formare a bicchiere estremita' di tubi plasticizzati termicamente. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

MACCHINA PER FORMARE A BICCHIERE ESTREMITÀ DI TUBI PLA-STICIZZATI TERMICAMENTE.

DESCRIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato concerne una macchina per formare a bicchiere stremità di tubi plasticizzati termicamente, destinati in particolare per la realizzazione di condotte di adduzione e/o di scarico di fluidi.

Le macchine suddette, altrimenti note con il nome di bicchieratrici, comprendono una testa operatrice dotata di almeno un forno per il riscaldamento del tubo e di un dispositivo di formatura associati ad un bancale provvisto di idonei messi di movimentazione sul quale i tubi da lavorare evolvono in ciclo continuo.

Il tubo, durante il processo di formatura, viene lrattenuto in posizione di lavoro da morse di bloccaggio aventi ganasce mobili lungo un piano verticale.

L'attuale tecnologia costruttiva delle bicchieratrici prevede sostanzialmente due tipi di morse. Un primo tipo in cui le ganasce sono scorrevoli lungo colonne di guida ed un secondo tipo,, realizzato dallo stesso richiedente, privo di colonne di guida. In quest'ultimo caso le ganasce sono mobili indipendentemente l 'una dall'altra, e la condizione di allineamento reciproco è assicurata dalla struttura dello macchina che supporta le ganasce medesime.

In tutti i tipi di bicchieratrici i vari elementi di tubo, costituiti da spezzoni rettilinei, si susseguono in lavorazione, dopo essere stati introdotti sul banco della macchina lungo una direzione coincidente con l'asse di simmetria del tubo»

Dopo essere pervenuti sul banco, traslano trasversalmente alla loro direzione di arrivo, con movimento discontinuo a passi, mantenendosi parallelamente a sè stessi. Durante le soste tra un passo e l'altro i tubi subiscono le singole lavorazioni che consistono essenzialmente nel riscaldamento in forno della estremità da sagomare, seguito dalla presa sulla morsa e successivamente dalla formatura. Sia la fase di riscaldamento, sia quella di formatura vengono effettuate mediante associazione del forno e del dispositivo di formatura al tubo ad opera di carrelli che, adeguatamente movimentati, avvicinano ed allontanano rispetto al tubo il forno ed il dispositivo di formatura secondo le varie fasi operative.

Un primo inconveniente delle bicchieratrici che possiedono morse provviste di colonne di guida delle ganasce è rappresentato dal fatto che durante il ciclo operativo, il tubo in lavorazione, per non interferire con le colonne, deve effettuare concordemente con il proprio asse di simmetria, due movimenti supplementari perpendicolarmente al piano verticale su cui si muovono le ganasce. Un primo movimento ha lo scopo di portare le estremità sagomate oltre le colonne di guida , preliminarmente al bloccaggio della morsa, per poter avvicinare l'estremità del tubo da lavorare al dispositivo di formatura collocato, rispetto alla morsa, sul lato opposto a quello interessato dal banco. In un secondo tempo, a formatura completata, è necessario un movimento in senso contrario per riportare il tubo nella sua primitiva posizione sul banco

In definitiva, a parità di tutte le restanti condizioni, il ciclo operativo delle bicchieratrici con morse dotate di colonne di guida risulta più lungo e meno economico rispetto a quello delle analoghe macchine prive di colonne .

Pur tuttavia anche queste ultime non sono prive di inconvenienti, giacché rispetto alla prime presentano una superiore complessità meccanica ed elettronica che le rende più costose.

Ciò è dovuto al fatto che le bicchierateici aventi camere di formatura a fluido pressurizzato operano con u. na parete elastica che indispensabilmente richiede la presenza di elementi rigidi di riscontro della parete stessa durante la fase di pressurizzazione.

Tali elementi, nelle bicchieratrici a colonne, sono facilmente posizionabili sulle ganasce stesse. Nelle bicchieratrici a morse prive di colonne, al contrario, occorre predisporre un carrello supplementare per il sostegno di tali elementi che viene movimentato in sincronismo con le restanti parti della macchina.

Lo scopo del presente trovato, così come caratterizzato dalle rivendicazioni., è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti ora menzionati.

Il trovato risolve il problema di fornire una macchi-· na per formare a bicchiere estremità di tubi plasticizzati termicamente comprendente:

- una morsa per il bloccaggio dei tubi avente ganasce mobili lungo un piano verticale, nella quale l'introduzione e lo scarico dei tubi avvengono tangenzialmente a detto piano;

- un dispositivo di formatura comprendente un mandrino associabile ad una estremità del tubo termicamente plasticizzato .

Il mandrino è contenuto in una camera di formatura a fluido pressurizzato avente una parete elastica dotata dj. un foro attraverso il quale l'estremità del tubo accede alla camera di formatura in condizioni di tenuta alla pressione .

La macchina comprende inoltre elementi rigidi di riscontro portati direttamente dalle ganasce della morsa per contrastare la parete elastica durante la pressurizzazione della camera di formatura.

Uno dei vantaggi ottenuti mediante una macchina realizzata secondo il presente trovato consiste essenzialmente nel fatto di permettere l'ottenimento di cicli di lavoro sensibilmente più veloci e privi di movimenti inutili.

Le macchine secondo il trovato presentano inoltre un minor numero di parti in gioco che ne diminuiscono la complessità costruttiva consentendo economie sul costo di acquisto e sui costi di conduzione unitamente ad una maggiore affidabilità operativa.

Mediante un particolare strutturazione delle ganasce della morsa con il banco di sostegno dei tubi si ottiene inoltre il supporto dei tubi sempre su due appoggi. Ciò consente di lavorare tubi di lunghezza notevolmente inferiore a quelli lavorabili sulle macchine a colonne di guida ove il pezzo, spstenuto di sbalzo, non può scendere al disotto di una certa lunghezza.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del trovato saranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta cori riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano un esempio di realizzazione puramente esemp l ificativo e non limitativo.

La figura 1 illustra una vista prospettica di insieme di una macchina di formatura realizzata secondo il trovato .

La figura 2 illustra un particolare, rappresentato in vista prospettica laterale, in scala maggiorata, della macchina di figura 1.

La figura 3 illustra una vista prospettica, parziale della macchina di fig. 1 presa dal lato della camera di formatura del tubo.

La figura 4 illustra una vista prospettica laterale, parziale, con alcuni parti asportate,, di alcuni elementi di Fig. 3.

La figura 5 illustra una vista prospettica parziale, in scala maggiorata , di alcuni particolari di Fig.2 visti dal banco di movimentazione dei tubi in lavorazione.

La figura 6 illustra, in scala maggiorata, una sezione di insieme del dispositivo di formatura.

La figura 7 illustra una vista prospettica di un particolare del dispositivo di formatura.

La figura 8 illustra, in forma schematica, la disposizione di insieme delle parti principali della macchina con evidenziazione delle linee di flusso dei tubi durante un generico ciclo di lavorazione.

Con riferimento alla figura 1 allegata si osserva che il trovato consiste in una macchina globalmente indicata con (32) per formare a bicchiere estremità (7) di tubi (2) plasticizzati termicamente.

La macchina (32) sostanzialmente comprende (vedasi anche Fig.B) un canale (33) orizzontale di arrivo dei tubi (2) da lavorare, un bancale (36) per il trasporto dei tubi (2) durante le fasi operative della macchina (32), ed una testa (39) operatrice affiancata al bancale (36) e al canale (33) di arrivo dei tubi (2).

Superiormente al canale (33) la macchina (32) prevede un piccolo trasportatore (34) a cingolo (35) motorizzato, sostenuto dalla struttura della macchina (32) e mobile verticalmente in modo da impegnarsi sui tubi (2) presenti nel canale (33) producendone l'avanzamento secondo una direzione sostanzialmente coincidente cori il loro asse (41) di simmetria.

Il bancale (36) è provvisto di mezzi (37) di sollevamento verticale e di traslazione orizzontale (Fig.3) dei tubi (3), collocati a scomparsa nel bancale (36) i quali prelevano i tubi (2) dal canale (33) e li trasferiscono su una serie di supporti (38) disposti sul bancale (36).

La testa (39) operatrice comprende due forni (40) per riscaldamento e plasticizzazione delle estremità (7) del tubo (2) da formare; quest' ultimo durante tale operazione è disposto in allineamento con i forni (40) sui supporti (38) del bancale (36) ed è messo in rotazione, rispetto al proprio asse (41) di simmetria, da trascinatori (43) motorizzati sostenuti dalla testa (39) della macchina (33)

La testa (39) operatrice comprende inoltre (Fig„3) e una morsa (1) per il bloccaggio dei tubi (3) avente ganasce (3) mobili lungo un piano (4) verticale, nella quale l‘introduzione e lo scarico dei tubi (2) provenienti dal bancale (36) avvengono tangenzialmente al piano (4) verticale di evoluzione delle ganasce (3);

- un dispositivo (5) di formatura (Figg.5 e 6) comprendente un mandrino (6) di formatura;, dotato di una cavità (13) interna di refrigerazione, associabile ad una estremità (7) del tubo (2) termicamente plasticizzato nei forni (40), nonché contenuto in una camera (8) di formatura a fluido pressurizzato; quest'ultima ha una parete (7) elastica dotata di un foro (10) attraverso il quale l'estremità (7) del tubo (2) accede alla camera (8) di foi— matura in condizione di tenuta alla pressione.

La macchina (32) per la formatura comprende inoltre elementi (11) rigidi di riscontro portati direttamente dalle ganasce (3) della morsa (1), associabili al dispositivo (5) di formatura per contrastare la parete (9) elastica durante la pressurizzazione della camera (8) di formatura.

Più in particolare (Fig.3) l'elemento (11) rigido di riscontro associato alla ganascia (3) inferiore della morsa (1) è portato da una parete (15) sostenuta a sbalzo da un corpo (16) della ganascia (3).

Tra la parete (15) ed il corpo (16) della ganascia (3) è prevista una cavità (17) intermedia nella quale si inseriscono elementi (42) di struttura del bancale (36) recanti supporti (18) per il tubo (2), sui quali quest 'ultimo è disposto in appoggio, bilateralmente alla ganascia (3) della morsa (1).

La parete (15) prevede estremità (19) sagomate, innestatali , durante la chiusura della morsa (1) in corrispondenti sedi (20) complementari ricavate sulla ganascia (3) opposta della morsa (1) medesima.

Dalle Figg.5 e 6 si osserva che il dispositivo (5) di formatura comprende un unico tubo (21) per adduzione del fluido per la pressurizzazione della camera (8) di formatura e la refrigerazione del mandrino (6),, nonché un condotto (13) di intercomunicazione tra la camera (8) di formatura e la cavità (12) di refrigerazione del mandrino (6).

Il condotto (13) di intercomunicazione presenta un corpo (24) tubolare (Fig.7) avente una cavità (25) passante da una prima estremità (26) associata alla camera (8) di formatura ad una seconda estremità (27) associata alla cavità (12) di refrigerazione del mandrino (6) ed è operativamente associato con mezzi sensibili alla pressione (14) del fluido contenuto nella camera (8) di for— matura .

Il corpo (24) tubolare è inserito in una sede (50) del mandrino (6) e aggetta con una testa (51) provvista di alette (52) da una scanalatura (53) periferica del mandrino (6 ).

I mezzi sensibili alla pressione (14) preferibilmente comprendono in corrispondenza di detta seconda estremità (27), una valvola (28) ad otturatore (29) contrastato da una molla (30) di reazione a taratura registrabile ad opera di un elemento (31) di registrazione associato al mandrino (6) .

La valvola (28) è tarata in modo da intercettare il condotto (13) da un valore minimo di pressione fino ad un valore massimo di soglia prestabilito. Raggiunto il valore di pressione di taratura della valvola (23) l'otturatore (29) si apre sotto l'eccesso di pressione del fluido alimentato dal tubo (21), mentre una parte del fluido contenuto nella camera (8) di formatura si scarica all'esterno della camera (8) e, attraversando il condotto (13), perviene nella cavità (12) del mandrino (6) refrigerandolo.

Dalla osservazione della Fig. 6 si rileva inoltre che la camera (8) di formatura prevede una parete (22) dotata di una pluralità di fori (23), contenuta internamente alla camera (8) di formatura medesima e disposta perifericamente al mandrino (6). La parete (22), investita dal fluido addotto al dispositivo (5) di formatura dal tubo (21) suddivide l'intero flusso di fluido convogliato dal tubo (21) in una pluralità di flussi elementari che evi -tano l'instaurarsi di sovrappressioni dinamiche localizzate sulla estremità (7) del tubo (2) assicurando a quest'ultimo la perfetta sagomatura sul mandrino (6).

In definitiva il dispositivo (5) di formatura sopra -descritto si caratterizza per una maggiore semplicità costruttiva e per per un più ridotto volume di contenimento che, oltre a rendere più rapide le fasi di presurizzazione e di scarico consente di ridurre ulteriormente i tempi di ciclo, di economizzare sui consumi d'aria, e limitare l'intensità della spinta che viene supportata dagli eiementi (11) rigidi di riscontro portati dalle ganasce (3) della morsa (1).

Per meglio illustrare la macchina (32) formatrice realizzata secondo il trovato si procede alla descrizione funzionale di un generico ciclo di formatura.

Con riferimento allo schema di figura 3 si osserva che un generico tubo (2) viene alimentato lungo il canale (33) di arrivo, lungo una direzione coincidente con il proprio asse (41) fino a collocarsi sul bancale (36).

Dal bancale (36) il tubo viene dapprima sollevato dai mezzi (37) di sollevamento verticale e poi trasferito o— rizzontalmcnte e parailelamentfi a sè stesso in allineamento con un primo forno (40). Il forno (40) avanza in avvicinamento al tubo (2) e mentre quest'ultimo viene posto in rotazione sui supporti (38) effettua il riscaldamento della estremità (7) da plasticizzare. Analoga fase viene svolta nel forno (40) adiacente al primo.

Terminata la face di plasticizzazione nei forni (40) il tubo (2) perviene in allineamento con la morsa (1) ed il retrostante dispositivo (5) di formatura.

Dopo il serraggio delle ganasce (3) della morsa (1) il dispositivo (5) di formatura avanza verso il tubo (2) fino a portare la propria parete (9) elastica a contrasto con gli elementi (11) rigidi di riscontro della morsa (1 ).

Raggiunta tale condizione il fluido di pressurizzazione, solitamente costituito da aria compressa, viene inviato alla camera (8) di formatura. Man mano che la pressione della camera (8) di formatura si innalza, l'estremità (7) plasticiazzata del tubo (2) si serra sul mandrino (6) sagomandosi complementarmente ad esso.

Allorché viene raggiunto il valore di taratura della valvole (28), quest'ultima si apre, e mentre la pressione della camera (8) di formatura resta costante, un flusso di aria soggetto alla differenza tra la pressione di adduzione del tubo (HI) e la pressione di taratura della valvola (28) raggiunge la cavità (12) interna del mandrino (6) refrigerandolo.

Avvenuta la solidificazione della estremità (7) del tubo (2) il dispositivo (5) di formatura si ritrae od il tubo (S), dopo l'apertura dello ganasce (3),.viene sollevato dai supporti (18) del bancale (36) e scaricato dalla macchina (32) sul lato opposto a quello di ingresso.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. Inoltre, tutti i dettagli possono es -sere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Nella pratica sono ovviamente possibili delle modifiche e/o delle migliorie rientranti comunque nell'ambito delle seguenti rivendicazioni.

Claims (9)

1. R IV E N D IC A Z IO N I 1. Macchina per formare a bicchiere estremità di tubi plasticizzati termicamente, caratterizzata dal fatto di comprendere in combinazione: - almeno una morsa (1) per il bloccaggio dei tubi (2) a-· vente ganasce (3) mobili lungo un piano (4) verticale, nella quale l'introduzione e lo scarico dei tubi (2) avvengono tangenzialmente a detto piano (4) verticale; - un dispositivo (5) di formatura comprendente un mandrino (6) di formatura associabile ad una estremità (7) del. tubo (2) termicamente plasticizzato, detto mandrino (6) essendo contenuto in una camera (8) di formatura a fluido pressurizzato, detta camera (8) di formatura avendo una parete (9) elastica dotata di un foro (10) attraverso il quale l'estremità (7) del tubo (2) accede a detta camera (8) di formatura in condizione di tenuta alla pressione; - elementi (11) rigidi di riscontro portati direttamente dalle ganasce (3) dì detta morsa (1) per contrastare detta parete (9) elastica durante la pressurizzazione della camera (8) di formatura.
2. 2. Macchina, secondo la rivendicazione 1, in cui detto mandrino (6) è dotato di una cavità (12) interna di re -frigerazione, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo (5) di formatura prevede almeno un condotto (13) di intercomunicazione tra detta camera (8) di formatura e la cavità (12) di refrigerazione del mandrino (6), mezzi sensibili alla pressione (140 del fluido contenuto nella camera (8) dì formatura intercettando detto condotto (13) da un valore minimo di pressione fino ad un valore massimo di soglia, superato il quale una parta del fluido contenuto in detta camera (8) di formatura attraversando detto condotto (13) perviene nella cavità (12) del mandrino (6) refrigerandolo .
3. 3. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto elemento (11) rigido di riscontro associato alla ganascia (3) inferiore di detta morsa (1) è portato da una parete (15) sostenuta a sbalzo da un corpo (16) di detta ganascia (3), una cavità (17) di alloggiamento per un supporto (18) del tubo (E) essendo interposta a detta parete (15) e a detto corpo (16).
4. 4. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo (5) di formatura comprende un unico tubo (21) per adduzione del fluido per la pressurizzazione della camera (8) di formatura e la refrigerazione del mandrino (6).
5. 5. Macchina, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto condotto (13) di intercomunicazione presenta un corpo (24) tubolare avente una cavità (25) passante da una prima estremità (26) associata alla camera (8) di formatura ad una seconda estremità (27) asso ciata alla cavità (12) di refrigerazione del mandrino (6), detti mezzi sensibili alla pressione (14) comprendendo, in corrispondenza di detta seconda estremità (27), una vàlvola (28) ad otturatore (29) contrastato da una molla (30) di reazione.
6. 6. Macchina, secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detta parete (15) prevede estremità (19) sagomate innestabili in corrispondenti sedi (20) complementari ricavate sull'altra ganascia (3) della morsa (1).
7. 7» Macchina, secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto di comprendere una parete (22) dotata di Lina pluralità di fori (23), contenuta internamente a detta camera (8) di formatura e disposta perifericamente a detto mandrino (6), detta parete (22) suddividendo in una pluralità di flussi elementari l'intero flusso di fluido convogliato dal tubo (21) a detto dispositivo (5) di formatura .
8. 8. Macchina, secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi sensibili alla pressione (14) comprendono un elemento (31) di registrazione della valvola (28) associato a detto mandrino (6).
9. 9. Macchina, secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.