ITMI20101944A1

ITMI20101944A1 - Macchina per l'avvolgimento di coppie di tubi paralleli ad una direzione di avanzamento e tra loro indipendenti

Info

Publication number: ITMI20101944A1
Application number: IT001944A
Authority: IT
Inventors: Vincenzo Balzanelli
Original assignee: F B Balzanelli Avvolgitori S P A
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2012-04-23
Also published as: IT1407748B1; US8944359B2; CA2755622A1; EP2444345B1; EP2444345A1; US20120097782A1

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato una macchina per l'avvolgimento di coppie di tubi paralleli ad una direzione di avanzamento e tra loro indipendenti nella direzione longitudinale di rotazione di un aspo solidale alla macchina.

E' noto, nel settore tecnico dell'avvolgimento di tubi, matasse, bobine e simili, che le stesse vengono ottenute avvolgendo la matassa su un aspo rotante ed Ã ̈ anche noto che la parte rotante dell'aspo comprende un tamburo formato da tegolini paralleli all'asse di rotazione portati da bracci radiali rotanti con un mozzo motorizzato.

Sono anche noti nella tecnica differenti modelli di avvolgitori per l'avvolgimento automatico di tubi, in materie plastiche e non, i quali lavorano con un ciclo completamente automatico comprendente sostanzialmente le seguenti fasi:

+) Aggancio automatico del tubo da avvolgere all'aspo mediante un relativo dispositivo meccanico;

+) Avvio automatico della fase di avvolgimento, durante la quale un secondo dispositivo guidatubo distribuisce il tubo sull'aspo rotante cercando di utilizzare al massimo una distribuzione di tipo quinconce del tubo,

+) Taglio del tubo in modo automatico al raggiungimento della lunghezza di avvolgimento impostata ;

+) avvio delle legature di confezionamento della bobina finita come impostato dall'operatore.

+) a bobina confezionata, avviene lo scarico automatico del rotolo prodotto, che appare quindi come un tubo, perfettamente avvolto, nella lunghezza desiderata e pronto per la fase di palletizzazione .

Come caso particolare di tale tecnica di avvolgimento si ha la produzione di tubi per il settore geotermico nel quale Ã ̈ richiesto l'infilaggio nella trivellazione del terreno di due tubi paralleli accoppiati e con estremitÃ collegate tra loro tramite un manicotto ad "U" applicato mediante fusione o altro procedimento.

Potendo disporre di rotoli con un solo tubo avvolto, l'installatore Ã ̈ pertanto costretto a gestire e manipolare due distinti rotoli di tubo dello stesso tipo, colore, dimensione e metraggio, per poterne prendere la rispettiva coda finale (ossia quelle esterne al rotolo) ed eseguire la giunzione tramite il citato manicotto a U .

Gli utilizzatori finali richiedono pertanto di poter disporre di un prodotto finito composto da un rotolo unico sul quale siano giÃ avvolti i due tubi, uniti e pronti per l'infilaggio nella trivellazione, il che consentirebbe anche al produttore di poter manipolare una volta sola un singolo rotolo, senza doverlo sovrapporre ad altri rotoli per l'applicazione del manicotto alle code del tubo stesso.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare una macchina atta a consentire l'avvolgimento automatico, senza l'intervento di un operatore, di due tubi affiancati e non uniti meccanicamente in senso trasversale alla direzione di avanzamento tramite nastri adesivi, guaine esterne plastiche, legature con reggetta o fusioni supplementari di polietilene che congiungano meccanicamente i due tubi prima della fase di avvolgimento.

Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da una macchina per avvolgimento di coppie di tubi paralleli ad una direzione di avanzamento e tra loro indipendenti nella direzione longitudinale di rotazione un aspo solidale alla macchina secondo le caratteristiche di rivendicazione 1.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione dell'oggetto del presente trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra:

in figura 1 una vista frontale di una macchina secondo il presente trovato per 1 'avvolgimento di due tubi accoppiati, ma tra loro non vincolati;

in figura 2 una vista prospettica da sotto dell'apparecchiatura di traino e guida tubo formante parte della macchina;

in figura 3 una vista prospettica dal lato aspo del dispositivo di traino dei tubi; in figura 4 una vista frontale del dispositivo di traino di fig 3;

in figura 5 : una vista schematica in sezione secondo il piano di traccia V-V di fig. 4;

in figura 6 una vista prospettica dal lato aspo del dispositivo guida tubo;

in figura 7 una sezione trasversale schematica del dispositivo guida tubo di fig,6; in figura 8 una sezione trasversale schematica di una seconda forma di attuazione del dispositivo guida tubo secondo il presente trovato;

in figura 9 una vista prospettica del dettaglio dell'accoppiamento aspo/guida-tubo e del dispositivo di bloccaggio della coppia di tubi in fase di ingresso della coppia di tubi sull'aspo;

in figura 10 :una vista prospettica analoga a quella di fig.9 in fase di avvolgimento della coppia di tubi; in figura 11 : una vista laterale dell'aspo durante 1'avvolgimento ;

in figura 12 :una vista frontale dell'aspo con un secondo esempio di attuazione del dispositivo di trattenuta dei tubi e in figura 13 : una vista laterale del dettaglio dei mezzi di trattenuta di fig 12.

Come illustrato e assunte per sola comoditÃ di descrizione e senza significato limitativo una terna di riferimento con direzioni rispettivamente longitudinale X-X corrispondente all'asse di rotazione del'aspo, trasversale Y-Y corrispondente alla direzione di avanzamento dei tubi e radiale Z-Z, la macchina secondo il presente trovato per 1'avvolgimento di almeno una coppia di tubi 1 liberi, tra loro paralleli e a contatto nella direzione longitudinale X-X, comprende sostanzialmente :

+) un aspo rotante 10 formato da un albero centrale 11 rotante attorno ad un asse di rotazione assiale X-X e una crociera 12 montata su detto albero 11; i bracci radiali 12a della crociera 12 portano un rispettivo petalo 13 di estremitÃ , per il contenimento, in senso assiale, della matassa in avvolgimento; essendo l'aspo 10 di per sÃ ̈ convenzionale non viene descritto in maggior dettaglio .

All'aspo 10 Ã ̈ associata un'apparecchiatura 1000 di alimentazione e guida dei tubi 1 comprendente:

+) un dispositivo di traino 1100 , atto a guidare i due tubi 1 lungo la direzione di avanzamento Y-Y fino all'ingresso degli stessi sull'aspo 10 di avvolgimento, mantenendo i tubi 1 tra loro adiacenti nella direzione longitudinale X-X; e impostando giÃ la posizione perfetta per un ottimale quinconce.

Per questa produzione infatti, le velocitÃ dei due tubi deve essere uguale, in quanto una differente velocitÃ di avanzamento determinerebbe un accumulo eccessivo del tubo piÃ¹ veloce e quindi l'impossibilitÃ di produrre un rotolo ben avvolto e compatto; si prevedono pertanto mezzi non illustrati di controllo e sincronizzazione dei due estrusori che producono il tubo, qualora il tubo sia alimentato direttamente con una produzione in linea, oppure di due rotoloni, qualora il tubo sia giÃ stato prodotto e si debba alimentarlo all'aspo solamente svolgendolo, o infine di un rotolone e dell'estrusore, qualora la l'alimentazione sia di tipo misto.

Detto dispositivo di traino 1100 comprende una coppia di cinghie 1110, avvolte ad anello chiuso su un rullo folle 1111 e su un rullo motorizzato 1112 mosso in rotazione da un relativo motore 1113.

Come illustrato in figura, le due cinghie 1110 sono tra loro contrapposte al tubo nella direzione verticale Z-Z e collegate a mezzi 1115 di regolazione della distanza relativa tra le due cinghie per adattare il dispositivo di traino 1300 a differenti diametri dei tubi 1 e assicurare il contatto con attrito con questi ultimi per il loro avanzamento verso aspo .

Sebbene le cinghie di traino siano illustrate piane e contrapposte nella direzione verticale Z-Z si prevede che le stesse possano essere attuate con una concavitÃ corrispondente alla convessitÃ dei tubi e contrapposte nella direzione longitudinale X-X anzichÃ© verticale Z-Z.

Come illustrato nelle figg. 2 e 6, il dispositivo di traino 1100 alimenta un

+) dispositivo guidatubo 1200, disposto in linea e a valle del dispositivo di traino 1100 nella direzione di avanzamento dei tubi 1 e comprendente due piastre parallele 1210 contrapposte ai tubi 1 nella direzione verticale Z-Z e due paratie 1220 laterali atte a definire una sezione del guidatubo tale da contenere e guidare i tubi 1 sia nella direzione verticale Z-Z sia nella direzione longitudinale X-X in modo che i due tubi 1 si mantengano affiancati durante il percorso di ingresso nell'aspo 10.

Come illustrato nella figura 8, si prevede una forma di attuazione in variante del guidatubo 2200 comprendente due fianchi verticali 2220 e due piastre 2210 al cui interno vengono alloggiate due semiguide 2230 la cui superficie interna presenta due incavi 223Oa corrispondenti alla convessitÃ del tubo 1 da alimentare all'aspo 10.

In tale forma di attuazione Ã ̈ pertanto possibile sostituire le sole semiguide 2230 al variare dei diametri dei tubi 1 senza dover sostituire 1'intero guidatubo .

Il dispositivo di alimentazione 1100 e il guidatubo 1200 sono montati su una struttura 1400 mobile nei due sensi della direzione longitudinale X-X su azionamento di una rispettiva prima motorizzazione 1410, nei due sensi della direzione di avanzamento Y-Y su azionamento di una seconda motorizzazione 1420 e nei due sensi della direzione verticale Z-Z su azionamento di una terza motorizzazione 1430; tali movimenti secondo le direzioni X-X e Z-Z essendo sincronizzati alla velocitÃ di avvolgimento del tubo attorno all'asse X-X al fine di determinare una perfetta spirale di avvolgimento di tubi affiancati e sovrapposti con configurazione a quinconce come illustrato in figura 11; i movimenti lungo l'asse Y-Y essendo invece necessari per l'ingresso dei tubi sull'aspo e per l'allontanamento del guida tubo dall'aspo stesso per consentire il taglio dei tubi a fine avvolgimento .

In una forma preferita di attuazione si prevede che in corrispondenza della bocca di uscita del guidatubo rivolta verso l'aspo, il guidatubo presenti un rullo trasversale 1211 atto a facilitare lo scorrimento del tubo 1.

Secondo il presente trovato si prevede inoltre che la macchina comprende:

+) un dispositivo di aggancio 1300 (fig.9) atto a chiudersi sulla estremitÃ la libera dei due tubi 1 all'ingresso degli stessi sull'aspo (fig.9) e a trattenere detta estremitÃ la durante la fase di avvolgimento nonchÃ© a riaprirsi una volta terminato l'avvolgimento per liberare i tubi e consentire lo scarico del rotolo.

In una prima forma di attuazione (fig.9) si prevede che detto dispositivo di aggancio sia realizzato tramite un dito esterno 1310, solidale ad un braccio 12a dell'aspo 10, e azionato nei due sensi della direzione radiale Z-Z da mezzi pneumatici o meccanici di per sÃ© convenzionali e quindi non descritti nel dettaglio, per aprirsi e consentire l'ingresso dei tubi 1 sull'aspo e a chiudersi sulla superficie esterna dei tubi 1 stessi in modo da determinarne la trattenuta nella direzione longitudinale X-X e radiale Z-Z garantendo la vicinanza dei tubi per tutta la fase di avvolgimento (figg. 10,11).

Al termine dell'avvolgimento il dito 1310 viene liberato in modo da annullare la forza di trattenuta sui tubi e consentire lo sfilamento del rotolo dall'aspo nella direzione longitudinale X-X e quindi l'avvio del rotolo stesso al confezionamento .

Secondo una ulteriore forma di attuazione illustrata nelle figg. 12 e 13, il dispositivo di trattenuta 2300 puÃ² essere realizzato tramite due ganci 2310, indipendenti, mossi da un relativo azionamento 2310a per determinare l'ingresso di ciascun gancio 2310 all'interno del rispettivo tubo 1 nella direzione Y-Y di avanzamento di quest'ultimo che viene pertanto trattenuto in posizione adiacente all'altro tubo durante 1 'avvolgimento.

Anche in questo caso, ad avvolgimento terminato, si comanda l'estrazione dei bracci dal rispettivo tubo per consentire lo sfilamento del rotolo.

L 'una o l'altra forma di attuazione risultando piÃ¹ adatta in relazione al diametro dei tubi e alla durezza del materiale degli stessi essendo preferito il dito interno per materiali piÃ¹ teneri e di ridotto diametro e il braccio esterno per materiali piÃ¹ duri e diametri maggiori.

Risulta pertanto come la macchina di avvolgimento dotata di apparecchiatura di alimentazione e guida secondo il trovato consenta di avvolgere in modo automatico e con grande precisione coppie di tubi tra loro indipendenti, solamente accostati in senso longitudinale X-X, consentendo di evitare gravose operazioni di vincolo meccanico (saldatura, rivestimenti plastici, agganci) preliminarmente all'avvolgimento e rendendo disponibile all'utilizzatore finale l'estremitÃ libera di tubi accoppiati per l'applicazione di elementi di raccordo a "U" a dette estremitÃ , riducendo la complessitÃ delle manovre necessarie nella tecnica nota e riducendo i costi di installazione dei tubi particolarmente nel settore geotermico.

BenchÃ© descritta nel contesto di alcune forme di realizzazione e di alcuni esempi preferiti di attuazione dell'invenzione si intende che l'ambito di protezione del presente brevetto sia determinato

solo dalle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina per l'avvolgimento di coppie di tubi (1) paralleli ad una direzione di avanzamento (Y-Y) e tra loro indipendenti nella direzione longitudinale (X-X) di rotazione di un aspo (10) solidale alla macchina caratterizzata dal fatto che comprende una apparecchiatura (1000) di alimentazione e guida della coppia di tubi (1) formata da +) un dispositivo di traino (1100) atto disposto a monte dell'aspo (10) nella direzione di avanzamento dei tubi e ad alimentare i due tubi (1) lungo la direzione trasversale (Y-Y) fino all'ingresso degli stessi sull'aspo (10) di avvolgimento; +) un dispositivo guidatubo (1200;2200) disposto in linea e a valle del dispositivo di traino (1100) nella direzione di avanzamento dei tubi (1) la cui sede interna Ã ̈ atta a contenere i due tubi (1) affiancati nella direzione di avanzamento (Y-Y) e guidati nella direzione radiale (Z-Z); +) un dispositivo di aggancio (1300,-2300) atto a chiudersi sulla estremitÃ libera (la) dei due tubi (1) all'ingresso degli stessi sull'aspo (10) e a trattenere dette estremitÃ (la) durante la fase di avvolgimento e a rilasciare i tubi una volta terminato l'avvolgimento; +)mezzi (500) di controllo, sincronizzazione e attuazione delle movimentazioni delle differenti parti e delle sequenze di lavorazione.
2. Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di traino (1100) comprende una coppia di cÃ¬nghie (1110), avvolte ad anello chiuso su un rullo folle (1111) e su un rullo motorizzato (1112) mosso m rotazione da un relativo motore (1113).
3 . Macchina secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detta coppia di cinghie (1110) Ã ̈ collegata a mezzi (1115) di regolazione della distanza relativa tra le due cinghie .
4 . Macchina secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che dette due cinghie (1110) sono tra loro contrapposte al tubo nella direzione verticale (Z-Z).
5. Macchina secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che dette due cinghie (1110) sono tra loro contrapposte al tubo contrapposte nella direzione longitudinale (X-X).
6. Macchina secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che dette due cinghie (1110) sono piane.
7. Macchina secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che dette due cinghie (1110) presentano attuate con concavitÃ corrispondenti alla convessitÃ dei tubi.
8. Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo guidatubo (1200) comprende due piastre parallele (1210) contrapposte ai tubi (1) nella direzione verticale (Z-Z) e due paratie (1220) laterali atte a definire una sezione del guidatubo tale da contenere e guidare i tubi (1) sia nella direzione verticale (Z-Z) sia nella direzione longitudinale (X-X)-
9 . Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto guidatubo (2200) comprende due fianchi verticali (2220) e due piastre (2210) alle quali sono accoppiate due semiguide (2230) disposte a contatto con la superficie esterna dei tubi.
10. Macchina secondo rivendicazione 9 caratterizzata dal fatto che la superficie interna delle due semiguide (2230) presenta due incavi (2230a) corrispondenti alla convessitÃ del tubo (1) da alimentare all'aspo (10).
11. Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti dispositivi rispettivamente di alimentazione (1100) e guidatubo (1200) sono montati su una struttura (1400) mobile due sensi della direzione longitudinale X-X su azionamento di una rispettiva prima motorizzazione (1410), e nei due sensi della direzione verticale (Z-Z) su azionamento di una terza motorizzazione (1430).
12 . Macchina secondo rivendicazione 11 caratterizzato dal fatto che detta struttura (1400) Ã ̈ mobile nei due sensi della direzione di avanzamento (Y-Y) su azionamento di una seconda motorizzazione (1420).
13 . Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di aggancio comprende un dito (1310), solidale ad un braccio (12a) dell'aspo (10), e azionato nei due sensi della direzione radiale (Z-Z) da mezzi pneumatici o meccanici per aprirsi e consentire l'ingresso dei tubi (1) sull'aspo e chiudersi sulla superficie esterna dei tubi (1) stessi per determinarne la trattenuta nella direzione longitudinale (X-X) e radiale (Z-Z).
14 . Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il dispositivo di trattenuta (2300) comprende due ganci (2310), indipendenti, mossi da un relativo azionamento (2310a) per determinare l'ingresso di ciascun gancio (2310) all'interno del rispettivo tubo (1) nella direzione (Y-Y) di avanzamento di quest'ultimo.