ITMI20110540A1 - Dispositivo per la marchiatura e la piegatura di una lamiera in un processo di formazione di tubi, metodo per la marchiatura e la formazione di tubi a partire da una lamiera, e tubo realizzato secondo tale metodo - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di brevetto per invenzio-ne industriale avente per titolo:

"Dispositivo per la marchiatura e la piegatura e di una lamiera in un processo di formazione di tubi, metodo per la marchiatura e la formazione di tubi a partire da una lamiera, e tubo realizzato secondo tale metodo"

Formano oggetto della presente invenzione un dispositivo per il trascinamento, la piegatura e la marchiatura di lamiera nell'ambito di un processo di formazione di tubi ed un metodo per la formazio-ne e la marchiatura di tubi a partire da una lamie-ra. Forma altresì oggetto della presente invenzione un tubo realizzato secondo tale metodo.

E' noto formare tubi mediante piegature succes-sive di lamiera o nastri di lamiera. La lamiera, avvolta sua una bobina, viene svolta e fatta passa-re attraverso successive stazioni di piegatura. In ciascuna stazione sono presenti due rulli contrap-posti aventi rispettivamente una superficie esterna convessa ed una superficie esterna concava. Passan-do attraverso lo spazio presente tra questi due rulli e venendo pressata tra di essi, la lamiera subisce un'incurvatura ed un trascinamento. In ogni stazione la lamiera subisce analoghe lavorazioni e viene ulteriormente e progressivamente curvata, fi-no a raggiungere una conformazione tubolare sostan-zialmente chiusa. Il corpo tubolare viene quindi saldato in corrispondenza delle estremità laterali originarie della lamiera. Successivamente alla sal-datura, il corpo tubolare viene sottoposto a cali-bratura, e quindi tagliato per ottenere tubi della lunghezza longitudinale desiderata. A monte delle stazioni di piegatura può essere previsto un polmo-ne per l'accumulo della lamiera.

I tubi così ottenuti possono trovare svariate applicazioni, quali ad esempio condotti, o elementi strutturali di mobili, scaffalature, parti interne delle automobili o simili.

Particolarmente sentita è la necessità di mar-chiare questi tubi internamente. Infatti, la mar-chiatura consente di rintracciare il produttore dei tubi stessi o del materiale con il quale sono rea-lizzati anche a distanza di tempo, ad esempio nel caso in cui il tubo presenti difetti e occorra ri-costruire chi l'ha prodotto. La marchiatura può quindi ad esempio includere il nome e/o il marchio del produttore.

Al fine di realizzare tale marchiatura sono stati proposti numerosi metodi.

Uno dei metodi attualmente maggiormente diffusi prevede di marchiare il tubo con dei sistemi laser.

Un ulteriore metodo noto consiste nel marchiare i tubi mediante inchiostri speciali adatti ai mate-riali con i quali vengono realizzati i tubi.

Tali metodi richiedono tuttavia l'impiego di macchinari dedicati, che realizzano una specifica lavorazione, quella della marchiatura, ulteriore rispetto alle operazioni di piegatura e di formatu-ra del tubo. L'impiego di tali macchinari comporta un prolungamento dei tempi di lavorazione. Tali macchinari comportano altresì un costo aggiuntivo dovuto all'acquisto ed alla manutenzione dei mac-chinari di marchiatura stessa e risultano inoltre in genere molto complessi.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di rendere disponibile un dispositivo ed un metodo per la formazione di tubi a partire da la-miera che consenta altresì di realizzare la mar-chiatura in maniera semplice e sufficientemente economica.

Questo ed altri scopi vengono raggiunti median-te un dispositivo per la piegatura di una lamiera in un processo di formazione di tubi a partire dalla lamiera secondo la rivendicazione 1 ed un metodo per la formazione di tubi a partire da una lamiera secondo la rivendicazione 10.

Per meglio comprendere l'invenzione ed apprez-zarne i vantaggi, verranno di seguito descritte al-cune sue forme di realizzazione esemplificative non limitative, facendo riferimento alle annesse figu-re, in cui:

la figura 1 è una vista frontale schematica di un dispositivo per la piegatura di una lamiera se-condo l'invenzione;

la figura 2 è una vista frontale schematica di un rullo del dispositivo in figura 1;

la figura 3 è una vista schematica in sezione, secondo la traccia III-III, del rullo di figura 2 in accordo con una prima (A) ed una seconda (B) forma di realizzazione dell'invenzione;

la figura 4 è una vista schematica ingrandita del particolare A in figura 3;

la figura 5 è una vista schematica ingrandita del particolare B in figura 3.

Con riferimento alle figure, un dispositivo per la piegatura di una lamiera 2 è indicato complessi-vamente con il riferimento 1. Il dispositivo 1 può essere impiegato nell'ambito di un processo di pròduzione di tubi o corpi tubolari.

La lamiera 2, che può essere sotto forma di un nastro di lamiera, entra nel dispositivo 1 non in-curvata o eventualmente già parzialmente curvata (ad esempio perché già parzialmente lavorata in un ulteriore dispositivo di piegatura secondo l'invenzione o secondo la tecnica nota operativa-mente posto a monte) e subisce un'ulteriore curva-tura durante la lavorazione ad opera del dispositi-vo 1. Preferibilmente, il dispositivo 1 è operati-vamente disposto in modo tale che la lamiera 2, quando viene da esso lavorata, non abbia ancora subito precedenti passaggi di curvatura.

A tal scopo, il dispositivo 1 comprende un pri-mo 3' ed un secondo rullo 3''. Tali primo 3' e se-condo 3'' rullo sono girevoli e contrapposti, in maniera tale da delimitare tra loro uno spazio di lavorazione 4, all'interno del quale la lamiera 2 viene fatta passare e subisce l'incurvatura per ef-fetto della pressatura da parte dei rulli. Rotazio-ni secondo versi opposti del primo 3' e del secondo 3'' rullo fanno sì che la lamiera 2 venga trascina-ta all'interno dello spazio di lavorazione 4 dai rulli stessi. Al fine di consentire tali rotazioni, il primo 3' ed il secondo 3'' rullo possono essere azionati da motori non mostrati nelle figure. Se-condo una possibile forma di realizzazione, il pri-mo 3' ed il secondo 3'' rullo sono rispettivamente fissati su un primo 5' ed un secondo 5'' albero mo-tore collegati in maniera girevole ad una struttura di supporto 6 del dispositivo 1.

Il primo 3' ed il secondo 3'' rullo sono con-formati in modo tale da provocare la deformazione della lamiera 2 al suo passaggio nello spazio di lavorazione 4. A tal fine, vantaggiosamente, il primo rullo 3' presenta una superficie esterna 1' convessa ed il secondo rullo 3'' presenta una su-perficie esterna l<rr>concava. Preferibilmente il primo rullo 3' è posto in una posizione superiore rispetto al secondo rullo 3'', con riferimento alle normali condizioni di utilizzo del dispositivo 1. Alternativamente, è possibile una configurazione opposta, ossia con il secondo rullo 3'' disposto superiormente al primo rullo 3'.

Vantaggiosamente, la superficie esterna Ί' o l<rr>di almeno uno tra il primo 3' ed il secondo rullo 3'' comprende almeno una prima 8 ed una se-conda 9 porzione superficiale aventi conformazioni superficiali tra loro differenti, tali che la la miera 2, per effetto del contatto con tali prima 8 e seconda 9 zona superficiale, si deformi superfi-cialmente in modo differente in almeno una prima zona ed una seconda zona aventi disposizioni prede-finite.

In altre parole, i rulli 3' e 3'' del disposi-tivo 1 non hanno solo la funzione di trascinare ed incurvare la lamiera, come accade nei dispositivi di piegatura secondo la tecnica nota, ma hanno al-tresì la funzione di marchiare i tubi. Non è quindi necessario prevedere un macchinario apposito per la marchiatura, quale ad esempio una marchiatrice la-ser o ad inchiostro, poiché questa viene realizzata assieme al trascinamento ed alla piegatura dal me-desimo dispositivo, in particolare dai suoi rulli.

Nel dispositivo secondo l'invenzione la mar-chiatura avviene per via puramente meccanica. Alme-no uno dei rulli 3' e 3'' ha la superficie esterna con porzioni aventi conformazioni differenti. A causa di tali conformazioni differenti delle por-zioni della superficie del rullo, la lamiera 2, quando passa nello spazio di lavorazione 4, per ef-fetto del contatto con tale superficie esterna, viene anch'essa deformata in maniera differente in sue zone corrispondenti alle porzioni della super-ficie esterna del rullo con le quali entra in con tatto. Tali zone della lamiera deformate in maniera differente risultano visibili e distinguibili per un osservatore in quanto presentano caratteristiche superficiali differenti. Pertanto, se si dispongono le porzioni superficiali della superficie esterna del rullo aventi conformazioni superficiali diffe-renti in maniera predefinita, si ottengono sulla lamiera zone visivamente distinguibili, anch'esse disposte in maniera predefinita. Ad esempio, è pos-sibile conformare le porzioni della superficie esterna del rullo e conseguentemente le zone super-ficiali della lamiera secondo figure e/o scritte e/o loghi e/o caratteri predefiniti. Tali informa-zioni, indicate in modo schematico a titolo esem-plificativo con le sequenze di X, Y e Z nelle figu-re, costituiscono la marchiatura della lamiera e possono includere informazioni necessarie per risa-lire ai dati di produzione del tubo.

Preferibilmente, il rullo avente superficie esterna provvista di almeno una prima ed una seconda porzione superficiale conformate in maniera diffe-rente è il rullo avente superficie esterna convessa (nelle annesse figure, il primo rullo 3'), che, co-me detto, è preferibilmente posto superiormente al secondo rullo 3''. In questo modo, il tubo che si formerà dalla piegatura della lamiera 2 risulterà marchiato al suo interno.

Alternativamente, secondo una forma di realiz-zazione non illustrata nelle figure, il rullo aven-te superficie esterna provvista di almeno una prima ed una seconda porzione superficiali conformate in maniera differente è il rullo avente superficie esterna concava. In questo modo il tubo che si for-merà dalla piegatura della lamiera 2 risulterà mar-chiato all'esterno.

Alternativamente, entrambi il primo 3' ed il secondo 3'' rullo possono avere le superfici ester-ne con almeno una prima ed una seconda porzione su-perficiale conformate in maniera differente. In questo modo è possibile realizzare marchiature su entrambi i lati.

Con riferimento alle annesse figure verranno ora illustrate alcune possibili forme di realizza-zione della prima 8 e della seconda 9 porzione su-perficiale del rullo destinato alla marchiatura. Nelle annesse figure, a titolo puramente esemplifi-cativo, il rullo con tali caratteristiche è il pri-mo rullo 3 ma per quanto detto sopra, le medesime caratteristiche possono essere ugualmente previste nel secondo rullo 3''

Preferibilmente, la prima porzione superficiale 8 della superficie esterna 7' del primo rullo 3' è zigrinata, in modo tale da facilitare il trascina-mento della lamiera 2 nello spazio di lavorazione 4 per effetto della rotazione del primo rullo 3' stesso. La zigrinatura può ad esempio essere rea-lizzata mediante una lavorazione cosiddetta di "go-dronatura". La prima porzione superficiale 8 della superficie esterna 7' del primo rullo 3' presenta preferibilmente un'estensione maggiore delle ulte-riori porzioni della superficie esterna aventi ca-ratteristiche superficiali differenti e coinvolge pertanto una parte preponderante della lamiera (in particolare della superficie di una sua faccia su-periore 10).

Alternativamente, la prima porzione superficia-le 8 della superficie esterna 7' del primo rullo 3' può essere sostanzialmente liscia, ossia con una rugosità bassa. In questo caso, il trascinamento della lamiera 2 avviene principalmente per effetto delle pressioni opposte esercitate sulla lamiera dal primo 3' e del secondo 3'' rullo.

In accordo con una forma di realizzazione, la o le seconde porzioni superficiali 9 della superficie esterna Ί' del primo rullo 3' comprendono uno o più elementi sporgenti 11 in rilievo, tali da provocare una deformazione profonda sulla faccia superiore 10 della lamiera 2 (figura 3, A; figura 4). Gli ele-menti sporgenti 11 possono essere conformati come delle lettere oppure possono avere forme particola-ri, così da realizzare loghi o figure sulla lamie-ra. In prossimità degli elementi sporgenti 11, la superficie esterna 7' del primo rullo 3' è preferi-bilmente zigrinata o, alternativamente, può essere sostanzialmente liscia.

In accordo con una ulteriore possibile forma di realizzazione, la o le seconde porzioni superficia-li 9 della superficie esterna 7' del primo rullo 3' comprendono uno o più elementi rientranti 12, tali da realizzare dei vuoti sulla superficie esterna 7' (figura 3, B; figura 5). Questi vuoti si traducono in corrispondenti zone di sostanziale non deforma-zione superficiale della faccia superiore 10 della lamiera 2, che risulteranno comunque visibili ad un osservatore a causa della zigrinatura superficiale che verrà prodotta sulla faccia superiore 10 lamie-ra 2 a causa del contatto con la zigrinatura del primo rullo 3' nella prima porzione superficiale 8 della sua superficie esterna 7'. Gli elementi rientranti 12 potranno anch'essi essere conformati come delie lettere oppure avere forme particolari, così da realizzare loghi o figure sulla lamiera indivi-duati da porzioni a bassa rugosità, circondati dal-la superficie zigrinata.

Un analogo effetto sulla lamiera si può alter-nativamente ottenere sostituendo gli elementi rien-tranti 12 della forma di realizzazioni in figura 5 con porzioni superficiali sostanzialmente lisce o comunque aventi rugosità superficiale inferiore a quella della zigrinatura. Anche tali porzioni su-perficiali sostanzialmente lisce producono sulla faccia superiore 10 della lamiera 2 zone superfi-ciali aventi rugosità inferiori alle zone zigrina-te .

Preferibilmente, le seconde porzioni superfi-ciali 9 si sviluppano elicoidalmente sulla superfi-cie esterna 7' del primo rullo 3'. Alternativamen-te, secondo una forma di realizzazione non illu-strata nelle figure, esse possono essere disposte circonf erenzialmente sulla superficie esterna 7' del primo rullo 3'.

Il dispositivo 1 secondo l'invenzione può esse-re vantaggiosamente incluso in una macchina o in un impianto di formatura di tubi a partire da lamiera. Ad esempio, possono essere previsti uno o più dispositivi 1 secondo l'invenzione operativamente di-sposti in serie, così da realizzare più fasi di piegatura e marchiatura successive. Il o i disposi-tivi 1 secondo l'invenzione posso essere altresì associati a dispositivi di piegatura secondo la tecnica nota, ad esempio in grado di effettuare la sola piegatura, ma non la marchiatura. Come visto, tali dispositivi noti presentano ad esempio coppie di rulli contrapposti aventi rispettivamente una superficie esterna convessa ed una superficie esterna concava, ma sono privi di seconde porzioni aventi conformazioni superficiali differenti.

Con riferimento alle figure, verrà ora descrit-to un metodo per la formazione di tubi a partire da una lamiera e per la loro marchiatura.

Tale metodo include in particolare proprio una fase di piegatura e marchiatura della lamiera 2, che a sua volta comprende le fasi di:

- rendere disponibile la lamiera 2. Tale lamie-ra può ad esempio essere resa disponibile sotto forma di nastro svolto da una bobina (non mostrata nelle figure) , eventualmente con un polmone di ac-cumulo (anch'esso non mostrato nelle figure) opera-tivamente disposto tra la bobina ed il dispositivo 1 stesso;

- trascinare la lamiera 2 tra il primo rullo 3' ed il secondo rullo 3'' attraverso lo spazio di la-vorazione 4. Il trascinamento avviene per effetto della rotazione del primo 3' e del secondo 3'' rul-lo in senso opposto;

- incurvare la lamiera 2 durante il suo passag-gio attraverso lo spazio di lavorazione 4 per ef-fetto della forma del primo 3' e del secondo 3'' rullo; la convessità della superficie esterna 7' del primo rullo 3' e la concavità della superficie esterna l'<r>del secondo rullo 3'' (o viceversa) as-sicurano tale piegatura;

- marchiare la lamiera 2 durante il suo passag-gio nello spazio di lavorazione 4 per effetto della conformazione superficiale di almeno uno tra il primo 3' ed il secondo rullo 3''ri quali presenta-no le conformazioni precedentemente descritte.

Successivamente alla fase di piegatura e mar-chiatura possono essere previste ulteriori analoghe fasi di piegatura o marchiatura realizzate ad esempio da ulteriori dispositivi secondo l'invenzione operativamente posti in serie. Inol-tre, il metodo può comprendere una o più ulteriori fasi di piegatura (ma non di marchiatura) della la miera 2, preferibilmente mediante suoi passaggi tra due rulli contrapposti aventi superfici esterne ri spettivamente concava e convessa in dispositivi di piegatura secondo la tecnica nota o simili. Una o più fasi di piegatura semplice (ossia senza mar-chiatura) possono essere eventualmente previste an-che prima della fase di piegatura e marchiatura precedentemente descritte.

Una volta che, per effetto delle successive fasi di piegatura e di piegatura e marchiatura, la lamiera 2 assume una conformazione tubolare, il me-todo prevede vantaggiosamente una fase di saldatura della lamiera, in modo tale che questa assuma una conformazione tubolare continua.

Successivamente alla fase di saldatura, il me-todo comprende preferibilmente una fase di calibra-tura dei corpi tubolari così ottenuti.

Infine, il metodo può prevedere una fase di ta-glio dei corpi tubolari, in modo tale da realizzare tubi aventi lunghezze longitudinali desiderate.

Dalla descrizione sopra fornita la persona esperta potrà apprezzare come il dispositivo ed il metodo secondo l'invenzione consentano di unire in un unico dispositivo/in un'unica fase un passaggio di piegatura e la marchiatura. Questo viene ottenu-to grazie alla conformazione superficiale dei rulli, che sono in grado sia di piegare, sia di mar-chiare la lamiera. Non occorrono pertanto macchina-ri aggiunti appositi e vengono in tal modo elimina-ti i tempi di lavorazione ed i costi ad essi con-nessi.

Alle forme di realizzazione descritte la perso-na esperta, allo scopo di soddisfare esigenze con-tingenti specifiche, potrà apportare numerose ag-giunte, modifiche o sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza tuttavia uscire dall'ambito delle annesse rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) per la piegatura e la marchiatura di una lamiera (2) in un processo di formazione di tubi, comprendente un primo rullo (3') ed un secondo rullo (3'') contrapposti atti a trascinare per effetto della loro rotazione detta lamiera (2) attraverso uno spazio di lavorazione (4) da essi delimitato e a provocare un'incurvatura di detta lamiera (2) in seguito al suo passaggio attraverso detto spazio di lavorazione (4), caratterizzato dal fatto che almeno uno tra detti primo (3') e secondo (3'') rullo ha una superficie esterna (Ί') comprendente almeno una prima (8) ed una seconda (9) porzione superficiale aventi conformazioni superficiali tra loro differenti, tali che detta lamiera (2), per effetto del contatto con dette prima (8) e seconda (9) zona superficiale, si deformi superficialmente in modo differente in almeno una prima zona ed una seconda zona aventi disposizioni predefinite.
2. 2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detta prima porzione superficiale (8) dell'almeno uno tra detti primo (3') e secondo (3'') rullo è zigrinata.
3. 3. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detta prima porzione superficiale (8) dell'almeno uno tra detti primo (3') e secondo (3'') rullo è sostanzialmente liscia.
4. 4. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detta seconda porzione superficiale (9) dell'almeno uno tra detti primo (3') e secondo (3'') rullo comprende uno o più elementi sporgenti (11) in rilievo in modo tale che detta seconda zona della lamiera (2) presenti corrispondenti elementi rientranti.
5. 5. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta seconda porzione superficiale (9) dell'almeno uno tra detti primo (3') e secondo (3'') rullo comprende uno o più elementi rientranti (12).
6. 6. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta seconda porzione superficiale (9) dell'almeno uno tra detti primo (3') e secondo {3'') rullo si sviluppa elicoidalmente sulla superficie esterna (7') dell'almeno uno tra detti primo (3') e secondo (3'') rullo.
7. 7. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la superficie esterna di solo uno tra detti primo (3') e secondo [3'') rullo comprende dette almeno una prima (8) e seconda (9) porzione superficiale aventi caratteri-stiche superficiali differenti.
8. 8. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la superficie esterna (7') di detto primo rullo (3') è convessa e la superficie esterna (7'') di detto secondo rullo (3'') è concava, in cui solo la superficie esterna (7') di detto primo rullo (3') comprende dette almeno una prima (8) ed una seconda (9) porzione superficiale aventi caratteristiche superficiali differenti.
9. 9. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima (8) e detta seconda (9) porzione superficiale dell'almeno uno tra il primo (3') ed il secondo (3' ' ) rullo sono tali che dette prima e seconda zona della lamiera (2) siano disposte e conformate secondo figure e/o scritte e/o loghi e/o caratteri predefiniti.
10. 10. Metodo per la formazione e la marchiatura di tubi a partire da lamiera (2), comprendente almeno una fase di piegatura e marchiatura di detta lamiera (2), detta fase di piegatura e marchiatura della lamiera comprendendo le fasi di: - rendere disponibile detta lamiera (2); trascinare detta lamiera (2) tra un primo (3') ed un secondo (3'') rullo contrapposti per effetto della loro rotazione attraverso uno spazio di lavorazione (4) da essi delimitato; - incurvare detta lamiera (2) durante il suo passaggio attraverso lo spazio di lavorazione (4 per effetto del contatto con detto primo (3') e con detto secondo (3') rullo; - marchiare detta lamiera (2) durante il suo passaggio nello spazio di lavorazione (4) per effetto della conformazione superficiale di almeno uno tra detti primo (3') e secondo (3') rullo, in cui la superficie esterna di detto almeno uno tra il primo (3') ed il secondo (3') rullo comprende almeno una prima (8) ed una seconda (9) porzione superficiale aventi conformazioni superficiali differenti, tali che detta lamiera (2), per effetto del contatto con dette prima (8) e seconda (9) zona superficiale, si deformi superficialmente in modo differente in almeno una prima zona ed una seconda zona aventi disposizioni predefinite. il. Tubo realizzato mediante il metodo secondo la rivendicazione precedente.