ITMI20112120A1 - Macchina legatrice per fasci di barre o simili prodotti laminati - Google Patents

Description

MACCHINA LEGATRICE PER FASCI DI BARRE O SIMILI PRODOTTI LAMINATI

DESCRIZIONE

Campo dell’Invenzione

La presente invenzione concerne una macchina legatrice automatica per la legatura di fasci di barre o simili prodotti laminati aventi sviluppo prevalentemente longitudinale.

In particolare, i laminati prodotti in barre lunghe, in genere barre di ferro, vengono raccolti in fasci e devono essere trattenuti da legacci, ad esempio per essere movimentati nei magazzini e anche per il trasporto agli utilizzatori finali.

I fasci devono dunque essere tenuti ben stretti alle estremità, ed in genere sono inoltre previsti uno o più legacci laschi in corrispondenza del centro del fascio per poter infilare nei legacci il gancio di sollevamento e trasporto, che può essere effettuato ad esempio mediante gru a ponte o autogrù semoventi o simili.

Stato della Tecnica

Sono attualmente note macchine legatrici automatiche o semiautomatiche adottate in siderurgia e negli stabilimenti metalmeccanici, sviluppate in particolare negli anni 70 e 80 del secolo scorso, che consentono di alleviare o rimpiazzare completamente il lavoro manuale degli operai addetti al confezionamento, che spesso erano costretti a legare a mano fasci ancora caldi di barre in uscita dai laminatoi.

Nel corso degli anni, tuttavia, con l’aumento dell’efficienza produttiva degli impianti sono aumentati anche i volumi di produzione nell'unità di tempo, e pertanto le operazioni manuali devono ora essere svolte su di un numero sempre crescente di barre, e risulta ancora più svantaggiosa la perdita di tempo derivante dalla necessità di compiere manualmente le operazioni di legatura.

Inoltre, il diametro del filo per la legatura a mano non può, per ovvie ragioni, avere un diametro troppo grande quando le operazioni di legature devono essere svolte manualmente, e quindi risulta necessario, in questo caso, compiere un numero maggiore di giri attorno alle barre.

Mediante l'impiego di macchine legatrici automatiche, à ̈ invece possibile utilizzare un filo di vergella di diametro 5,5 mm fino a 8 mm. In questo modo à ̈ possibile limitare il numero di giri di legatura.

Diversi sono i sistemi di legatura noti dallo stato deH’arte.

In particolare, i sistemi di legatura prevedono la formazione di un laccio di filo stretto o di un legaccio con doppio filo lasco.

Il laccio stretto serve per compattare il fascio, mentre il doppio lasco serve per inserire i ganci di trasporto. Per la chiusura del legaccio possono essere adottati vari nodi: il tipo attorcigliato lungo, il tipo attorcigliato stretto, o il tipo a caramella. I sistemi di legatura di tipo noto dallo stato deH’arte che prevedono un solo filo stretto di legatura non danno le garanzie di sicurezza necessarie in quanto non riesce a stringere in maniera efficace le barre, ed il nodo attorcigliato che chiude il legaccio deve sopportare tutto lo sforzo di tenuta, così spesse volte esso arriva a rottura.

Il nodo a caramella risulta decisamente più sicuro rispetto al nodo attorcigliato, tuttavia non à ̈ possibile eseguirlo sempre in quanto richiede spazio, e di conseguenza non si può eseguire se si vuole ottenere un legaccio stretto.

Tutte le legatrici di tipo noto hanno bisogno di essere caricate con il filo prima dell’esecuzione del legaccio, e quindi esse prevedono un tempo morto tra un’operazione di legatura e l’altra, in quanto la macchina deve essere caricata con il filo.

L’alimentazione del filo nelle macchine legatrici automatiche di tipo noto dallo stato dell’arte avviene spingendo il filo stesso in guide scanalate mediante rulli pressori. Il filo viene poi inserito nel foro della cesoia o nella pinza di legatura.

Ogni volta che si deve eseguire un’operazione di legatura la macchina deve essere ricaricata in quanto il filo deve essere nuovamente inserito nella pinza di legatura.

Sommario dell’Invenzione

Compito precipuo della presente invenzione à ̈ quindi quello di fornire una macchina legatrice completamente automatica in grado di eseguire le operazioni di legatura di barre eliminando completamente le operazioni di ricarica del filo di legatura, e riducendo di conseguenza drasticamente i tempi morti che si hanno con le legatrici tradizionali.

All’interno di questo compito, à ̈ scopo delia presente invenzione quello di fornire una macchina legatrice automatica in grado di eseguire una legatura molto stretta in grado di effettuare una pluralità di avvolgimenti di legaccio a seconda della necessità, migliorando di conseguenza la robustezza della legatura.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione diverranno maggiormente chiari dalla seguente descrizione dettagliata, data in forma esemplificativa e non limitativa e illustrata nelle allegate figure in cui:

la figura 1 mostra un disegno, in vista frontale, della macchina legatrice secondo la presente invenzione;

la figura 2 mostra un disegno schematico di alcuni particolari della pinza di presa del filo della macchina legatrice secondo la presente invenzione;

la figura 3 mostra in modo schematico alcune fasi dell’avvolgimento in senso antiorario del filo di legatura attorno alle barre da legare mediante la macchina secondo la presente invenzione;

la figura 4 mostra in modo schematico alcune fasi dell’avvolgimento in senso orario del filo di legatura attorno alle barre da legare mediante la macchina secondo la presente invenzione.

Descrizione dettagliata dell’Invenzione

Con particolare riferimento alla figura 1 , la macchina legatrice secondo la presente invenzione comprende un corpo principale supportante una pluralità di mezzi di alimentazione di un filo di legatura 7 ad un dispositivo di legatura 1.

Più in particolare, detti mezzi di alimentazione del filo comprendono una pluralità di rulli raddrizza filo 6 i quali, azionati preferibilmente da un motore idraulico, tirano il filo di legatura 7 dalla matassa e lo spingono nei dispositivi guida filo 5 e successivamente al dispositivo di legatura 1 .

Detto dispositivo di legatura 1, comprende un anello principale di legatura 1 comprendente a sua volta, nella forma di realizzazione preferita mostrata qui a titolo esemplificativo della presente invenzione, due anelli concentrici che ruotano su due piste di sfere.

L’anello esterno à ̈ dentato, tipo ralla, del tipo noto dallo stato impiegato anche su gru semoventi o gru edili.

L’anello interno viene bloccato sulla struttura fissa della macchina, mentre sull’anello esterno sono montati una pluralità di rulli folli 2. Detti rulli sono costituiti da perni portanti montati su cuscinetti a sfere.

Detto anello principale di legatura 1 viene movimentato da un motoriduttore 3 con inverter sia in senso orario che in senso antiorario. Esso viene movimentato per tramite dell’anello dentato esterno, con un sistema di trasmissione del moto dal motoriduttore 3.

Il compito dell’anello principale di legatura 1 à ̈ quello di avvolgere il filo attorno al fascio di barre.

Un meccanismo di controllo della rotazione 4 può opportunamente essere previsto in corrispondenza di detto anello di legatura 1. In particolare, detto meccanismo comprenderà un encoder che segnalerà ad un PLC tutte le posizioni della ralla in rotazione, e consentirà quindi il controllo, attraverso un’unità di controllo computerizzata, delle varie fasi della legatura.

Solidalmente a detto disco esterno rotante di detto anello di legatura 1, sono previste due pinze gemelle 8a e 8b atte ad afferrare il filo 7.

La prima pinza 8a e la seconda pinza 8b sono in grado di svolgere numerose funzioni.

In particolare, esse sono in grado di afferrare il filo 7 saldamente, di tagliarlo, di ruotare attorno al proprio asse almeno di 180° e di traslare assialmente.

Uno schema della configurazione di dette pinze à ̈ dato in figura 2.

In particolare lo schema di figura 2 mostra come le pinze 8a e 8b comprendono vantaggiosamente mezzi di presa 81 del filo, costituiti nell’esempio da una morsa di bloccaggio, mezzi di taglio 80 per il taglio del filo, costituiti nell’esempio da una coppia di lame azionate da un apposito cilindro 83, mezzi di posizionamento 85 costituiti da un altro cilindro, mezzi di rotazione assiale 84 costituiti da un attuatore di rotazione.

Grazie a queste quattro funzioni eseguite dalle pinze di presa, esse possono svolgere sia l'avvolgimento del filo attorno al fascio di barre, in combinazione con la rotazione della ralla, sia l'operazione di chiusura del nodo di legatura.

In aggiunta a quanto sin qui esposto, la macchina legatrice secondo la presente invenzione comprenderà inoltre una pinza di torsione 9 per la realizzazione del nodo di legatura. La pinza di torsione 9 non verrà qui di seguito illustrata in dettaglio in quanto essa à ̈ già impiegata anche sulle macchine legatrici attualmente note sul mercato.

Inoltre, la macchina secondo la presente invenzione comprenderà vantaggiosamente almeno un quadro elettrico e una pulsantiera con comandi in manuale, semiautomatico e automatico, e potrà essere dotata anche di una centralina idraulica per l’azionamento dei rulli raddrizza filo 6 e per le operazioni di bloccaggio del fascio di barre durante le operazioni di legatura.

Le barre da legare 10 vengono inserite in una guida fissa 11 comprendente una superficie di appoggio sostanzialmente orizzontale e posta in corrispondenza dell’asse centrale di rotazione di detto anello principale di legatura 1.

Una volta inserite le barre da legare nella guida fissa 11, le barre stesse vengono mantenute stabilmente in posizione da una o più guide mobili di bloccaggio 12. In questo modo il fascio di barre da legare à ̈ stabilmente trattenuto nella posizione desiderata, fissa, mentre l’anello principale di legatura 1 può ruotare rispetto ad esso di 360°.

Altri dettagli della macchina secondo la presente invenzione verranno ora illustrati descrivendo un ciclo di funzionamento della macchina stessa.

Inizialmente, a macchina non caricata con le barre da legare, viene posizionata a bordo macchina la matassa di filo 7, ad esempio una vergella da 8 mm.

Il filo viene inserito manualmente nel canale di guida verso i rulli raddrizza filo 6, e viene successivamente spinto fino a raggiungere la prima pinza di presa 8a, che viene chiusa a bloccare l’estremità del filo 7. La macchina à ̈ dunque caricata e pronta per eseguire il primo legaccio in automatico.

La ralla dell’anello principale di legatura 1 viene posta in rotazione dal motoriduttore 3, ad esempio in senso antiorario, ed avvolge il filo attorno al fascio. La situazione à ̈ mostrata in figura 3, dove si nota come il filo 7 viene trascinato dall’anello di legatura 1 grazie alla presenza dei rulli folli 2, che fanno da perno per ii filo. In particolare uno di questi rulli 2, che si trovava in linea con il filo 7 quando questo entra nella ralla guidato dai rulli raddrizza filo 6 e dai dispositivi guida filo 5, aggancia il filo 7 trascinandolo con se quando l’anello 1 viene posto in rotazione. Quando la rotazione dell’anello principale di legatura 1 giunge nella posizione mostrata in figura 3 nello schema indicato con 3RA (in cui RA sta per rotazione antioraria), la pinza 8a trasla assialmente arretrando con una corsa predeterminata in modo da permettere al filo di passare e proseguire nel senso di avvolgimento per il numero di giri prestabilito.

Quando si indica che la pinza 8a “arretra†si vuole indicare che essa si sposta assialmente, parallelamente all'asse di rotazione dell’anello di legatura 1 coincidente con l’asse del fascio di barre 10, in direzione uscente dal foglio nella vista di figura 1. Viceversa, quando si indica che la pinza 8a “avanza†si vuole indicare che essa si sposta assialmente in direzione entrante nel foglio nella vista di figura 1.

Nel lavoro di rotazione, la macchina avvolge il filo attorno al fascio, ma contemporaneamente continua a richiamare filo 7 dalla matassa, e pertanto il filo si carica esternamente sull’anello principale di legatura 1, come mostrato sempre in figura 3.

Per questo motivo à ̈ prevista una pluralità di rulli folli 2 sull’esterno dell’anello principale di legatura 1. Il numero di giri che si avvolge sui rulli folli 2 à ̈ pari al numero di avvolgimenti del filo attorno al fascio di barre 10.

Terminati i giri impostati, quando l’anello principale di legatura 1 arriva nella posizione 4RA di figura 3, la seconda pinza 8b avanza dello spazio necessario per afferrare il filo 7 e l’anello di legatura si ferma nella posizione 6RA.

A questo punto, con la rotazione ferma, la seconda pinza 8b blocca il filo e la prima pinza 8a trasla assialmente, questa volta in avanti, arrivando ad allinearsi con la pinza 8b, la pinza di torsione 9 avanza bloccando sia l'estremità del filo portata dalla prima pinza 8a, sia il tratto di filo portato dalla seconda pinza 8b, quest’ultima, ovvero la seconda pinza 8b, taglia il filo vero la pinza di torsione 9 e mantiene bloccata l’altra estremità del filo, la prima pinza 8a si apre e la pinza di torsione esegue il nodo di chiusura.

Terminata l'esecuzione del nodo, la pinza dì torsione 9 si apre e arretra nella posizione di partenza. Si à ̈ così terminato il primo legaccio.

Poiché come detto le barre vengono legate con più legacci, la macchina à ̈ a questo punto già pronta per eseguire un secondo legaccio.

Infatti, l’anello di legatura 1 à ̈ carico sui rulli 2 esterni di un numero di giri di filo pari a quelli di legatura eseguiti attorno al fascio di barre da legare 10, e la seconda pinza 8b ha mantenuto bloccata l’estremità del filo 7, quindi la macchina à ̈ già carica e pronta per eseguire una nuova legatura.

A questo punto, dunque, l’anello di legatura 1 inizia la rotazione in senso orario secondo quanto mostrato in figura 4, svolgendo ed utilizzando per la legatura il filo precedentemente avvolto sui rulli 2 dell’anello di legatura 1.

Infatti, come si nota ad esempio dallo schema indicato con 1RO (RO indica rotazione oraria) di figura 4, quando l’anello di legatura 1 inizia la rotazione oraria la prima pinza 8a arretra e contemporaneamente la seconda pinza 8b ruota di 180° attorno al proprio asse in modo da non creare piegature alla testa del filo. I rulli raddrizza filo 6 invertono il loro senso di rotazione in modo da recuperare il filo che rimane lasco a causa della differenza dimensionale tra la circonferenza del fascio di barre 10 e la circonferenza dell’anello di legatura 1, come mostrato dalla freccia F visibile negli schemi di figura 4.

Quando l’anello di legatura 1 giunge nella posizione corrispondente allo schema 3RO di figura 4, la seconda pinza 8b arretra per permettere al filo di passare, analogamente a quanto visto in precedenza descrivendo la rotazione antioraria. Terminati i giri di legatura, quando l’anello giunge nella posizione 5RO, la prima pinza 8a avanza per prendere il filo, l’anello di rotazione 1 interrompe la sua rotazione nella posizione 6 RO, la prima pinza 8a afferra, bloccandolo, il filo, la seconda pinza 8b si sposta in avanti allineandosi alla prima pinza 8a, la pinza di torsione 9 avanza e blocca entrambi i tratti di filo portati dalle due pinze 8a e 8b, la prima pinza 8a taglia il filo e contemporaneamente tiene bloccata l’estremità del filo opposta a quella che si affaccia verso la pinza di torsione 9, la seconda pinza 8b si apre liberando il filo e la pinza di torsione 9 esegue il nodo.

Una volta eseguito il nodo, la pinza di torsione di apre e arretra nella posizione di partenza.

La seconda pinza 8b arretra e contemporaneamente ruota di 180° tornando nella posizione inziale, cioà ̈ in cui la cesoia risulta rivolta verso la pinza di torsione 9. Terminata la legatura in senso orario ora illustrata, la macchina à ̈ già pronta per eseguire una nuova legatura in senso antiorario, eseguendo nuovamente la sequenza di operazioni sopra descritte con riferimento alla figura 3, in quanto il filo 7 risulta già caricato e pinzato stabilmente dalla pinza 8a.

Da quanto si à ̈ sin qui illustrato, il ciclo di lavoro della macchina prevede, dal momento che sull’anello di legatura 1 principale si avvolge un numero di giri pari al numero di giri di legatura eseguito attorno al fascio di barre, che una volta eseguito un numero di giri NA di legatura in senso antiorario, venga eseguito un uguale numero di giri Noin senso orario.

Inoltre, risulta chiaro come il fascio di barre verrò fatto traslare assialmente lungo la guida fissa 11 in modo da eseguire i legacci nei punti desiderati del fascio con estrema facilità.

Ancora, à ̈ opportuno che l’operatore valuti con cura quando la matassa caricata sulla macchina à ̈ prossima all'esaurimento, in modo da sostituirla prima che venga eseguita una prima operazione di legatura in senso antiorario con filo insufficiente, la qual cosa costringerebbe poi ad estrarre il filo residuo dalla macchina.

Si à ̈ così mostrato come la macchina legatrice automatica secondo la presente invenzione consenta di raggiungere il compito e gli scopi proposti.

In particolare, si à ̈ inoltre mostrato come la macchina legatrice automatica secondo la presente invenzione sia in grado di eseguire le operazioni di legatura di barre eliminando completamente le operazioni di ricarica del filo di legatura, e riducendo di conseguenza drasticamente i tempi morti che si hanno con le legatrici tradizionali.

Numerose modifiche possono essere effettuate dall'esperto del ramo senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.

L’ambito di protezione delie rivendicazioni, quindi, non deve essere limitato dalle illustrazioni o dalle forme di realizzazione preferite mostrate nella descrizione in forma di esempio, ma piuttosto le rivendicazioni devono comprendere tutte le caratteristiche di novità brevettabile deducibili dalla presente invenzione, incluse tutte le caratteristiche che sarebbero trattate come equivalenti dal tecnico dei ramo.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina legatrice, particolarmente per la legatura di fasci di prodotti laminati (10), del tipo comprendente un dispositivo di legatura (1) adatto ad avvolgere un filo di legatura (7) attorno a detti prodotti da legare (10), mezzi di alimentazione (5, 6) di detto filo (7) di legatura a detto dispositivo di legatura (1) e almeno una pinza di torsione (9) per la realizzazione di un nodo di legatura su detto filo (7), caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di legatura comprende un anello principale di legatura (1) ruotante selettivamente in entrambi i sensi, orario e antiorario, attorno ad un asse di rotazione coincidente con l’asse longitudinale di detto fascio di prodotti da legare (10), e comprendente una pluralità di rulli folli (2) disposti lungo la sua circonferenza periferica, e caratterizzato inoltre dal fatto di comprendere almeno una coppia di pinze (8a, 8b) adatte ad afferrare e tagliare detto filo (7), dette pinze essendo inoltre adatte a traslare lungo la direzione individuata dall’asse di rotazione di detto dispositivo di legatura (1) 2. Macchina legatrice secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che su detti rulli folli (2) disposti lungo la circonferenza periferica di detto anello di legatura (1) si avvolge un numero di giri di filo pari al numero di giri di legatura eseguiti attorno a detti prodotti da legare (10). 3. Macchina legatrice secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detta coppia di pinze (8a, 8b) à ̈ costituita da una prima pinza (8a) e da una seconda pinza (8b), ciascuna di dette pinze comprendendo mezzi di presa (81) del filo, mezzi di taglio (80) per il taglio del filo, mezzi di posizionamento (85) atti a realizzare la traslazione di detta pinza, e mezzi di rotazione (84) per la rotazione di detta pinza. 4. Macchina legatrice secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto anello di legatura (1) à ̈ conformato a ralla, e comprende un anello interno fisso stabilmente associato al corpo di detta macchina ed un anello esterno dentato movimentato da un motoriduttore (3). 5. Metodo per la legatura di fasci di prodotti laminati (10) per mezzo di una macchina secondo una o più delle rivendicazioni dalla 1 alla 4, comprendente le seguenti fasi: - inserire una pluralità di prodotti di laminazione (10) in detta macchina legatrice; - alimentare la prima pinza di presa (8a) con detto filo (7) di legatura attraverso la movimentazione di detti mezzi di alimentazione (5, 6); - afferrare detto filo (7) per mezzo di detta prima pinza di presa (8a); - porre in rotazione in un senso, orario o antiorario, detto anello di legatura (1) effettuando uno o più giri di legatura del filo attorno a detti prodotti di laminazione (10); - afferrare detto filo per mezzo di detta seconda pinza di presa (8b) e arrestare a rotazione di detto anello di legatura (1); - bloccare i tratti di filo afferrati da dette prima (8a) e seconda (8b) pinze per mezzo di detta pinza di torsione (9); - tagliare il filo (7), per mezzo di detta seconda pinza (8b), in corrispondenza del tratto che si affaccia verso detta pinza di torsione (9) e mantenere al contempo bloccata nella pinza (8b) l’altra estremità; - aprire la prima pinza (8a) liberando il filo ed eseguire il nodo di chiusura per mezzo della pinza di torsione (9); - invertire il senso di marcia di detti mezzi di alimentazione (5, 6) e porre in rotazione detto anello di legatura (1) nel senso di rotazione, orario o antiorario, opposto al precedente mantenendo il filo pinzato dalla seconda pinza (8b), effettuare uno o più giri di legatura del filo attorno a detti prodotti di laminazione (10); - afferrare detto filo per mezzo di detta prima pinza di presa (8a) e arrestare a rotazione di detto anello di legatura (1); - bloccare i tratti di filo afferrati da dette prima (8a) e seconda (8b) pinze per mezzo di detta pinza di torsione (9); - tagliare II filo (7), per mezzo di detta pinza (8a), in corrispondenza del tratto che si affaccia verso detta pinza di torsione (9) e mantenere al contempo bloccata nella pinza (8a) l’altra estremità; - aprire la seconda pinza (8b) liberando il filo ed eseguire il nodo di chiusura per mezzo della pinza di torsione (9).