ITPD20110023A1 - GROUP OF COUPLING AND WINDING OF METAL TUBES AND ITS RELATED PIPE LINE - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda un gruppo di aggancio e avvolgimento di tubi metallici, e una linea tubificatrice comprendente detto gruppo di aggancio ed avvolgimento. The present invention relates to a group for hooking and winding metal pipes, and a tubing line comprising said hooking and winding unit.
Sono noti nell’arte svariati tipi di apparati di avvolgimento di tubi metallici che ricevono in ingresso nastri metallici e consentono, in uscita, di ottenere tubi metallici avvolti in coils. Various types of metal tube winding apparatuses are known in the art which receive metal strips at the inlet and allow the production of metal tubes wrapped in coils at the outlet.
In particolare, i nastri metallici vengono inviati alla linea tubificatrice. Inizialmente i coils vengono svolti su un apposito aspo svolgitore e successivamente il nastro, passando attraverso rulli opportunamente sagomati, prende la forma finale a sezione circolare in modo da realizzare un tubo. In particular, the metal strips are sent to the tubing line. Initially the coils are unwound on a special decoiler and subsequently the belt, passing through suitably shaped rollers, takes the final shape with a circular section in order to create a tube.
Il nastro così ripiegato viene quindi saldato longitudinalmente tramite un sistema ad alta frequenza (HF) che in continuità assicura una perfetta giunzione dei lembi ripiegati ed accostati tra loro. The folded strip is then welded longitudinally by means of a high frequency (HF) system which ensures a perfect junction of the folded and juxtaposed edges in continuity.
Il tubo così ottenuto viene raffreddato e calibrato, attraverso opportuni rulli, fino ad ottenere il diametro richiesto dall’utilizzatore. Il tubo così ottenuto viene avvolto in un apposito aspo avvolgitore ed infine tagliato a misura. The tube thus obtained is cooled and calibrated, by means of suitable rollers, until the diameter required by the user is obtained. The tube thus obtained is wound in a special reel and finally cut to size.
Gli apparati dell’arte nota presentano numerosi svantaggi. The apparatus of the known art have numerous disadvantages.
Infatti, tali apparati noti non prevedono automatismi per la fase di aggancio dell’estremità libera del tubo da parte dell’aspo avvolgitore. In questo modo, deve essere sempre garantita la presenza di un operatore che effettua manualmente tale fase di aggancio. In fact, these known apparatuses do not provide for automatisms for the coupling step of the free end of the tube by the winder. In this way, the presence of an operator who manually carries out this coupling phase must always be guaranteed.
Durante tale fase di aggancio manuale, inoltre, il dispositivo di alimentazione del tubo, disposto a monte dell’aspo avvolgitore, viene rallentato e in alcuni casi arrestato. Sia il rallentamento che l’arresto dell’alimentazione del tubo comporta una perdita di materiale in quanto l’operazione di saldatura del nastro ripiegato, molto delicata, viene compromessa. Furthermore, during this manual coupling phase, the tube feeding device, arranged upstream of the reel, is slowed down and in some cases stopped. Both slowing down and stopping the tube feeding involves a loss of material as the very delicate welding operation of the folded belt is compromised.
Pertanto, negli apparati dell’arte nota, al termine dell’avvolgimento del tubo sul relativo aspo avvolgitore, occorre tagliare il tratto di tubo saldato corrispondente alla fase di arresto o rallentamento su detto aspo. In questo modo si verificano rallentamenti nella linea produttiva nonché scarti di materiale che aumentano i costi dell’impianto. Therefore, in the apparatus of the known art, at the end of the winding of the tube on the relative reel, it is necessary to cut the section of welded tube corresponding to the stopping or slowing phase on said reel. In this way there are slowdowns in the production line as well as waste of material which increases the costs of the plant.
Inoltre, all’inizio del coil di tubo à ̈ sempre presente un tratto di tubo non saldato e quindi inutilizzabile. Furthermore, at the beginning of the tube coil there is always a section of tube that is not welded and therefore unusable.
Lo stesso problema si verifica al termine della fase di avvolgimento del tubo sull’aspo avvolgitore, quando l’operatore deve reggettare ed estrarre il coil di tubo saldato ed avvolto. The same problem occurs at the end of the tube winding phase on the reel, when the operator has to strap and extract the welded and wound tube coil.
Ne consegue che i dispositivi dell’arte nota sono costosi in quanto sono lenti e comportano scarti di materiale non trascurabili. It follows that the devices of the known art are expensive as they are slow and involve not negligible waste of material.
Lo scopo della presente invenzione à ̈ quello di risolvere gli inconvenienti citati con riferimento alla tecnica nota. The object of the present invention is to solve the drawbacks mentioned with reference to the known art.
Tali inconvenienti e limitazioni sono risolti da un gruppo di aggancio e avvolgimento in accordo con la rivendicazione 1. These drawbacks and limitations are solved by a hooking and winding unit in accordance with claim 1.
Altre forme di realizzazione della presente invenzione sono descritte nelle successive rivendicazioni. Other embodiments of the present invention are described in the subsequent claims.
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will be more understandable from the following description of its preferred and non-limiting embodiment examples, in which:
le figure 1a-1c rappresentano rispettivamente una vista in pianta e due viste laterali di un gruppo avvolgitore secondo la presente invenzione, in una condizione operativa in cui il tubo viene avvolto in un primo aspo del gruppo; Figures 1a-1c show respectively a plan view and two side views of a winding unit according to the present invention, in an operating condition in which the tube is wound in a first reel of the unit;
le figure 2a-2c rappresentano rispettivamente una vista in pianta e due viste laterali di un gruppo avvolgitore secondo la presente invenzione, in una condizione operativa in cui il tubo viene indirizzato verso un secondo aspo del gruppo; Figures 2a-2c represent respectively a plan view and two side views of a winding unit according to the present invention, in an operating condition in which the tube is directed towards a second reel of the unit;
le figure 3a-3c rappresentano rispettivamente una vista in pianta e due viste laterali di un gruppo avvolgitore secondo la presente invenzione, in una condizione operativa in cui il tubo viene agganciato dal secondo aspo del gruppo; Figures 3a-3c respectively show a plan view and two side views of a winding unit according to the present invention, in an operating condition in which the tube is hooked by the second reel of the unit;
le figure 4a-4c rappresentano rispettivamente una vista in pianta e due viste laterali di un gruppo avvolgitore secondo la presente invenzione, in una condizione operativa in cui mentre il tubo viene agganciato dal secondo aspo del gruppo, la matassa di tubo avvolta nel primo aspo viene reggettata e prelevata; Figures 4a-4c respectively show a plan view and two side views of a winding unit according to the present invention, in an operating condition in which while the tube is hooked by the second reel of the unit, the tube skein wound in the first reel is strapped and picked up;
le figure 5a-5c rappresentano rispettivamente una vista in pianta e due viste laterali di un gruppo avvolgitore secondo la presente invenzione, in una condizione operativa in cui il tubo viene avvolto sul secondo aspo; figures 5a-5c represent respectively a plan view and two side views of a winding unit according to the present invention, in an operating condition in which the tube is wound on the second reel;
la figura 6 rappresenta una vista ingrandita in pianta di un gruppo avvolgitore in una fase di aggancio del tubo sull’aspo; figure 6 represents an enlarged plan view of a winding unit in a phase of hooking the tube onto the reel;
la figura 7 rappresenta una vista laterale del gruppo di figura 6, dal lato della freccia VII di figura 6; figure 7 represents a side view of the assembly of figure 6, from the side of the arrow VII of figure 6;
la figura 8 rappresenta una vista laterale del gruppo di figura 6, dal lato della freccia VIII di figura 6, in cui l’elemento aspo à ̈ stato omesso. figure 8 represents a side view of the group of figure 6, from the side of the arrow VIII of figure 6, in which the reel element has been omitted.
Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici. The elements or parts of elements in common between the embodiments described below will be indicated with the same numerical references.
Con riferimento alle suddette figure, con 4 si à ̈ globalmente indicato un gruppo di aggancio ed avvolgimento di un tubo 8, adatto a ricevere, agganciare e avvolgere detto tubo 8 su almeno un aspo avvolgitore, come meglio descritto nel seguito. With reference to the aforementioned figures, 4 globally indicates a coupling and winding assembly for a tube 8, suitable for receiving, hooking and winding said tube 8 on at least one reel, as better described below.
Il gruppo di aggancio e avvolgimento 4 fa usualmente parte di una linea tubificatrice che riceve il tubo sotto forma di nastro e procede prima alla piegatura e saldatura del nastro in forma di tubo a sezione circolare, e poi alla piegatura del tubo così formato su appositi aspi avvolgitori. The hooking and winding unit 4 is usually part of a tubing line which receives the tube in the form of a belt and proceeds first to the bending and welding of the belt in the form of a circular section tube, and then to the bending of the tube thus formed on suitable reels winders.
Il gruppo di aggancio e avvolgimento 4 rappresenta quindi la porzione a valle di tale linea tubificatrice (non rappresentata). The hooking and winding assembly 4 therefore represents the downstream portion of this tubing line (not shown).
Il gruppo di aggancio e avvolgimento 4 comprende almeno un dispositivo alimentatore 12 di un tubo 8 adatto ad alimentare un’estremità libera 16 del tubo 8 ad almeno un aspo avvolgitore girevole rispetto ad un asse di avvolgimento Z-Z. The hooking and winding assembly 4 comprises at least one feeding device 12 of a tube 8 suitable for feeding a free end 16 of the tube 8 to at least one winder rotatable with respect to a winding axis Z-Z.
Preferibilmente, il gruppo di aggancio 4 comprende due aspi avvolgitori, ossia un primo e un secondo aspo avvolgitore 20,24 adatti a lavorare in parallelo tra loro in modo da consentire l’avvolgimento del tubo alternativamente su detti aspi senza mai arrestare l’alimentazione del tubo 8. Preferably, the hooking assembly 4 comprises two winding reels, that is a first and a second winding reel 20,24 suitable to work in parallel with each other so as to allow the winding of the tube alternately on said reels without ever stopping the tube feed 8.
Il tubo 8 viene alimentato lungo una direzione longitudinale di alimentazione X-X, ad esempio orizzontale, ossia parallela ad un piano di appoggio del gruppo 4. The tube 8 is fed along a longitudinal feed direction X-X, for example horizontal, ie parallel to a support plane of the group 4.
Ad esempio, il dispositivo alimentatore 12 comprende un contametri 28, che misura la lunghezza di tubo 8 alimentato al gruppo e un dispositivo di taglio 32 adatto a tagliare il tubo 8 alla lunghezza desiderata. For example, the feeding device 12 comprises a meter counter 28, which measures the length of tube 8 fed to the unit and a cutting device 32 suitable for cutting the tube 8 to the desired length.
Preferibilmente, il dispositivo di taglio 32 trasla almeno parzialmente assieme al tubo 8 in modo da consentire il taglio del tubo 8 senza dover rallentare o addirittura arrestare l’alimentazione del tubo 8. Preferably, the cutting device 32 translates at least partially together with the tube 8 so as to allow the cutting of the tube 8 without having to slow down or even stop the feeding of the tube 8.
Ad esempio, il dispositivo di taglio 32 comprende una lama che trasla alla medesima velocità del tubo 8 in modo da sezionarlo in due. For example, the cutting device 32 comprises a blade which translates at the same speed as the tube 8 so as to cut it in two.
Preferibilmente, il dispositivo di taglio comprende anche un sensore di interruzione 34 del tubo 8, il quale avverte l’avvenuto taglio del tubo 8. Preferably, the cutting device also comprises an interruption sensor 34 of the tube 8, which warns that the tube 8 has been cut.
Secondo una forma di realizzazione, a valle del dispositivo di taglio 32, il gruppo 4 comprende uno scambiatore di posizione o deviatore 36 che devia l’estremità libera 16 del tubo 8 alternativamente verso il primo e il secondo aspo 20,24. According to an embodiment, downstream of the cutting device 32, the unit 4 comprises a position exchanger or diverter 36 which deflects the free end 16 of the tube 8 alternatively towards the first and second reels 20, 24.
Il dispositivo di taglio 32 à ̈ sincronizzato con lo scambiatore di posizione 36 in modo da indirizzare o deviare l’estremità libera 16 appena tagliata verso il predeterminato aspo avvolgitore 20,24. In particolare, il dispositivo deviatore 36 à ̈ operativamente connesso con il sensore di interruzione 34 in modo da attivarsi solo a seguito di un effettivo taglio completo del tubo 8. The cutting device 32 is synchronized with the position exchanger 36 so as to direct or divert the free end 16 just cut towards the predetermined reel 20,24. In particular, the diverter device 36 is operatively connected with the interruption sensor 34 so as to be activated only following an effective complete cut of the pipe 8.
In particolare, a valle del dispositivo deviatore 36 sono presenti almeno due rulliere guidatubo 40 comprendenti rulli 44 disposti in modo da individuare un percorso predeterminato di passaggio del tubo 8, i rulli 44 essendo disposti su assi verticali paralleli all’asse di avvolgimento Z-Z. In particular, downstream of the diverter device 36 there are at least two tube guiding roller conveyors 40 comprising rollers 44 arranged so as to identify a predetermined path for the passage of the tube 8, the rollers 44 being arranged on vertical axes parallel to the winding axis Z-Z.
Preferibilmente, i rulli sono disposti a coppie contrapposte lungo la direzione longitudinale di alimentazione X-X in modo da individuare un percorso di passaggio per il tubo 8 e da vincolare il tubo 8 a muoversi all’interno di detto percorso. Preferably, the rollers are arranged in opposite pairs along the longitudinal feed direction X-X so as to identify a passage path for the tube 8 and to constrain the tube 8 to move inside said path.
Vantaggiosamente, il percorso individuato dai rulli 44 à ̈ aperto verticalmente e pertanto il tubo 8 à ̈ libero di traslare in direzione verticale all’interno del percorso individuato dai rulli 44. Advantageously, the path identified by the rollers 44 is open vertically and therefore the tube 8 is free to translate in a vertical direction within the path identified by the rollers 44.
Preferibilmente, detti rulli 44 sono montati folli sui propri assi verticali, in modo da facilitare lo scorrimento e l’avanzamento dell’estremità libera 16 e in generale del tubo 8. Preferably, said rollers 44 are idle mounted on their own vertical axes, so as to facilitate the sliding and advancement of the free end 16 and in general of the tube 8.
Secondo una forma di realizzazione, il gruppo 4 comprende due coppie di rulli 44 che individuano due percorsi che si divaricano, partendo dal dispositivo deviatore 36 e che terminano ciascuno in prossimità di un relativo aspo avvolgitore 20,24. According to an embodiment, the unit 4 comprises two pairs of rollers 44 which identify two paths which spread apart, starting from the deviator device 36 and which each terminate in proximity to a relative reel 20, 24.
Al termine delle rulliere guidatubi 40 il gruppo presenta detti aspi avvolgitori 20,24 sui quali l’estremità libera 16 deve essere fissata e poi avvolta. At the end of the tube guiding roller conveyors 40 the assembly has said winding reels 20, 24 on which the free end 16 must be fixed and then wound.
Secondo una forma di realizzazione, tra le rulliere guidatubi 40 e i rispettivi aspi avvolgitori 20,24 viene frapposto uno stratificatore 48 che ha la funzione di movimentare il tubo 8 parallelamente all’asse di avvolgimento Z-Z, ossia in direzione verticale, secondo un movimento verticale alternato di rispettive semicorse in modo da facilitare l’avvolgimento compatto e regolare del tubo attorno all’aspo stesso. According to an embodiment, between the tube guiding roller conveyors 40 and the respective winding reels 20,24 a stratifier 48 is interposed which has the function of moving the tube 8 parallel to the winding axis Z-Z, i.e. in a vertical direction, according to a vertical movement alternating of respective half-strokes in order to facilitate compact and regular winding of the tube around the reel itself.
Il gruppo 4, in corrispondenza di ciascun aspo avvolgitore 20,24, comprende almeno una morsa di aggancio 52 adatta a ricevere e bloccare detta estremità libera 16 del tubo 8, per consentire l’avvolgimento del tubo attorno all’aspo avvolgitore 20,24. The unit 4, in correspondence with each reel 20,24, comprises at least one hooking vice 52 suitable for receiving and locking said free end 16 of the tube 8, to allow the tube to be wound around the reel 20, 24.
La morsa di aggancio 52 à ̈ fissata all’aspo avvolgitore 20,24 in modo da ruotare solidalmente con questo. Secondo una forma di realizzazione, la morsa di aggancio 52 comprende una coppia di ganasce 54, di cui almeno una à ̈ mobile rispetto all’altra in modo da individuare un canale di ingresso 55 per accogliere e serrare l’estremità libera 16 del tubo 8 in detto canale di ingresso 55. The hooking vice 52 is fixed to the winding reel 20,24 so as to rotate integrally with it. According to an embodiment, the hooking vice 52 comprises a pair of jaws 54, of which at least one is movable with respect to the other so as to identify an inlet channel 55 to receive and clamp the free end 16 of the tube 8 in said inlet channel 55.
L’aspo avvolgitore 20,24 comprende un nucleo 56, attorno al quale si avvolge il tubo 8, un piatto di base 60 e un piatto superiore 64. Preferibilmente, il piatto di base 60 porta la morsa di aggancio 52 e il piatto superiore 64 realizza una chiusura superiore per compattare la matassa di tubo 8 avvolto. The reel 20,24 comprises a core 56, around which the tube 8 is wound, a base plate 60 and an upper plate 64. Preferably, the base plate 60 carries the clamping vice 52 and the upper plate 64 realizes an upper closure to compact the coil of wound tube 8.
Secondo una possibile forma di realizzazione, il piatto superiore 64 comprende due coppie di paratie mobili 66, ad esempio incernierate ad un’estremità del nucleo in modo da poter facilitare, in configurazione di apertura, l’estrazione della matassa di tubo avvolto. According to a possible embodiment, the upper plate 64 comprises two pairs of movable bulkheads 66, for example hinged to one end of the core so as to facilitate, in the open configuration, the extraction of the coil of wound tube.
L’aspo avvolgitore 20,24 à ̈ operativamente connesso ad un motore, preferibilmente a controllo di coppia. The reel 20,24 is operationally connected to a motor, preferably with torque control.
Preferibilmente, il nucleo 56 del’aspo 20,24 à ̈ rigonfiabile in modo da allargarsi radialmente, ossia perpendicolarmente all’asse di avvolgimento Z-Z, per tendere il tubo 8 durante l’avvolgimento e da ridursi radialmente in modo da facilitare l’estrazione della matassa avvolta dall’aspo stesso 20,24. Preferably, the core 56 of the reel 20,24 is swellable so as to widen radially, i.e. perpendicular to the winding axis Z-Z, to stretch the tube 8 during winding and to reduce radially so as to facilitate the Extraction of the coil wound by the reel itself 20,24.
Vantaggiosamente il gruppo 4 comprende primi e secondi mezzi di guida 68,72 del tubo 8 adatti ad allineare automaticamente l’estremità libera 16 del tubo 8 con detto canale di ingresso 55 della morsa di aggancio 52. Advantageously, the unit 4 comprises first and second guide means 68, 72 of the tube 8 suitable for automatically aligning the free end 16 of the tube 8 with said inlet channel 55 of the hooking vice 52.
In particolare, i primi mezzi di guida 68 allineano l’estremità libera 16 del tubo 8 con il canale di ingresso 55 della morsa di aggancio 52, radialmente, ossia rispetto ad una direzione perpendicolare all’asse di avvolgimento Z-Z e incidente con questo. In particular, the first guide means 68 align the free end 16 of the tube 8 with the inlet channel 55 of the hooking vice 52, radially, i.e. with respect to a direction perpendicular to the winding axis Z-Z and incident with this .
I secondi mezzi di guida 72 allineano l’estremità libera 16 del tubo 8 con il canale di ingresso 55 della morsa di aggancio 52, rispetto ad una direzione verticale, parallela a detto asse di avvolgimento Z-Z. The second guide means 72 aligns the free end 16 of the tube 8 with the inlet channel 55 of the hooking vice 52, with respect to a vertical direction, parallel to said winding axis Z-Z.
Secondo una forma di realizzazione, i primi mezzi di guida 68 comprendono una prima paratia 76 mobile radialmente, avente almeno una parete di guida 80 parallela a detto canale di ingresso 55. According to an embodiment, the first guiding means 68 comprise a first radially movable bulkhead 76, having at least one guiding wall 80 parallel to said inlet channel 55.
Ad esempio, i primi mezzi di guida 68 sono azionati con comando pneumatico. Ovviamente, Ã ̈ anche possibile prevedere azionamenti di tipo idraulico e/o elettrico. For example, the first guide means 68 are operated with pneumatic control. Obviously, it is also possible to provide hydraulic and / or electric drives.
I secondi mezzi di guida 72 comprendono una seconda paratia 84 mobile verticalmente in modo da vincolare l’estremità libera 16 del tubo 8 a passare tra la seconda paratia 84 ed infilarsi nella morsa di aggancio 52. The second guide means 72 comprise a second bulkhead 84 movable vertically so as to constrain the free end 16 of the tube 8 to pass between the second bulkhead 84 and slip into the hooking vice 52.
Secondo una possibile forma di realizzazione, la seconda paratia comprende un braccio di guida 85 incernierato ad un relativo supporto 86, detto braccio terminando con una testa di guida 87 munita di una scanalatura 89. Tale scanalatura 89 consente il passaggio del’estremità libera 16 del tubo 8 e ne impedisce rispettivi movimenti verticali e radiali. According to a possible embodiment, the second bulkhead comprises a guide arm 85 hinged to a relative support 86, said arm ending with a guide head 87 provided with a groove 89. This groove 89 allows the free end 16 to pass through. of the tube 8 and prevents respective vertical and radial movements thereof.
Ad esempio, i secondi mezzi di guida 72 sono azionati con comando idraulico. Ovviamente, Ã ̈ anche possibile prevedere azionamenti di tipo pneumatico e/o elettrico. For example, the second guide means 72 are operated with a hydraulic control. Obviously, it is also possible to provide pneumatic and / or electric drives.
Preferibilmente, il gruppo 4 comprende almeno un sensore di posizione 88 dell’estremità libera 16 del tubo 8 che rileva il passaggio di detta estremità libera 16 attraverso i mezzi di guida 68,72, detto almeno un sensore di posizione 88 comandando l’azionamento della morsa di aggancio 52 per bloccare l’estremità libera 16 del tubo 8. Preferably, the unit 4 comprises at least one position sensor 88 of the free end 16 of the tube 8 which detects the passage of said free end 16 through the guide means 68, 72, said at least one position sensor 88 controlling the actuation of the clamping vice 52 to lock the free end 16 of the tube 8.
Inoltre, il gruppo 4 comprende almeno un sensore di coppia associato all’aspo avvolgitore 20,24, adatto ad arrestare la rotazione dell’aspo 20,24. In particolare, detto sensore di coppia, se misura una coppia resistente inferiore ad un valore predeterminato ad esempio a causa di un mancato o difettoso agganciamento dell’estremità libera 16 del tubo 8, provvede ad interrompere la rotazione dell’aspo stesso in modo da consentire un nuovo e corretto agganciamento del tubo stesso. Furthermore, the unit 4 comprises at least one torque sensor associated with the reel 20,24, suitable for stopping the rotation of the reel 20,24. In particular, said torque sensor, if it measures a resisting torque lower than a predetermined value, for example due to a lack of or defective coupling of the free end 16 of the tube 8, interrupts the rotation of the reel in a way to allow a new and correct coupling of the tube itself.
Preferibilmente, il gruppo 4 comprende un dispositivo pressore 96, montato su un braccio mobile 100, che blocca la spira più esterna del tubo 8 al termine del suo avvolgimento sull’aspo avvolgitore 20,24 in modo da facilitare la reggettatura del tubo 8 avvolto in spire. Preferably, the unit 4 comprises a pressing device 96, mounted on a movable arm 100, which blocks the outermost coil of the tube 8 at the end of its winding on the reel 20,24 so as to facilitate the strapping of the wound tube 8 in coils.
Verrà ora descritto il funzionamento di un gruppo di aggancio e avvolgimento secondo l’invenzione. The operation of a hooking and winding unit according to the invention will now be described.
In particolare, la materia prima giunge sotto forma di coils di nastro, tipicamente di acciaio al carbonio, disponibile in vari spessori. In particular, the raw material comes in the form of strip coils, typically of carbon steel, available in various thicknesses.
Il coil del nastro viene posizionato ad asse orizzontale servendosi di un adeguato ribaltatore e successivamente caricato su un aspo svolgitore a mezzo carroponte. Qui viene fissato ai supporti e liberato dalla reggia di contenimento. In questa fase viene effettuato un controllo dimensionale (spessore) e di qualità del materiale (piegatura). L’aspo svolgitore viene ruotato di 180°, portando il coil dalla posizione di carico a quella di lavoro. Quindi la parte iniziale del coil viene giuntata, ad esempio a mezzo saldatrice a scintillio, con quella terminale proveniente dalla linea e facente parte del coil precedente. Questa operazione si rende necessaria per dare continuità al lavoro. Per evitare di fermare la linea, dopo la giunzione viene comandato l’avviamento di un sistema di accumulo, il quale preleva il nastro ad una velocità superiore a quella di utilizzo della linea, per far sì che l’operatore abbia poi il tempo di ripetere la precedente operazione, senza dover fermare la linea produttiva. The coil of the strip is positioned on a horizontal axis using a suitable overturning device and then loaded onto a decoiler by means of an overhead crane. Here it is fixed to the supports and freed from the containment strap. In this phase, a dimensional (thickness) and quality control of the material (bending) is carried out. The decoiler is rotated 180 °, bringing the coil from the loading position to the working position. Then the initial part of the coil is joined, for example by means of a spark welder, with the terminal part coming from the line and forming part of the previous coil. This operation is necessary to give continuity to the work. To avoid stopping the line, after the splice the start-up of an accumulation system is commanded, which picks up the belt at a speed higher than that of use of the line, to ensure that the operator then has the time to repeat the previous operation, without having to stop the production line.
Il nastro viene prelevato dal polmone di accumulo alla velocità predeterminata dalla linea completa di produzione. Il nastro, passando per una serie di rulli opportunamente sagomati, prende via via la forma finale, che prevede una sezione circolare (tubo). Dato lo sforzo meccanico che ne deriva, tutti i rulli sono raffreddati con apposita soluzione emulsionabile. The belt is taken from the accumulation buffer at the speed predetermined by the complete production line. The belt, passing through a series of suitably shaped rollers, gradually takes the final shape, which includes a circular section (tube). Given the resulting mechanical stress, all the rollers are cooled with a suitable emulsifiable solution.
Il nastro così formato deve essere quindi saldato longitudinalmente, per divenire un tubo vero e proprio. The strip thus formed must then be welded longitudinally to become a real tube.
In questa fase interviene un sistema di saldatura, detta “ad alta frequenza (HF)†, che in continuità assicura una perfetta giunzione dei lembi ed una saldatura garantita. In this phase, a welding system, called â € œhigh frequency (HF) â €, intervenes, which in continuity ensures a perfect joint of the edges and a guaranteed welding.
Si utilizza una certa quantità di azoto liquido, il quale, durante il cambio di stato (da liquido a gassoso), assicura il corretto raffreddamento dell’impedenza interna del circuito saldante. A certain quantity of liquid nitrogen is used, which, during the change of state (from liquid to gaseous), ensures the correct cooling of the internal impedance of the welding circuit.
Il tubo così ottenuto viene raffreddato, passando per un tubo pieno di liquido emulsionabile e successivamente per una seconda serie di rulli, opportunamente sagomati, che lo portano al corretto diametro richiesto dall’utilizzo finale. In questa fase vi à ̈ anche un controllo elettronico, in continuo, di qualità della saldatura longitudinale. Dato lo sforzo meccanico che ne deriva, tutti i rulli sono raffreddati con apposita soluzione emulsionabile. The tube thus obtained is cooled, passing through a tube full of emulsifiable liquid and subsequently through a second series of suitably shaped rollers, which bring it to the correct diameter required for the final use. In this phase there is also a continuous electronic control of the quality of the longitudinal welding. Given the resulting mechanical stress, all the rollers are cooled with a suitable emulsifiable solution.
Il tubo così ottenuto, già di dimensioni adeguate all’utilizzo, viene arrotolato in bobine nella stazione successiva. The tube thus obtained, already of adequate size for use, is rolled up into reels in the next station.
In particolare, il tubo 8 viene inviato verso l’aspo avvolgitore libero, ad esempio il primo aspo avvolgitore 20, passando per la corrispondente rulliera guidatubo 40’(figure 1a-1c). In particular, the tube 8 is sent towards the free winding reel, for example the first winding reel 20, passing through the corresponding tube guiding roller conveyor 40 '(figures 1a-1c).
Il convogliamento dell’estremità libera 16 verso detto primo aspo avvolgitore 20 avviene per opera del deviatore 36. The conveyance of the free end 16 towards said first winding reel 20 takes place by means of the deviator 36.
In questa fase, il secondo aspo avvolgitore 24, con i relativi mezzi di guida 68,72 à ̈ fermo. Invece, in corrispondenza del primo aspo avvolgitore 20 che ruota avvolgendo attorno a sé il tubo 8, lo stratificatore 48 à ̈ in azione in modo da favorire il corretto avvolgimento del tubo 8 attorno al primo aspo avvolgitore 20. I primi mezzi di guida 68 sono in posizione di apertura in modo da non interferire con il tubo in fase di avvolgimento; i secondi mezzi di guida del primo aspo avvolgitore 20 sono pure in posizione di apertura per consentire l’avvolgimento del tubo che trasla parallelamente al’asse di avvolgimento sotto l’azione dello stratificatore 48. In this phase, the second winder 24, with the relative guide means 68, 72, is stationary. On the other hand, in correspondence with the first winder 20 which rotates by wrapping the tube 8 around itself, the stratifier 48 is in action so as to favor the correct winding of the tube 8 around the first winder 20. The first guiding means 68 they are in the open position so as not to interfere with the tube being wound; the second guide means of the first winder 20 are also in the open position to allow the winding of the tube which translates parallel to the winding axis under the action of the stratifier 48.
Al raggiungimento dei metri previsti, ad esempio pari a 1500 metri, in automatico si aziona il dispositivo di taglio 32, che, senza fermare la linea, divide il tubo 8 in sezione trasversale, ad esempio attraverso una lama a disco, montata su di un carrello che diviene solidale al tubo 8 per i pochi secondi necessari ad effettuare l’operazione. Grazie a questo procedimento, à ̈ appunto possibile tagliare il tubo 8 senza arrestare e neppure rallentare l’alimentazione del tubo 8. When the foreseen meters are reached, for example equal to 1500 meters, the cutting device 32 is automatically activated, which, without stopping the line, divides the pipe 8 into a cross section, for example through a disc blade, mounted on a trolley which becomes integral with tube 8 for the few seconds necessary to carry out the operation. Thanks to this procedure, it is precisely possible to cut tube 8 without stopping or even slowing down the feeding of tube 8.
A seguito del taglio, il sensore di interruzione 34 dà il segnale al dispositivo deviatore 36 di deviare il tubo verso il secondo aspo avvolgitore 24 (figure 2a-2c). Following the cut, the interruption sensor 34 gives the signal to the diverter device 36 to divert the tube towards the second reel 24 (Figures 2a-2c).
Successivamente, il tubo si dirige verso l’aspo avvolgitore vuoto, ossia il secondo aspo avvolgitore 24, pronto per effettuare il nuovo avvolgimento della bobina. In questa prima fase, il secondo aspo avvolgitore 24, precedentemente liberato da un coil di tubo avvolto, à ̈ fermo; inoltre i primi e secondi mezzi di guida 68,72 sono inizialmente posizionati in condizione di guida, finché i sensori di posizione 88 non avvertono il passaggio del’estremità libera 16 del tubo verso il secondo aspo avvolgitore 24. Subsequently, the tube goes towards the empty reel winder, that is the second winder 24, ready to carry out the new winding of the reel. In this first phase, the second winder 24, previously freed from a coiled tube coil, is stationary; furthermore, the first and second guide means 68, 72 are initially positioned in the driving condition, until the position sensors 88 sense the passage of the free end 16 of the tube towards the second winder 24.
Nel frattempo, il primo aspo 20 ruota per avvolgere l’ultima porzione di tubo ormai tagliata. Il dispositivo pressore 96 si chiude sull’ultimo tratto di tubo per impedire lo svolgimento delle ultime spire e facilitare la successiva reggettatura del tubo avvolto. In the meantime, the first reel 20 rotates to wind up the last portion of the tube now cut. The pressure device 96 closes on the last section of the tube to prevent unwinding of the last turns and to facilitate the subsequent strapping of the wound tube.
Nella fase successiva (figure 3a-3c), i sensori di posizione del secondo aspo avvolgitore 24 rilevano il passaggio del tubo 8 e comandano i primi e secondi mezzi di guida 68,72 che dopo aver guidato l’estremità libera verso la morsa di aggancio 52, preventivamente aperta per accogliere e serrare detta estremità libera 16, si ritirano per non interferire con la fase di avvolgimento del tubo. Nel frattempo, il primo aspo avvolgitore 20 à ̈ ormai fermo e il dispositivo pressore blocca il tubo in posizione avvolta. In the next phase (figures 3a-3c), the position sensors of the second winder 24 detect the passage of the tube 8 and control the first and second guide means 68,72 which, after having guided the free end towards the hook 52, previously opened to receive and clamp said free end 16, retract so as not to interfere with the tube winding step. In the meantime, the first reel 20 is now stopped and the pressing device blocks the tube in the wound position.
Nella fase successiva (figure 4a-4c), la morsa di aggancio 52 del secondo aspo avvolgitore 24 serra tra le proprie ganasce 54 l’estremità libera del tubo e il secondo aspo avvolgitore comincia a ruotare. In questa fase vi à ̈ una seppur lieve differenza di velocità tra la velocità lineare di avanzamento del tubo verso il secondo aspo avvolgitore 24 e l’iniziale velocità di rotazione del secondo aspo stesso. In particolare, quest’ultima velocità risulta leggermente inferiore fino alle condizioni di regime, in virtù della fase di inerzia dovuta alla partenza del motore; ne consegue che il tubo tende ad accumularsi verso il secondo aspo avvolgitore 24 e per questo motivo, grazie alla rulliera guidatubo 40, il tubo può flettersi elasticamente senza dover arrestare e neppure rallentare la velocità di avanzamento del tubo (figura 4b). In the next phase (figures 4a-4c), the hooking vice 52 of the second winder 24 clamps the free end of the tube between its jaws 54 and the second winder begins to rotate. In this phase there is a slight difference in speed between the linear speed of advancement of the tube towards the second reel 24 and the initial speed of rotation of the second reel itself. In particular, this latter speed is slightly lower up to the steady state conditions, by virtue of the inertia phase due to the starting of the engine; it follows that the tube tends to accumulate towards the second reel 24 and for this reason, thanks to the tube guide roller 40, the tube can flexibly flex without having to stop or even slow down the speed of advancement of the tube (figure 4b).
Contemporaneamente, un operatore può reggettare il tubo avvolto sul primo aspo avvolgitore 20 per poi prelevare la matassa avvolta in totale sicurezza. At the same time, an operator can strap the wound tube onto the first reel 20 and then pick up the wound skein in total safety.
Nella fase successiva (figure 5a-5c), il secondo aspo avvolgitore 24, dopo aver afferrato l’estremità libera del tubo mediante la morsa di aggancio 52, comincia a ruotare, previo arretramento dei primi e secondi mezzi di guida 68,72. Nella prima fase della rotazione, il secondo aspo recupera la porzione di tubo flessa nella rispettiva rulliera guidatubo 40 e poi continua ad avvolgere il tubo. Nel frattempo si preleva la matassa volta dal primo aspo avvolgitore 20 in attesa di ricevere una nuova estremità libera 16 da afferrare e avvolgere. In the subsequent phase (figures 5a-5c), the second winding reel 24, after having grasped the free end of the tube by means of the coupling vice 52, begins to rotate, after the first and second guide means 68,72 have been retracted. In the first phase of the rotation, the second reel recovers the portion of the tube bent in the respective tube guide roller 40 and then continues to wind the tube. In the meantime, the vault skein is taken from the first winder 20, waiting to receive a new free end 16 to be grasped and wrapped.
Ad esempio, l’operatore, tramite una serie di operazioni manuali, recupera la coda di tubo rimasta e la fissa alla bobina stessa, apponendo 4 reggette a croce, distanti 90° fra loro. In due di esse, diametralmente opposte, appone anche i supporti per consentire il sollevamento ed il trasporto, a mezzo paranco a bandiera, della bobina stessa, che viene pesata e posizionata su apposito pallet. Viene identificata con un cartellino e subisce gli ultimi controlli previsti dalla qualità (pulizia interna, tenuta della saldatura longitudinale). For example, the operator, by means of a series of manual operations, retrieves the remaining pipe tail and fixes it to the reel itself, applying 4 cross straps, 90 ° apart. In two of them, diametrically opposite, he also affixes the supports to allow the lifting and transport, by means of a flag hoist, of the reel itself, which is weighed and positioned on a special pallet. It is identified with a tag and undergoes the latest quality checks (internal cleaning, tightness of the longitudinal weld).
Dopo aver effettuato le operazioni di collaudo ed identificazione, la bobina viene posta su un pallet apposito e portata in area di stoccaggio, dove viene divisa per spessore nominale di produzione. A questo punto à ̈ a disposizione per la successiva fase di lavorazione, il trattamento termico di distensione. After carrying out the testing and identification operations, the reel is placed on a special pallet and taken to the storage area, where it is divided by nominal production thickness. At this point, the stress relieving heat treatment is available for the subsequent processing phase.
Come si può apprezzare da quanto descritto, il gruppo di aggancio ed avvolgimento secondo l’invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota. As can be appreciated from what has been described, the hooking and winding assembly according to the invention allows to overcome the drawbacks presented in the known art.
In particolare, il gruppo di aggancio e avvolgimento della presente invenzione consente di agganciare e avvolgere il tubo su un relativo aspo avvolgitore senza mai dover arrestare l’impianto. In questo modo i dispositivi di piegatura e saldatura disposti a monte del gruppo non vengono mai arrestati e non si verificano scarti di materiale dovuti ad imperfezioni di saldatura. In particular, the hooking and winding assembly of the present invention allows the tube to be hooked and wound onto a relative reel without ever having to stop the plant. In this way, the bending and welding devices arranged upstream of the unit are never stopped and there is no waste of material due to welding imperfections.
Pertanto, si evitano le fermate del’impianto con evidente guadagno sia di produttività che di qualità , soprattutto in termini di precisione di saldatura. Therefore, plant stops are avoided with evident gains in both productivity and quality, especially in terms of welding precision.
Ne deriva una produttività di gran lunga superiore a quella degli impianti dell’arte nota e minori costi di gestione dell’impianto. The result is a productivity far superior to that of the known art systems and lower management costs of the system.
Inoltre il gruppo in accordo con la presente invenzione ha elevati standard di sicurezza. Furthermore, the unit according to the present invention has high safety standards.
Infatti, l’avanzato automatismo del sistema evita interventi diretti del personale se non unicamente sull’aspo avvolgitore già fermo, per le sole operazioni di reggetta tura ed estrazione della matassa finita, con notevoli vantaggi sia nell’ottimizzazione del personale stesso (l’impianto non deve essere presidiato) che di sicurezza, in quanto non vi à ̈ necessità di interazione con la macchina. In fact, the advanced automatism of the system avoids direct interventions by the personnel if not only on the winding reel already stopped, for the sole operations of strapping and extraction of the finished skein, with considerable advantages both in the optimization of the personnel themselves ( the system must not be manned) and safety, as there is no need for interaction with the machine.
Quindi, l’intervento manuale dell’operatore à ̈ minimo e si riducono i rischi di incidenti. Therefore, the manual intervention of the operator is minimal and the risks of accidents are reduced.
Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti ai gruppi di aggancio e avvolgimento sopra descritti, tutte peraltro contenute nell’ambito dell’invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni. A person skilled in the art, in order to satisfy contingent and specific needs, will be able to make numerous modifications and variations to the hooking and winding units described above, all however contained within the scope of the invention as defined by the following claims.
Claims (16)
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| ITPD2011A000023A IT1403728B1 (en) | 2011-01-31 | 2011-01-31 | GROUP OF COUPLING AND WINDING OF METAL TUBES AND ITS RELATED PIPE LINE |
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Family Applications (1)
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2011
- 2011-01-31 IT ITPD2011A000023A patent/IT1403728B1/en active
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1403728B1 (en) | 2013-10-31 |
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