ITRM930105A1 - Dispositivo per la preparazione delle estremita' di tubi metallici da saldare longitudinalmente. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo per la preparazione delle estremit? di tubi metallici da saldare longitudinalmente".

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce a un dispositivo per la preparazione delle estremit? di tubi da saldare longitudinalmente, in particolare allo scopo di evitare tipiche imperfezioni di saldatura in corrispondenza delle estremit? dei tubi stessi che normalmente debbono essere eliminate, con considerevoli perdite di produttivit? .

STATO DELLA TECNICA

Nella produzione di tubi saldati longitudinalmente, si parte da lastre di acciaio che vengono opportunamente sagomate e lavorate, per esempio con la tecnica cosiddetta UOE, che prevede la piegatura della lastra prima a U poi a 0 e infine, dopo la saldatura, una fase finale di Espansione idraulica.

I bordi da saldare della lastra vengono opportunamente preparati, come noto nella saldatura, con la cosiddetta cianfrinatura, ossia con una lavorazione che prevede l'asportazione di una parte degli spigoli della lastra, cos? che quando questi sono accostati nella formatura a 0 si ottenga un solco, appunto il cianfrino, destinato a ricevere il cordone di saldatura.

Durante la saldatura elettrica, in corrispondenza delle estremit? del tubo da saldare si hanno anisotropicit? meccaniche, elettriche e magnetiche che provocano disturbi anche notevoli al processo e inducono nel cordone di saldatura delle difettosit? che possono essere di tale gravit? da esigere l'asportazione della parte corrispondente del tubo, con evidenti negative influenze sulla produzione.

E ' stato quindi proposto di saldare a ciascuno dei quattro spigoli della lastra di partenza una piastrina; durante la formatura a o del tubo, tali piastrine vengono a essere accostate a due a due, costituendo cos? per il tubo, in corrispondenza del cianfrino, un prolungamento destinato a ricevere le predette imperfezioni di saldatura.

Tale proposta, in linea di principio interessante, si ? mostrata in pratica di scarsa utilit?, soprattutto perch? durante le operazioni di formazione del tubo ? molto facile che dette piastrine si distacchino rendendo inutile tutta l'operazione.

L'ulteriore passo di saldare le piastrine alle estremit? del tubo gi? formato, ma non ancora saldato, ha dato risultati deludenti, per il fatto che il tubo cos? ottenuto presenta ancora notevoli difetti di saldatura.

Rimane quindi ancora insoluto il problema della qualit? delle estremit? dei tubi saldati longitudinalmente.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

Indagini svolte negli stabilimenti e nei laboratori del Titolare della presente domanda di brevetto, hanno indicato che nella saldatura industriale di tubi, la qualit? della saldatura ? estremamente sensibile alle condizioni generali in cui si opera, e che i parametri di processo, da cui dipende la qualit?, sono fortemente influenzati, tra l'altro, dalla geometria del corpo da saldare. E' quindi stato sviluppato il concetto che le piastrine da applicare in corrispondenza del cianfrino dei tubi da saldare debbano "copiare" il pi? possibile la natura e la geometria del giunto da realizzare .

Conseguentemente, secondo la presente invenzione nella produzione di tubi saldati longitudinalmente a partire da lastre metalliche opportunamente sagomate per formare un semilavorato costituito da una lastra piegata a o in modo da presentare bordi accostati fra di loro dotati di cianfrino e provvisto in corrispondenza di ciascuna delle estremit? del cianfrino di una piastrina saldata a proseguire detti bordi, per riportare su tali piastrine il cianfrino si impiega un dispositivo costituito da un carrello mobile dotato di mezzi per individuare il cianfrino su detto semilavorato, di mezzi per copiare fedelmente detto cianfrino sulle piastrine, di mezzi per allineare il cianfrino sul semilavorato con detti mezzi per copiarlo sulle piastrine.

Preferibilmente il telaio ? costituito da un carrello mobile su rotaia parallelamente e perpendicolarmente all'asse del semilavorato.

I mezzi per copiare il cianfrino sulle piastrine saldate al semilavorato sono costituiti da almeno un gruppo mobile comprendente un secondo telaio rigido recante, giacenti su uno stesso piano, mezzi di allineamento al cianfrino e di guida, preferibilmente in forma di un primo disco circolare, in grado di ruotare attorno al proprio asse di simmetria, provvisto di bordo periferico smussato per essere alloggiato nel cianfrino del semilavorato, e un utensile allineato a detto primo disco, preferibilmente in forma di secondo disco provvisto perifericamente di una pluralit? di placchette taglienti, avente asse di simmetria parallelo all'asse di detto primo disco.

I mezzi per identificare il cianfrino sono costituiti da una telecamera con asse ottico disposto sul piano in cui giacciono detti mezzi di allineamento al cianfrino e detto utensile, mentre quelli per allineare il cianfrino sul semilavorato con i mezzi per copiarlo sulle piastrine sono costituiti da gruppi motorizzati comandabili per consentire la rotazione del semilavorato attorno al proprio asse longitudinale.

Allo scopo di limitare la durata delle operazioni, ? preferibile che vengano previsti due gruppi mobili per copiare il cianfrino sulla piastrina, disposti simmetricamente rispetto a quest'ultima per operare contemporaneamente su entrambe le sue facce.

Nonostante la cura con cui si saldano le piastrine al semilavorato ? sempre possibile che esse non giacciano sullo stesso piano del cianfrino, ma che siano leggermente angolate rispetto a tale piano. In tal caso si possono produrre anomalie di saldatura o di copiatura del cianfrino sulla piastrina.

E? pertanto vantaggioso che nel gruppo per copiare il cianfrino sulle piastrine l'utensile sia mobile anche su di un piano perpendicolare al piano su cui giace il cianfrino.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI UNA REALIZZAZIONE PREFERITA

La presente invenzione sar? ora descritta in maggior dettaglio in relazione alle accluse tavole di disegno in cui:

FIG 1 rappresenta una vista prospettica di una parte terminale di un semilavorato, dotato di cianfrino e recante una piastrina saldata;

FIG 2 rappresenta una vista in elevazione laterale del dispositivo secondo la presente invenzione.

FIG 3 rappresenta una vista in elevazione laterale di parte del dispositivo operante su di un semilavorato.

La Fig 1 mostra, come accennato, un semilavorato 10 provvisto di cianfrino 11 e recante, saldata su un bordo circolare in corrispondenza del cianfrino stesso, una piastrina 12.

Il dispositivo 20 secondo l'invenzione ? costituito da un carrello 21 dotato di ruote 22 e scorrente su rotaie 23. Il moto ? comandato da apposito pulpito, non mostrato, tramite il motore 24. Il carrello 21 ? dotato di punti di ancoraggio 211 in cui ? incernierato un braccio 25 che sorregge, tramite lo snodo 251 un secondo braccio 26 recante un telaio rigido 27 nel quale sono montati un primo disco 271 e un utensile 272.

Il braccio 26 reca anche alla sua estremit? libera la telecamera 28, allineata con il disco 271 e con l'utensile 272.

Il braccio 25 pu? compiere, trascinando il secondo braccio 26, escursioni sul piano verticale, ruotando attorno agli ancoraggi 211, comandate da un pistone idraulico 252 ancorato al carrello in 212 e al braccio stesso in 253. Un elemento 254 permette di mantenere in posizione orizzontale il secondo braccio 26, qualsiasi sia la sua altezza regolata dal pistone 252.

Il carrello 21 reca anche simmetricamente rispetto al telaio 27 un secondo telaio 27', recante un disco 271' e un utensile 272', disposti sullo stesso piano contenente il disco 271 e l'utensile 272, detto telaio essendo mobile verticalmente su guide 274, per esempio azionato da un secondo pistone idraulico 273.

Nel funzionamento, come mostrato in Fig 3, il semilavorato 10, posto su di una via a rulli schematicamente indicata dai rulli 30, viene presentato di fronte al dispositivo secondo l'invenzione, qui per semplicit? rappresentato solo parzialmente.

Il braccio 26 viene inserito all'interno del semilavorato in modo che i dischi 271, 271' e gli utensili 272, 272' siano in corrispondenza del cianfrino; se necessario, il manufatto 10 viene fatto ruotare sui rulli 30, fino a che detti dischi e detti utensili non siano perfettamente allineati con il cianfrino, nel quale vengono infine inseriti.

La telecamera 28 permette un facile controllo dell'allineamento con e dell'inserimento nel cianfrino dei predetti dischi e utensili .

Il carrello 21 viene quindi mosso nel senso della freccia. Durante tale movimento, gli utensili 272 e 272', guidati rispettivamente dai dischi 271 e 271' che scorrono entro il cianfrino, copiano perfettamente quest'ultimo sulla piastrina 12.

Nel caso questa non sia giacente sullo stesso piano del cianfrino, dei sensori, non mostrati, dispongono il movimento, nel disegno in senso verticale, degli utensili 272 e 272', in modo che in ogni caso il cianfrino copiato sulla piastrina sia identico, come larghezza e profondit?, a quello del semilavorato.

Il movimento degli utensili ? comandato da un attuatore 275, inserito per semplicit? nel disegno solo nel telaio 27.

Ovviamente non ? necessario lavorare esclusivamente con dischi, utensili e cianfrino disposti su di uno stesso piano verticale; purch? tali elementi giacciano tutti sullo stesso piano, questo pu? avere qualsiasi angolazione si preferisca.

Il dispositivo secondo la presente invenzione ? molto semplice e relativamente poco costoso; esso tuttavia ? estremamente funzionale e ha permesso di ridurre sensibilmente le perdite dovute a difetti di saldatura alle estremit? dei tubi.

Tali dati sono stati ottenuti su di una produzione di 200.000 t di tubi di diametro da

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la preparazione delle estremit? di tubi saldati longitudinalmente fabbricati a partire da lastre metalliche ciascuna sagomata per formare un semilavorato costituito da una lastra piegata a 0 in modo da presentare bordi accostati fra di loro, detti bordi essendo dotati di cianfrino, il semilavorato essendo provvisto in corrispondenza di ciascuna delle estremit? del cianfrino di una piastrina saldata, caratterizzato dal fatto di essere costituito dalla combinazione in relazione di cooperazione di (i) un carrello mobile dotato di mezzi per individuare il cianfrino su detto semilavorato, di (ii) mezzi per copiare fedelmente il cianfrino su detta piastrina e di (iii) mezzi per allineare il cianfrino sul semilavorato con detti mezzi per copiarlo sulla piastrina.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto carrello comprende un telaio mobile su rotaia parallelamente e perpendicolarmente all?asse del semilavorato.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi per copiare il cianfrino sulle piastrine saldate al semilavorato sono costituiti da almeno un gruppo mobile comprendente un secondo telaio, rigido, recante mezzi di allineamento al cianfrino e di guida e un utensile per copiare il cianfrino sulla piastrina, detti mezzi di allineamento e detto utensile essendo giacenti su uno stesso piano.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi di allineamento al cianfrino sono costituiti da un primo disco circolare in grado di ruotare attorno al proprio asse di simmetria provvisto di bordo periferico smussato per essere inserito in detto cianfrino, e dal fatto che detto utensile ? in forma di secondo disco dotato perifericamente di una pluralit? di placchette taglienti, avente il proprio asse di simmetria parallelo all'asse di simmetria del primo disco.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi per individuare il cianfrino sono costituiti da una telecamera con asse ottico disposto sul piano in cui giacciono detti mezzi di allineamento e detto utensile.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi per allineare il cianfrino del semilavorato con i mezzi per copiarlo sulla piastrina sono costituiti da gruppi motorizzati comandabili per far ruotare il semilavorato attorno al proprio asse longitudinale.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende due gruppi mobili disposti simmetricamente rispetto alla piastrina.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto secondo disco dotato perifericamente di placchette taglienti ? mobile su di un piano perpendicolare a quello su cui giace il cianfrino.