ITTO960815A1

ITTO960815A1 - MACHINE AND PROCEDURE FOR CUTTING METALLIC PIPES BY PLASMA JET.

Info

Publication number: ITTO960815A1
Application number: IT96TO000815A
Authority: IT
Inventors: Roberto Martina; Ottavio Padoan
Original assignee: Martina Officine Metalmeccanic
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 1998-04-04
Also published as: IT1288731B1; EP1009577A1; WO1998015379A1; AU3849297A

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Macchina e procedimento per il taglio di tubi metallici mediante getto di plasma" DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Machine and procedure for cutting metal pipes by plasma jet"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad una macchina e ad un procedimento per il taglio in segmenti di tubi metallici con l'uso di una torcia a plasma, secondo i preamboli della rivendicazione 1 e della rivendicazione 13. The present invention relates to a machine and a process for cutting metal pipes into segments with the use of a plasma torch, according to the preambles of claim 1 and claim 13.

Una macchina ed un procedimento di questo genere sono noti dal documento SU-A-1 625 617. A machine and a process of this kind are known from SU-A-1 625 617.

In questa macchina ed in questo procedimento noti un tubo metallico da tagliare viene fatto ruotare attorno al suo asse ed una torcia a plasma fissa ne esegue il taglio con un getto di plasma diretto verso l'asse del tubo. In this known machine and process, a metal tube to be cut is made to rotate around its axis and a fixed plasma torch cuts it with a plasma jet directed towards the axis of the tube.

Il taglio in segmenti di tubi continui viene eseguito attualmente per mezzo di troncatrici meccaniche volanti, del tipo a cesoia od a disco rotante, dentato o diamantato. Cutting into segments of continuous tubes is currently carried out by means of flying mechanical cutting-off machines, of the shear or rotary, toothed or diamond-coated disc type.

Nel caso delle cesoie, si ottengono segmenti di tubi le cui estremità sono fortemente deformate per schiacciamento e vanno tagliate via prima di procedere alla trasformazione dei segmenti in prodotti finiti . In the case of shears, pipe segments are obtained whose ends are strongly deformed by crushing and must be cut away before proceeding with the transformation of the segments into finished products.

I sistemi a disco rotante sono molto lenti e costituiscono un vero e proprio "collo di bottiglia" al termine di una linea di produzione di tubi, che impone severe limitazioni alla velocità della linea. Rotating disc systems are very slow and constitute a real "bottleneck" at the end of a tube production line, which imposes severe limitations on the speed of the line.

Lo scopo dell'invenzione è quello di realizzare una macchina ed un procedimento di taglio basati sul principio generale noto dal documento SU-A-1 625 617, ma che si prestino su scala industriale al taglio rapido in successivi segmenti, senza deformazioni, di un tubo che trasla continuamente ad un'elevata velocità costante e che proviene ad esempio da una macchina per la fabbricazione di tubi saldati situata immediatamente a monte di una zona di taglio. The object of the invention is that of realizing a cutting machine and a cutting process based on the general principle known from the document SU-A-1 625 617, but which lend themselves on an industrial scale to the rapid cutting in successive segments, without deformation, of a tube which translates continuously at a high constant speed and which comes, for example, from a machine for the manufacture of welded tubes located immediately upstream of a cutting area.

Secondo l'invenzione questo scopo è raggiunto per mezzo di una macchina e di un procedimento quali rivendicati . According to the invention, this object is achieved by means of a machine and a process as claimed.

Una macchina ed un procedimento secondo l'invenzione, grazie al movimento elicoidale di una e preferibilmente di più torce a plasma-attorno al tubo in traslazione continua, sono in grado di eseguire molto rapidamente successive operazioni di taglio volante senza imporre limitazioni alla velocità di produzione del tubo. A machine and a process according to the invention, thanks to the helical movement of one and preferably of more plasma torches around the tube in continuous translation, are able to perform successive flying cutting operations very quickly without imposing limitations on the production speed. of the tube.

L'invenzione è stata sviluppata nella sua applicazione al taglio di tubi saldati d'acciaio inossidabile di sezione circolare con diametri compresi da 10 a 800 mm, ma è applicabile a tubi di qualsiasi altro metallo e di qualsiasi altra sezione. The invention has been developed in its application to the cutting of welded stainless steel tubes of circular section with diameters ranging from 10 to 800 mm, but it is applicable to tubes of any other metal and of any other section.

L'invenzione riguarda pure i segmenti di tubo aventi estremità tagliate con un procedimento di taglio a getto di plasma quale rivendicato. The invention also relates to pipe segments having ends cut with a plasma jet cutting process as claimed.

Le caratteristiche ed i vantaggi dell'invenzione appariranno dalla lettura della descrizione particolareggiata che segue, fatta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano una forma d'attuazione preferita e nei quali: The characteristics and advantages of the invention will appear from reading the detailed description which follows, made with reference to the attached drawings, which illustrate a preferred embodiment thereof and in which:

la figura 1 è una vista in elevazione schematica ed accorciata di una macchina per la fabbricazione di tubi saldati, Figure 1 is a schematic and shortened elevation view of a machine for the manufacture of welded tubes,

la figura 2 è una vista in elevazione schematica di una macchina di taglio secondo una forma d'attuazione preferita dell'invenzione, la quale è alimentata direttamente dalla macchina della figura 1, Figure 2 is a schematic elevation view of a cutting machine according to a preferred embodiment of the invention, which is fed directly from the machine of Figure 1,

le figure 3 e 4 sono sezioni trasversali schematiche eseguite in maggiore scala nei piani indicati con III e IV nella figura 2, Figures 3 and 4 are schematic cross-sections carried out on a larger scale in the planes indicated with III and IV in Figure 2,

la figura 5 è una rappresentazione esplicativa ottenuta sovrapponendo le figure 3 e 4 ed in scala ancora maggiore , e figure 5 is an explanatory representation obtained by superimposing figures 3 and 4 and on an even larger scale, e

le figure 6 e 7 sono sezioni trasversali eseguite in maggiore scala nei piani indicati con VI e VII nella figura 2. Figures 6 and 7 are cross sections made on a larger scale in the planes indicated by VI and VII in Figure 2.

Riferendosi alla figura 1, da un rotolo A si svolge un nastro d'acciaio B che trasla secondo la freccia Fi. Referring to Figure 1, a steel strip B is unwound from a roll A which translates according to the arrow Fi.

Una macchina per fabbricare un tubo saldato a partire dal nastro B comprende serie di rulli formatori C e D. A machine for making a welded tube from web B includes sets of forming rolls C and D.

Il nastro B che abbandona la prima serie di rulli C è sagomato, in modo noto, secondo una forma quasi chiusa, in cui esiste ancora una fessura longitudinale E . The belt B which leaves the first series of rollers C is shaped, in a known way, according to an almost closed shape, in which there is still a longitudinal slot E.

La seconda serie di rulli D completa in modo noto la chiusura del nastro trasformandolo in un tubo che passa attraverso una stazione G nella quale viene eseguita la saldatura longitudinale del tubo con il sistema denominato "TIG" , oppure con il sistema ad induzione e con il sistema a-laser. The second series of rollers D completes the closure of the belt in a known way by transforming it into a tube that passes through a station G in which the longitudinal welding of the tube is carried out with the system called "TIG", or with the induction system and with the a-laser system.

Il tubo continuo formato, uscente dalla macchina della figura 1, è designato con H ed il suo asse è designato con X. The continuous tube formed, emerging from the machine of Figure 1, is designated H and its axis is designated X.

La velocità di traslazione del tubo H, ossia la velocità di produzione della macchina della figura 1, può giungere sino a 180 m/min. The translation speed of the tube H, that is the production speed of the machine of Figure 1, can reach up to 180 m / min.

La figura 2 illustra una macchina di taglio secondo l'invenzione la quale è stata ideata per tagliare il tubo H in segmenti di lunghezze adatte per il trasporto, ad esempio 6 m, ad un ritmo corrispondente alle alte velocità di produzione della macchina della figura 1. Figure 2 illustrates a cutting machine according to the invention which has been devised to cut the tube H into segments of suitable lengths for transport, for example 6 m, at a rate corresponding to the high production speeds of the machine of Figure 1 .

Nella figura 2 il tubo H da tagliare trasla assialmente lungo un percorso rettilineo orizzontale, nel senso ancora indicato dalla freccia FI. In figure 2 the tube H to be cut translates axially along a straight horizontal path, in the direction still indicated by the arrow F1.

La macchina di taglio illustrata comprende una coppia di robuste incastellature di sopporto, d'entrata 10 e d'uscita 12. The illustrated cutting machine comprises a pair of sturdy support, input 10 and output 12 frames.

L'incastellatura d'entrata 10 sopporta rulli motorizzati 14 e l'incastellatura d'uscita 12 sopporta rulli motorizzati 16. The inlet frame 10 supports motorized rollers 14 and the outlet frame 12 supports motorized rollers 16.

I rulli 14 e 16, che servono a sostenere il tubo H ed a favorirne l'avanzamento secondo la freccia FI, sono regolabili in altezza a seconda del diametro del tubo da tagliare. The rollers 14 and 16, which serve to support the tube H and to facilitate its advancement according to the arrow FI, are adjustable in height according to the diameter of the tube to be cut.

Inoltre, per compensare un'eventuale flessione del tubo H e garantirne così la rettilinearità, i rulli di uscita 16 possono essere sopportati in modo che la loro altezza possa essere ulteriormente regolata. Furthermore, to compensate for any bending of the tube H and thus ensure its straightness, the exit rollers 16 can be supported so that their height can be further adjusted.

Le due incastellature 10 e 12 sono provviste di piastre anulari frontali 18, 20. The two frames 10 and 12 are provided with front annular plates 18, 20.

Tra le piastre anulari 18, 20 è sopportato un equipaggio di taglio, designato nel complesso con 22, il quale è girevole attorno all'asse X del tubo H. Between the annular plates 18, 20 there is supported a cutting member, designated as a whole with 22, which is rotatable about the X axis of the tube H.

L'equipaggio 22 è preferibilmente in forma di gabbia di scoiattolo con due testate anulari 24, 26 intercol legate rigidamente da una corona di sbarre 28a, 28b . The assembly 22 is preferably in the form of a squirrel cage with two intercolored annular heads 24, 26 rigidly linked by a ring of bars 28a, 28b.

Le testate anulari 24, 26 sono sopportate dalle piastre anulari fisse 18, 20 tramite rispettive ralle 30, 32 del tipo a sfere o a bronzine. The annular heads 24, 26 are supported by the fixed annular plates 18, 20 by means of respective washers 30, 32 of the ball or bushing type.

Le incastellature 10, 12 sopportano rispettivi motori elettrici 34, 36 a controllo numerico dotati di rispettivi rocchetti dentati conduttori 38, 40. I rocchetti 38, 40 sono in presa con rispettive corone dentate 42, 44 solidali alle testate anulari 24, 26. The frames 10, 12 support respective numerically controlled electric motors 34, 36 equipped with respective driving toothed sprockets 38, 40. The sprockets 38, 40 are engaged with respective toothed crowns 42, 44 integral with the annular heads 24, 26.

Nel funzionamento, i due motori 34, 36 sono alimentati in modo da azionare congiuntamente in rotazione l'equipaggio 22, per garantire che tutto questo equipaggio 22 ruoti senza deformazioni torsionali, ai fini della precisione del taglio di cui si dirà più avanti. In operation, the two motors 34, 36 are powered so as to jointly rotate the assembly 22, to ensure that all this assembly 22 rotates without torsional deformation, for the purposes of cutting precision which will be discussed later.

Qualora la rigidezza torsionale dell'equipaggio 22 sia sufficiente, esso può essere azionato in rotazione da un solo motore come 34 o 36. If the torsional stiffness of the assembly 22 is sufficient, it can be driven in rotation by a single motor such as 34 or 36.

Riferendosi alle figure 3 a 5, le sbarre 28a, 28b, che sono tutte identiche tra loro, possono essere considerate come suddivise in un gruppo di sbarre 28a (figura 3) ed in un gruppo di sbarre 28b (figura 4). Referring to Figures 3 to 5, the bars 28a, 28b, which are all identical to each other, can be considered as divided into a group of bars 28a (Figure 3) and a group of bars 28b (Figure 4).

In ciascun gruppo vi sono quattro sbarre 28a, rispettivamente 28b, angolarmente equidistanti. In each group there are four bars 28a, respectively 28b, angularly equidistant.

Nel caso rappresentato, le sbarre 28a, 28b di ciascun gruppo sono disposte a 90° tra loro e (figura 5) a 45° da un gruppo all'altro. In the case shown, the bars 28a, 28b of each group are arranged at 90 ° to each other and (Figure 5) at 45 ° from one group to the other.

Ciascuna sbarra 28a, 28b è dotata di una rispettiva rotaia scatolare 46a, 46b. Each bar 28a, 28b is provided with a respective box-like rail 46a, 46b.

In ciascuna rotaia 46a, 46b è montata scorrevole una rispettiva slitta 48a, 48b. A respective slide 48a, 48b is slidably mounted in each rail 46a, 46b.

Ciascuna slitta 48a, 48b è accoppiata ad una rispettiva vite di traslazione 50a, 50b tramite una rispettiva madrevite, non numerata. Each slide 48a, 48b is coupled to a respective translation screw 50a, 50b by means of a respective nut screw, not numbered.

Gli accoppiamenti vite-madrevite sono preferibilmente del tipo a circolazione di sfere. The screw-nut connections are preferably of the ball circulation type.

Ciascuna vite di traslazione 50a, 50b è azionabile in rotazione da un rispettivo motoriduttore elettrico a controllo numerico 60a, 60b, situato all'estremità della rispettiva rotaia 46a, 46b in adiacenza della testata anulare 24. Each translation screw 50a, 50b can be rotated by a respective numerically controlled electric gearmotor 60a, 60b, located at the end of the respective rail 46a, 46b adjacent to the annular head 24.

Nel funzionamento della macchina, le viti di traslazione 50a di un gruppo e le viti di traslazione 50b dell'altro gruppo sono comandate all'unisono dai rispettivi motoriduttori 60a, 60b in modo che, da una parte, tutte le slitte 48a di un gruppo e, d'altra parte, tutte le slitte 48b dell'altro gruppo siano fatte traslare all'unisono lungo le rispettive rotaie 46a, 46b. In operation of the machine, the translation screws 50a of one group and the translation screws 50b of the other group are controlled in unison by the respective gearmotors 60a, 60b so that, on the one hand, all the slides 48a of a group and on the other hand, all the slides 48b of the other group are made to translate in unison along the respective rails 46a, 46b.

Per assicurare una maggiore precisione, le slitte 48a, 48b potrebbero essere intercollegate rigidamente a quattro a quattro. To ensure greater accuracy, the slides 48a, 48b could be rigidly interconnected in four by fours.

Ciascuna slitta 48a, 48b porta una rispettiva testa di taglio 62a, 62b·. Each slide 48a, 48b carries a respective cutting head 62a, 62b.

Ciascuna testa di taglio 62a, 62b porta a sua volta una rispettiva torcia di taglio 64a, 64b del tipo a plasma, preferibilmente ad alta definizione. Tutte le torce 64a, 64b sono dirette verso il tubo H per eseguirne il taglio nel modo che sarà descritto più avanti . Each cutting head 62a, 62b in turn carries a respective cutting torch 64a, 64b of the plasma type, preferably high definition. All the torches 64a, 64b are directed towards the tube H to perform the cut thereof in the manner that will be described later.

Nelle figure 2,3 e 4 il gruppo di teste di taglio 62a, 62b e delle relative torce 64a, 64b è designato nel complesso con 66a per praticità, e l'altro gruppo di teste di taglio 62b con le relative torce 64b è designato nel complesso per praticità con 66b. In Figures 2, 3 and 4 the group of cutting heads 62a, 62b and of the related torches 64a, 64b is designated as a whole with 66a for convenience, and the other group of cutting heads 62b with the relative torches 64b is designated in the complex for practicality with 66b.

Come si osserverà specialmente sulle figure 3 e 4, con la disposizione illustrata in ciascun gruppo 66a, 66b si hanno due coppie di torce 64a, 64b diametralmente opposte. As will be observed especially in Figures 3 and 4, with the arrangement illustrated in each group 66a, 66b there are two pairs of diametrically opposite torches 64a, 64b.

Poiché i getti di plasma emessi da queste torce diametralmente opposte potrebbero interferire tra loro nel taglio con effetti indesiderabili, si preferisce, come rappresentato, sfalsare le torce opposte, da un lato e dall'altro del relativo piano diametrale, in modo che tutte le torce 64a, 64b dello stesso gruppo 66a, 66b siano dirette verso il tubo H con una stessa angolazione, tale che i getti di plasma intersechino il tubo secondo una corda passante radialmente all'interno della superficie interna del tubo. Since the plasma jets emitted by these diametrically opposite torches could interfere with each other in the cut with undesirable effects, it is preferred, as shown, to offset the opposite torches, on one side and the other of the relative diametrical plane, so that all the torches 64a, 64b of the same group 66a, 66b are directed towards the tube H at the same angle, such that the plasma jets intersect the tube according to a chord passing radially inside the inner surface of the tube.

Questa disposizione non è però limitativa. Preferibilmente, in ciascun gruppo 66a, 66b ognuna delle torce 64a, 64b è portata dalla relativa testa 62a, 62b tramite mezzi motorizzati di tipo noto (non rappresentati nei dettagli) di regolazione a controllo numerico della distanza dal tubo H. However, this provision is not limiting. Preferably, in each group 66a, 66b each of the torches 64a, 64b is carried by the relative head 62a, 62b by means of motorized means of known type (not shown in the details) for numerically controlled adjustment of the distance from the tube H.

Nella figura 2 sono state indicate con PI, P2, P3 e P4 quattro posizioni caratteristiche che ognuno dei gruppi 66a, 66b può assumere durante un'operazione di taglio; con LI, L2 ed L3 sono state indicate le parti di corsa comprese tra queste posizioni. In Figure 2, P1, P2, P3 and P4 have been indicated four characteristic positions that each of the groups 66a, 66b can assume during a cutting operation; L1, L2 and L3 indicate the stroke parts included between these positions.

Si considererà innanzitutto un'operazione di taglio compiuta dal gruppo 66a. First of all, a cutting operation performed by group 66a will be considered.

All'inizio dell'operazione di taglio il gruppo 66a si trova nella posizione P1. At the beginning of the cutting operation, the unit 66a is in position P1.

A partire da questo punto i motoriduttori 60a vengono messi in funzione ed imprimono al gruppo 66a un moto di traslazione accelerato lungo il primo tratto di corsa LI. Nello stesso tempo, i motori 34, 36 vengono messi in funzione ed imprimono a tutto l'equipaggio 22 ed in particolare al gruppo 66a un moto di rotazione. Al termine del tratto LI, ossia nella posizione P2 , il gruppo 66a ha raggiunto esattamente la velocità lineare del tubo H secondo la freccia FI nonché una velocità angolare prestabilita. Le quattro torce 64a vengono allora attivate, dando inizio al taglio. Starting from this point, the gearmotors 60a are put into operation and impart to the unit 66a an accelerated translation motion along the first stroke L1. At the same time, the motors 34, 36 are put into operation and impart a rotational motion to the entire unit 22 and in particular to the unit 66a. At the end of the portion L1, ie in the position P2, the unit 66a has exactly reached the linear speed of the tube H according to the arrow F1 as well as a predetermined angular speed. The four torches 64a are then activated, starting the cut.

Il gruppo 66a è poi fatto proseguire alla stessa velocità lineare costante del tubo H lungo il tratto L2, fino alla posizione P3. The unit 66a is then made to continue at the same constant linear speed of the tube H along the portion L2, up to the position P3.

Durante questa traslazione lungo il tratto L2, l'equipaggio 22 è stato fatto ruotare, alla suddetta velocità angolare prestabilita, di poco più di 90°, per cui ognuna delle torce 64 del gruppo 66a ha eseguito nel tubo un taglio lungo un arco di poco più di 90°, che si sovrappone al taglio eseguito dalla torcia 64a che lo precede. During this translation along the section L2, the assembly 22 was made to rotate, at the aforementioned predetermined angular speed, by just over 90 °, so that each of the torches 64 of the group 66a made a cut in the tube along an arc of little more than 90 °, which overlaps the cut made by the torch 64a that precedes it.

In altre parole, il taglio del tubo è stato eseguito imprimendo a ciascuna torcia 66a un moto elicoidale concentrico all'asse X del tubo H ed avente una componente di velocità assiale pari alla velocità di traslazione del tubo H. In other words, the tube was cut by giving each torch 66a a helical motion concentric to the X axis of the tube H and having an axial speed component equal to the translation speed of the tube H.

Nella posizione P3 le torce 66a vengono disattivate . In position P3 the torches 66a are deactivated.

Mentre il segmento di tubo tagliato prosegue il suo moto secondo la freccia FI, il gruppo 66a viene fatto decelerare lungo il tratto L3, fino alla posizione P4, in cui la sua marcia viene invertita. While the cut pipe segment continues its motion according to the arrow F1, the unit 66a is made to decelerate along the portion L3, up to the position P4, in which its movement is reversed.

Nello stesso tempo la rotazione dell'equipaggio 22 viene fermata. At the same time the rotation of the crew 22 is stopped.

Mentre il gruppo 66a ha eseguito un taglio, l'altro gruppo 66b è stato fatto retrocedere secondo la freccia F2 dalla posizione P4 alla posizione PI, tramite il suoi motori 60b e le sue viti di traslazione 50b. While the group 66a has made a cut, the other group 66b has been made to move back according to the arrow F2 from position P4 to position P1, by means of its motors 60b and its translation screws 50b.

Come si noterà, le teste di taglio 62a, 62b sono così sfalsate angolarmente dall'uno all'altro gruppo che quando il gruppo 66a avanza ed il gruppo 66b retrocede, e viceversa, le relative teste non interferiscono tra loro. As it will be noted, the cutting heads 62a, 62b are so angularly offset from one to the other group that when the group 66a advances and the group 66b retracts, and vice versa, the relative heads do not interfere with each other.

Il taglio del segmento di tubo successivo avviene per mezzo del gruppo di taglio 66b, con la stessa procedura descritta per il gruppo 66a, a cui si rimanda, ma con una rotazione dell'equipaggio 22 in senso inverso, dello stesso angolo di poco più di 90° . The cutting of the next pipe segment takes place by means of the cutting unit 66b, with the same procedure described for the unit 66a, to which reference should be made, but with a rotation of the unit 22 in the opposite direction, by the same angle of just over 90 °.

Preferibilmente, la corsa di ritorno di ciascuna gruppo 66a, 66b è più veloce della corsa elicoidale di andata o di taglio. Ciò consente una sosta del gruppo 66a o 66b nella posizione iniziale PI. Preferably, the return stroke of each group 66a, 66b is faster than the forward or cutting helical stroke. This allows a stop of the group 66a or 66b in the starting position P1.

Questa sosta di un gruppo 66a, 66b può essere sfruttata, mentre 1'equipaggio 22 non ruota, per la sostituzione periodica degli elettrodi delle torce a plasma. This pause of a group 66a, 66b can be exploited, while the crew 22 does not rotate, for the periodic replacement of the electrodes of the plasma torches.

Riferendosi alle figure 6 e 7, oltreché alle figura 2, a ciascun gruppo di taglio è associato un sistema di centraggio utilizzabile vantaggiosamente per il taglio di tubi di sezione circolare. Referring to figures 6 and 7, as well as to figure 2, each cutting unit is associated with a centering system which can be advantageously used for cutting tubes of circular section.

Come si può osservare nelle figure 1, 6 e 7, in ciascun gruppo 66a, 66b due slitte 48a, 48b diametralmente opposte portano rispettivi blocchi 68a, 68b affiancati alle rispettive teste di taglio 62a, 62b e mobili con esse ad opera delle corrispondenti viti di traslazione 50a, 50b. As can be seen in figures 1, 6 and 7, in each group 66a, 66b two diametrically opposite slides 48a, 48b carry respective blocks 68a, 68b side by side with the respective cutting heads 62a, 62b and movable with them by the corresponding screws translation 50a, 50b.

Ciascun blocco 68a, 68b porta a sua volta una rispettiva asta 70a, 70b scorrevole radialmente rispetto al tubo H. Each block 68a, 68b in turn carries a respective rod 70a, 70b sliding radially with respect to the tube H.

Il blocco 68a, 68b e la relativa asta 70a, 70b sono intercollegati da mezzi di comando in traslazione dell'asta 70a, 70b verso il tubo H ed in senso opposto . The block 68a, 68b and the relative rod 70a, 70b are interconnected by means for translating the rod 70a, 70b towards the tube H and in the opposite direction.

Questi mezzi di comando possono consistere in attuatori lineari del tipo elettrico od a fluido. These control means can consist of linear actuators of the electric or fluid type.

Ognuna delle aste 70a, 70b porta, alla sua estremità rivolta verso il tubo H, una rispettiva ganascia 72a, 72b con una superficie di presa a V (oppure a rulli). Each of the rods 70a, 70b carries, at its end facing the tube H, a respective jaw 72a, 72b with a V-shaped (or roller) gripping surface.

Le ganasce 72a e 72b sono di materiale antiusura resistente al calore, ad esempio bronzo "Xantal", e sono montate in modo ammortizzato rispetto alla relativa asta 70a, 70b. The jaws 72a and 72b are of heat-resistant wear-resistant material, for example "Xantal" bronze, and are mounted in a cushioned manner with respect to the relative rod 70a, 70b.

La loro funzione è quella di garantire il centraggio del tubo H rispetto all'equipaggio 22 durante l'esecuzione del taglio. Their function is to ensure the centering of the tube H with respect to the crew 22 during the execution of the cut.

Nel funzionamento della macchina, quando il gruppo 66a si trova nella posizione PI le ganasce 72a sono staccate dal tubo H; quando il gruppo 66a giunge alla posizione P2, le ganasce 72a vengono ad accoppiarsi a frizione con il tubo H e poi mantengono questo impegno per tutta la corsa di taglio L2, fino alla posizione P3; successivamente, le ganasce 72a si allontanano dal tubo H e ne rimangono disimpegnate per tutta l'ultima di corsa L3 nonché per la corsa di ritorno alla posizione iniziale PI. In operation of the machine, when the unit 66a is in the P1 position, the jaws 72a are detached from the tube H; when the unit 66a reaches the position P2, the jaws 72a are frictionally coupled with the tube H and then maintain this engagement for the entire cutting stroke L2, up to the position P3; subsequently, the jaws 72a move away from the tube H and remain disengaged from it for the entire last stroke L3 as well as for the return stroke to the initial position P1.

Così pure, nel funzionamento della macchina, quando il gruppo 66b si trova nella posizione PI le ganasce 72b sono staccate dal tubo H; quando il gruppo 66b giunge alla posizione P2, le ganasce 72b vengono ad accoppiarsi a frizione con il tubo H e poi mantengono questo impegno per tutta la corsa di taglio L2, fino alla posizione P3; successivamente, le ganasce 72b si allontanano dal tubo H e ne rimangono disimpegnate per tutta l'ultima parte di corsa L3 nonché nella corsa di ritorno alla posizione iniziale PI. Likewise, in the operation of the machine, when the unit 66b is in the P1 position, the jaws 72b are detached from the tube H; when the unit 66b reaches the position P2, the jaws 72b are frictionally coupled with the tube H and then maintain this engagement for the entire cutting stroke L2, up to the position P3; subsequently, the jaws 72b move away from the tube H and remain disengaged from it for the entire last part of the stroke L3 as well as in the return stroke to the initial position P1.

L'invenzione non è limitata alla forma d'attuazione illustrata e descritta, con due gruppi di taglio 66a, 66b ognuno con quattro teste di taglio 62a, 62b angolarmente equidistanti. Così, una macchina secondo l'invenzione potrebbe comprendere anche una sola testa di taglio atta a compiere un movimento elicoidale come descritto sopra, od un qualsiasi numero n di teste di taglio angolarmente equidistanti e mobili all'unisono sia linearmente che angolarmente, di preferenza alla condizione che n sia almeno uguale a 2 per avere due teste di taglio 62a, 62b diametralmente opposte alle quali associare due ganasce di centraggio 72a, 72b diametralmente opposte . The invention is not limited to the embodiment illustrated and described, with two cutting units 66a, 66b each with four angularly equidistant cutting heads 62a, 62b. Thus, a machine according to the invention could also comprise a single cutting head capable of performing a helical movement as described above, or any number n of cutting heads angularly equidistant and movable in unison both linearly and angularly, preferably to the provided that n is at least equal to 2 in order to have two diametrically opposite cutting heads 62a, 62b with which to associate two diametrically opposite centering jaws 72a, 72b.

Secondo l'invenzione, un dispositivo di serraggio potrebbe però comprendere più di due ganasce, preferibilmente tre ganasce a 120° fra loro. According to the invention, a clamping device could however comprise more than two jaws, preferably three jaws at 120 ° to each other.

Nel caso di n teste di taglio, i relativi mezzi di comando in rotazione, quali i motori 34, 36, saranno atti a fare compiere al gruppo di teste di taglio una corsa angolare almeno pari a 360°/n durante la corsa d'avanzamento, per potere eseguire un taglio su tutta la circonferenza del tubo H. In the case of n cutting heads, the relative rotating control means, such as the motors 34, 36, will be able to make the group of cutting heads perform an angular stroke at least equal to 360 ° / n during the advancement stroke. , to be able to make a cut on the entire circumference of the tube H.

La presenza di teste di taglio e di ganasce che non compiono un giro completo è vantaggiosa, poiché tutti i loro collegamenti elettrici ed eventualmente idraulici o pneumatici (non rappresentati) possono essere realizzati con cavi e tubi flessibili anziché con collettori. The presence of cutting heads and jaws which do not complete a complete revolution is advantageous, since all their electrical and possibly hydraulic or pneumatic connections (not shown) can be made with cables and hoses rather than with manifolds.

Per l'esercizio della macchina della figura 2 è previsto un controllo numerico secondo un programma di tutti i mezzi di comando (motori ed attuatori) , sotto la dipendenza di opportuni sensori (quali "encoder") di rivelazione delle posizioni dei vari elementi mobili. For the operation of the machine of Figure 2, a numerical control is provided according to a program of all the control means (motors and actuators), depending on suitable sensors (such as "encoders") for detecting the positions of the various moving elements.

Si farà ora riferimento alle figure 1 e 2 per illustrare una caratteristica vantaggiosa dell'invenzione che consente di ottenere con le torce a plasma tagli praticamente perfetti, senza sbavature. Reference will now be made to Figures 1 and 2 to illustrate an advantageous feature of the invention which allows practically perfect cuts to be obtained with plasma torches, without burrs.

Alla macchina per la fabbricazione di tubi saldati illustrata nella figura 1 fa capo una tubazione 74 di erogazione di un fluido di lavaggio la quale penetra nella fessura E esistente nel tubo in via di formazione. The machine for manufacturing welded pipes illustrated in Figure 1 is connected to a pipe 74 for delivering a washing fluid which penetrates into the gap E existing in the pipe being formed.

All'interno del tubo in via di formazione la tubazione 74 forma un gomito e prosegue poi con un tratto rettilineo rigido 76 che si estende (figura 2) sino ad un punto situato immediatamente a monte della posizione P2 nella quale ha inizio la corsa d'avanzamento dei gruppi di taglio 66a, 66b. Inside the pipe being formed, the pipe 74 forms an elbow and then continues with a rigid straight section 76 which extends (figure 2) up to a point located immediately upstream of the position P2 in which the stroke begins. advancement of the cutting units 66a, 66b.

Allo sbocco della tubazione 76 questa è provvista di un deflettore 78 grazie al quale il fluido erogato va a colpire la superficie interna del tubo H, sia per raffreddarla che per asportarne le bavature prodotte dal taglio a plasma. At the outlet of the pipe 76 this is provided with a deflector 78 thanks to which the delivered fluid hits the internal surface of the pipe H, both to cool it and to remove the burrs produced by the plasma cutting.

Al tratto di tubazione 76 sono fissati, ad intervalli, organi distanziatori anulari 80 di centraggio, di materie antiusura, con i quali la superficie interna del tubo H si trova in impegno strisciante . To the length of pipe 76 are fixed, at intervals, annular spacer members 80 for centering, made of wear-resistant materials, with which the internal surface of the pipe H is in sliding engagement.

Il fluido di lavaggio erogato attraverso la tubazióne 76 può essere semplice acqua oppure un liquido refrigerante quale una delle emulsioni di acqua ed olio utilizzate nelle macchine utensili ad asportazione di truciolo. The washing fluid delivered through the pipe 76 can be plain water or a coolant such as one of the water and oil emulsions used in chip removal machine tools.

Il liquido di lavaggio si scarica poi dal tubo H nella zona in cui il taglio è stato eseguito e viene raccolto in una vasca 82 (figure 5 a 7) che circonda la parte inferiore dell'equipaggio 22. The washing liquid is then discharged from the tube H in the area where the cut was made and is collected in a tank 82 (Figures 5 to 7) which surrounds the lower part of the unit 22.

Al fondo della vasca 82 si trova un condotto di scarico 84 che fa capo ad una pompa di ricircolazione 86. At the bottom of the tank 82 there is a discharge duct 84 which leads to a recirculation pump 86.

La pompa di ricircolazione 86 rimanda il liquido nella tubazione 74, nella quale può essere interposto un adatto filtro (non rappresentato). The recirculation pump 86 sends the liquid back into the pipe 74, in which a suitable filter (not shown) can be interposed.

In alternativa ad un liquido di lavaggio, in certi casi può essere conveniente utilizzare per il lavaggio interno del tubo H un gas inerte, quale azoto, oppure un gas riducente. As an alternative to a washing liquid, in certain cases it may be convenient to use an inert gas, such as nitrogen, or a reducing gas, for the internal washing of the tube H.

Un gas inerte o riducente può anche essere erogato, in un modo non rappresentato, sull'esterno del tubo H nella zona di taglio, ad esempio per mezzo di ugelli associati alle torce a plasma. An inert or reducing gas can also be delivered, in a way not shown, to the outside of the tube H in the cutting area, for example by means of nozzles associated with plasma torches.

Claims

CLAIMS 1. Machine for cutting metal pipes into segments with the use of a plasma torch (64a, 64b), in which a plasma jet emitted by the torch towards the pipe (H) is made to travel a circumference of the pipe following a relative angular movement around the axis (X) of the tube, characterized by the fact that it comprises: advancement means (14) for axially translating the tube (H) to be cut along a straight path, and means (34, 36, 60a, 60b) for imparting to one or more plasma torches (64a, 64b) a helical motion concentric to the axis (X) of the tube (H) and having an axial velocity component equal to the speed of translation of the tube. 2. . Machine according to claim 1, characterized in that it further comprises: at least one cutting head (62a, 62b) movable both parallel to the path of the tube (H) and circularly around the axis of the tube; a plasma cutting torch (64a, 64b) carried by the head or each cutting head (62a, 62b); control means (60a, 60b) in to and fro translation adapted to make the head or each cutting head (62a, 62b) perform a linear advancement stroke at the same speed as the tube (H) and a return; means for activating and deactivating the plasma torch or torches (64a, 64b) for emitting one or more jets of plasma towards the tube (H) during the advance stroke; And rotating control means (34, 36) adapted to cause the head or each cutting head (62a, 62b) to perform, during the aforementioned advance stroke, an angular stroke of such amplitude that the plasma jet or jets perform the cut of the tube (H) on its entire circumference. 3. Machine according to claim 2, characterized in that it comprises a group (66a, 66b) of n cutting heads (62a, 62b) angularly equidistant and movable in unison both linearly and angularly, n being at least equal to 2, and by the fact that the relative rotating control means (34, 36) are adapted to make the group (66a, 66b) of cutting heads (62a, 62b) perform an angular stroke at least equal to 360 ° / n during the aforementioned stroke advancement. 4. Machine according to claim 3, characterized in that it comprises two groups (66a, 66b) of cutting heads (62a, 62b), one of which is designed to perform the linear advancement stroke while the other performs the stroke linear return and vice versa, and by the fact that the cutting heads (62a, 62b) of one group (66a, 66b) are angularly offset with respect to the cutting heads (62a, 62b) of the other group (66a, 66b) in so that the strokes of the heads of one group do not interfere with the reverse runs of the heads of the other group. 5. Machine according to claim 4, characterized in that it comprises a cutting assembly (22) in the form of a squirrel cage with two annular heads (24, 26) concentric to the axis of the tube and interconnected by a crown of 2n bars ( 28a, 28b) angularly equidistant and parallel to the axis of the tube (H), by the fact that the aforementioned rotating control means (34, 36) are adapted to rotate the assembly starting from at least one of its annular heads (24, 26), in that each bar (28a, 28b) is equipped with a rail (46a, 46b) for an individual slide (48a, 48b) carrying a cutting head (62a, 62b), from the fact that the slides (48a, 48b) of the two groups (66a, 66b) alternate from one bar (28a, 28b) to the other, and by the fact that the aforesaid translation control means comprise, for each rail (46a, 46b), a motorized translation screw (50a, 50b) which extends along the relative rail and is in engagement with a nut screw of the relative slide { 48a, 48b), the translation screws (50a, 50b) of each group (66a, 66b) being rotated in unison. 6. Machine according to claim 5, characterized in that two or more angularly equidistant slides (48a, 48b) of each group (66a, 66b) are integral in translation, parallel to the axis (X) of the tube (H), centering jaws (72a, 72b) so driven as to friction fit to the tube (H) during the aforementioned advancement stroke of the unit (66a, 66b). 7. Machine according to claim 6, characterized in that each jaw (42a, 42b) is carried by a rod (70a, 70b) sliding radially with respect to the tube (H) on a block (68a, 68b) sliding in turn along the relative rail (46a, 46b), and by the fact that the block (68a, 68b) and the rod (70a, 70b) are interconnected by control means for translating the rod towards the tube (H) and in the opposite direction. 8. Machine according to claim 6 or 7, characterized in that the means (34, 36) for controlling the translation of the group (66a, 66b) of cutting heads (6a, 62b), the means for translating the jaws (72a, 72b) and the means for activating / deactivating the torches (64a, 64b) are so arranged as to cause the unit (66a, 66b), in its advancement, to perform a first acceleration stroke (L1) during which the jaws (72a, 72b) approach the tube (H) until they engage it with friction and the torches (64a, 64b) are deactivated, a forward stroke (L2) with the jaws (72a, 72b) tightened and with the torches (64a, 64b) activated, and a final deceleration stroke (L3) during which the torches (64a, 64b) are deactivated and the jaws (72a, 72b) move away from the tube (H). 9. Machine according to any one of the preceding claims, characterized in that each of the torches (64a, 64b) is carried by the relative head (62a, 62b) by means of motorized means for adjusting the distance of the torch from the tube (H). 10. Machine according to any one of claims 3 to 9, characterized in that all the torches (64a, 64b) of the group or of each group (66a, 66b) are directed towards the tube (H) at the same angle such that the jets of plasma intersect the tube according to a chord passing radially inside the inner surface of the tube. 11. Plant for manufacturing and cutting metal pipes, characterized in that it comprises a cutting machine according to any one of the preceding claims and, upstream of the cutting machine, a machine for manufacturing welded pipes starting from a strip (B), and by the fact that it also comprises a pipe (76) for dispensing a washing fluid, which reaches the inside of the cutting machine, extends into the pipe (H) being manufactured starting from a point (E) located upstream of the area in which the belt is closed on itself and welded to form the pipe, and up to a point located within the cutting machine and immediately upstream of the point (P2) of the start of the stroke. advancement of the cutting head or heads (62a, 62b). 12. System according to claim 11, characterized in that it comprises annular centering members (80), made of wear-resistant material, fixed to the portion of the delivery pipe (76) which is inside the pipe (H) and with the such as the inner surface of the tube is in sliding engagement. 13. Process for cutting metal pipes into segments with the use of a plasma torch (64a, 64b), in which a plasma jet emitted by the torch towards the pipe (H) is made to travel a circumference of the following a relative angular movement around the (X) axis of the tube, characterized by the fact that the tube (H) to be cut is moved axially along a rectilinear path, e during the translation of the tube (H) a helical motion concentric to the axis (X) of the tube and having an axial speed component equal to the translation speed of the tube is imparted to one or more plasma torches (64a, 64b). 14. Process according to claim 13, characterized in that a group (66a, 66b) of n cutting heads (62a, 62b) angularly equidistant and movable in unison according to the aforementioned helical path is used, n being at least equal to 2 , and to perform the cut, the group (66a, 66b) of cutting heads (62a, 62b), with the torches (64a, 64b) activated, perform a helical cutting stroke with an angular movement at least equal to 360 ° / n, after which the group (66a, 66b) of cutting heads (62a, 62b), with the torches (64a, 64b) deactivated, make a return stroke. 15. Process according to claim 14, characterized in that two groups (66a, 66b) of cutting heads (62a, 62b) are used and one of the groups is made to perform the helical cutting stroke while the the return stroke and vice versa, the cutting heads (62a, 62b) of one group (66a, 66b) being angularly offset with respect to the cutting heads (62a, 62b) of the other group (66a, 66b) in so that the strokes of the heads of one group do not interfere with the reverse runs of the heads of the other group. 16. Process according to claim 15, characterized in that the return stroke is carried out in a shorter time than the cutting stroke to allow the unit (66a, 66b) to stop in the starting position (SI) of the cutting stroke. cut. 17. Process according to claim 14, 15 or 16, characterized in that during cutting the tube (H) is frictionally engaged by centering jaws (72a, 72b) which move helically together with the relative assembly (66a, 66b) of cutting heads (62a, 62b). 18. Process according to claim 17, characterized in that before cutting the cutting unit (66a, 66b) is made to perform a first stroke (L1) with an axial acceleration component starting from zero, during which the jaws (72a, 72b) approach the tube (H) up to grab it and the torches (64a, 64b) are deactivated, a helical cutting stroke (L2) with an axial component at constant speed, during which the jaws (72a , 72b) are tightened on the tube (H) and the torches (64a, 74b) are activated, and a last stroke (L3) with an axial component of deceleration down to zero, during which the jaws (72a, 72b) they move away from the tube (H) and the torches (64a, 64b) are deactivated. 19. Process according to any one of claims 14 to 18, characterized in that in the group or in each group (66a, 66b) torches (64a, 64b) directed towards the tube (H) are used at the same angle such that the jets of plasma intersect the tube according to a chord passing radially inside the inner surface of the tube. 20. Method for manufacturing and cutting metal pipes, characterized in that a cutting method according to any one of claims 13 to 19 is used on a shaped and welded pipe (H) starting from a strip and during cutting the introduces into the tube (H) a washing fluid with a tube (76) which extends into the tube being manufactured starting from a point (E) located upstream of the area in which the belt (B) is closed on itself itself and welded to form the pipe, and up to a point located immediately upstream of the starting point (SI) of the cutting operation. 21. Process according to claim 20, characterized in that a cooling liquid is used as the washing fluid. 22. Process according to claim 20, characterized in that an inert or reducing gas is used as the washing fluid. 23. Pipe segment having ends cut with a plasma jet cutting method according to any one of claims 13 to 22.