ITTO990364A1 - Macchina curvatrice di tubi, profilati o similari - Google Patents

Description

D E S C R I Z IO N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad una macchina curvatrice di tubi, profilati o similari.

La macchina della presente invenzione è una macchina curvatrice di tubi del tipo a penetrazione. Le macchine curvatrici del tipo a penetrazione comprendono un dispositivo di guida fisso provvisto di un asse longitudinale per guidare i tubi in una direzione di avanzamento e di un organo di curvatura mobile rispetto alla guida in un piano perpendicolare al citato asse longitudinale. L'organo di curvatura delle citate macchine curvatrici comprende una guida anulare per deviare il tubo durante l'avanzamento del tubo stesso tramite degli spostamenti dell'organo di curvatura nel citato piano.

La guida anulare delle macchine di tipo noto è realizzata in materiale sinterizzato e presenta una sezione di passaggio del tubo circolare e sostanzialmente uguale alla sezione del tubo da curvare in modo da guidare con precisione il tubo stesso per ottenere delle curve precise.

Le citate macchine a penetrazione sebbene garantiscano una elevata precisione, presentano degli inconvenienti, in quanto la guida anulare necessita di una lubrificazione continua per diminuire l'attrito fra le pareti del tubo e la guida stessa. Pertanto, le citate macchine necessitano di un impianto di lubrificazione ed i tubi curvati con tali macchine richiedono una successiva operazione di sgrassatura. In aggiunta, a causa dell'attrito fra il tubo e la guida anulare, pur sempre rilevante nonostante la lubrificazione, tali macchine richiedono l'applicazione di una considerevole forza per spingere il tubo nella direzione d avanzamento con il rischio di danneggiare il tubo rettilineo, quando il tubo stesso presenta delle pareti sottili o facilmente deformabili.

Inoltre, le guide anulari di tipo noto non possono essere realizzate con sezioni che presentano degli angoli, a causa del fatto che eventuali guide sinterizzate con sezioni di passaggio poligonali presenterebbero degli angoli estremamente fragili. Ne consegue che le macchine curvatrici note sopra descritte non sono in grado di piegare tubi con sezioni poligonali .

Scopo della presente invenzione e quello di realizzare una macchina curvatrice di tubi, profilati o similari del tipo sopra descritto che sia esente dagli inconvenienti dell'arte nota.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una macchina curvatrice di tubi, profilati o similari secondo la rivendicazione 1.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista in pianta, con parti asportate per chiarezza, di una macchina realizzata secondo la presente invenzione;

- la figura lb è una vista di un tubo da incurvare con la macchina della figura 1 secondo una sezione lungo le linee Ib-Ib;

- la figura 2 è una vista in elevazione laterale, con parti asportate per chiarezza e parti parzialmente in sezione, della macchina della figura 1;

- la figura 3 è una vista in sezione, con parti asportate per chiarezza, della macchina della figura 1 secondo le linee III-III;

- la figura 4 è una vista in elevazione frontale di un organo di curvatura della macchina della figura 1;

- la figura 5 è una vista in elevazione frontale di una variante dell'organo di curvatura della figura 4; - La figura 5b è una vista in sezione trasversale di un tubo a sezione circolare;

- la figura 6 è una vista in elevazione frontale di una ulteriore variante dell'organo di curvatura della figura 4; e

- la figura 6b è una vista in sezione trasversale di un tubo a sezione quadrata.

Con riferimento alle figure 1, 2 e 3, con 1 viene indicata una macchina curvatrice del tipo a penetrazione per piegare tubi 2, profilati o similari, che presentano un asse .’3 rettilineo, una superficie esterna 4 cilindrica ed una sezione SI di forma circolare.

La macchina 1 comprende una piastra 5 di supporto, un dispositivo 6 di guida, un organo 7 di curvatura ed un gruppo 8 di azionamento dell'organo 7. La piastra 5 supporta il dispositivo di guida 6 ed il gruppo 8, il quale, a sua volta, supporta l'organo 7 di curvatura.

Il dispositivo 6 di guida presenta un'asse 9 e comprende due serie 10 e 11 di rulli 12 disposte rispettivamente da bande opposte rispetto all'asse 9 del dispositivo 6, ed una testa 13 di guida richiusa ad anello, la quale è fissata alla piastra 5 tramite un castello 13b. La serie 10 di rulli 12 è fissa mentre la serie 11 di rulli 12 è disposta su una piastra 14, la quale presenta delle asole 15 estendentesi perpendicolarmente all'asse 9 ed è registrabile rispetto alla piastra 5, ed alla serie 10 trasversalmente all'asse 9.

Ciascun rullo 12 è girevole attorno ad un rispettivo asse 16 di rotazione verticale e presenta una rispettiva superficie 17 di rivoluzione atta ad accoppiarsi con parte della superficie 4 esterna del tubo 2. Almeno una coppia di rulli 12 affacciati e disposti da bande opposte dell'asse 9 sono motori e sono azionati da una trasmissione di tipo noto e non illustrata per avanzare il tubo 2 in una direzione DI di avanzamento, la quale è orizzontale e parallela all'asse 9.

Il gruppo 8 di azionamento comprende una slitta 18, la quale è alloggiata in una apertura 19 della piastra 5 ed è montata in modo scorrevole su due guide 20, le quali si estendono in una direzione D2 orizzontale e perpendicolare alla direzione DI e sono disposte lungo bordi opposti dell'apertura 19. La slitta 18 presenta una cornice 21 e due barre 22, le quali sono supportate dalla cornice 21 e si estendono nella direzione DI.

Il gruppo 8 comprende una slitta 23, la quale è scorrevole lungo le barre 22 nella direzione DI e presenta una forma scatolare e supporta una guida 24 verticale, sulla quale è montata in modo scorrevole una slitta 25 solidale all'organo 7 di curvatura. La slitta 25 e l'organo 7 di curvatura sono mobili in una direzione D3 verticale e perpendicolare alle direzioni DI e D2 rispetto alla slitta 18, alla slitta 23 ed alla piastra 5.

Il gruppo 8 comprende, inoltre, un organo motore 26 solidale alla piastra 5 per spostare la slitta 18 rispetto alla piastra 5 nella direzione D2, un organo motore 27 solidale alla slitta 18 per spostare la slitta 23 nella direzione DI rispetto alla slitta 18, ed un organo motore 28 solidale alla slitta 23 per spostare la slitta 25 nella direzione D3. La composizione degli spostamenti della slitta 18 e della slitta 25 permette di disporre l'organo 7 di piegatura in una pluralità di posizioni lungo un piano PI perpendicolare alla direzione DI, mentre gli spostamenti della slitta 23 permettono di regolare la distanza dell'organo 7 dalla testa 13 di guida e, quindi, di variare la distanza del piano Pi dalla testa 13.

Con riferimento alla figura 4, l'organo 7 di curvatura comprende un manicotto 29, il quale è solidale alla slitta 25, un albero 30, il quale è montato all'interno del manicotto 29 tramite cuscinetti 31, è girevole rispetto al manicotto 29 ed attorno ad un rispettivo asse 32 parallelo alla direzione D3, e presenta alla propria estremità superiore una forcella 33.

La forcella 33 supporta una testa 34 di curvatura, la quale è girevole rispetto alla forcella 33 attorno ad un asse 35 perpendicolare all'asse 32. La testa 34 comprende un corpo anulare 36, il quale è provvisto di due perni 37 impegnati in rispettivi fori 38 della forcella 33 e presenta quattro sedi 39, all'interno delle quali sono alloggiati rispettivi rulli 40.

Ciascun rullo 40 è girevole attorno ad un rispettivo asse 41 ed è montato su un rispettivo perno 42, il quale si estende lungo il rispettivo asse 41 ed è supportato alle proprie estremità dal corpo anulare 36 all'interno di rispettivi fori 43.

Ciascun rullo 40 presenta una superficie 44 di rivoluzione di forma toroidale adiacente e contigua alle superfici 44 dei rulli 40 adiacenti in modo da formare una sezione 45 di passaggio circolare sostanzialmente pari alla sezione SI del tubo 2. La sezione 45 presenta un baricentro 46, il quale, in sostanza, rappresenta il centro di un cerchio pari alla sezione 45 di passaggio ed alla sezione SI del tubo 2. In altre parole, le superfici 44 dei rulli 40 sono definite dalla rivoluzione attorno ai rispettivi assi 41 di generatrici 47, le quali sono pari ad un arco di cerchio, il quale sottende un angolo di 90° di un cerchio definito dalla sezione di passaggio 45. Gli assi 41 dei rulli 40 sono complanari fra loro ed alla sezione di passaggio 45.

Ciascun rullo 40 presenta, inoltre, due superfici 48 laterali perpendicolari all'asse 41 e due superfici troncoconiche 49 di raccordo fra la superficie 44 di rivoluzione e le superfici 48 laterali. Le superfici 49 di raccordo sono inclinate di 45° rispetto all'asse 37 e sono disposte a contatto con le superfici 49 di raccordo dei rulli 40 adiacenti lungo rispettive generatrici delle superfici 49 stesse. In pratica, i rulli 40 definiscono una guida 50 anulare la cui forma dipende dalle superfici 44 di rivoluzione.

La testa 13 di guida del dispositivo 6 è sostanzialmente identica alla testa 34 e, quindi, definisce una guida anulare 50 con una sezione di passaggio 45 ed è fissata alla piastra 5 fra i rulli 12 e l'organo 7 di piegatura.

In uso, la macchina 1 curvatrice di tubi 2 opera nel modo seguente. Un tubo 2 rettilineo viene disposto fra le serie 10 e 11 di rulli 12 con il proprio asse 3 allineato all'asse 9 del dispositivo 6 di guida. I rulli 12 motori provvedono ad avanzare nella direzione DI il tubo 2, il quale penetra attraverso la testa 13 di guida. L'organo 7 di curvatura è disposto in modo tale per cui la rispettiva testa 34 sia allineata alla testa 13 ed a una distanza determinata dalla testa 13. La distanza fra la testa 13 e la testa 34 viene prescelta in funzione dell'angolo di curvatura che si intende realizzare sul tubo 2 e viene variata tramite l'organo motore 27 e la slitta 23. Il tubo 2 viene avanzato ulteriormente in modo da penetrare attraverso la testa 34 dell'organo 7. A questo punto, l'organo 7 di curvatura viene spostato lungo il piano PI in funzione di un programma di curvatura, il quale tramite una centralina di tipo noto e non illustrata provvede a comandare gli organi motori 26 e 28 per spostare le slitte 18 e 25 nelle rispettive direzioni D2 e D3. Quando il tubo 2 si incurva la testa 34 si orienta attorno agli assi 32 e 35 in modo da opporre la minor resistenza possibile all'avanzamento del tubo 2 e disporre la sezione 45 di passaggio perpendicolarmente all'asse 3 del tubo 2 incurvato. Durante l'avanzamento del tubo 2 attraverso la testa 34, il tubo 2 viene guidato dai rulli 40, i quali ruotano attorno ai rispettivi assi 41.

Sia il rotolamento dei rulli 40 delle teste 13 e 34, sia l'oscillazione della testa 34 attorno agli assi 32 e 35 contribuiscono a rendere minimo l'attrito fra il tubo 2 ed il dispositivo 6 di guida, e fra il tubo 2 e l'organo 7 di curvatura.

La testa 34 è supportata dalla forcella 33 in modo intercambiabile ed è sostituibile da altre teste di curvatura con sezioni di passaggio diverse sia nelle dimensioni sia nel*la forma.

Secondo la variante, illustrata nella figura 5, l'organo 7 di curvatura è provvisto di un testa 51 di curvatura, in cui la guida 50 anulare è definita da tre rulli 52, i quali sono girevoli attorno a tre rispettivi assi 53 e sono supportati da rispettivi perni 54 alloggiati in fori 55 di un corpo anulare 56. Ciascun rullo 52 comprende una superficie 57 generata dalla rivoluzione di una generatrice 58 che corrisponde ad un arco di cerchio che sottende un angolo di 120°. In modo analogo ai rulli 40, ciascun rullo 52 comprende due superfici 59 laterali e due superfici 60 di raccordo, le generatrici delle quali sono a contatto delle generatrici delle superfici di raccordo dei rulli (i adiacenti 52. Secondo la variante descritta la guida 50 anulare presenta una sezione 61 di passaggio circolare con un baricentro 62 per curvare tubi 63, che, con riferimento alla figura 5b, presentano un asse 64, una superficie esterna 65 ed una sezione S2 minore della sezione SI.

Secondo l'ulteriore variante della figura 6, l'organo 7 di curvatura comprende una testa 66 di curvatura, in cui la guida 50 anulare è definita da quattro rulli 67, i quali sono girevoli attorno a quattro rispettivi assi 68 e sono supportati da rispettivi perni 69 alloggiati in fori 70 di un corpo anulare 71. Ciascun rullo 67 comprende una superficie 72 cilindrica generata dalla rivoluzione di una generatrice 73 pari ad un segmento rettilineo. In modo analogo ai rulli 40, ciascun rullo 67 comprende due superfici 74 laterali e due superfici 75 di raccordo, le generatrici delle quali sono a contatto delle generatrici delle superfici 75 di raccordo dei rulli adiacenti 67. Secondo la variante sopra descritta la guida 50 anulare definisce una sezione 76 di passaggio quadrata provvista di un baricentro 77, e la testa 66 di curvatura viene impiegata per curvare dei tubi 78, i quali presentano una sezione S3 quadrata con lati 79, un asse 80 ed una superficie laterale 81. In questo caso, la generatrice 73 è sostanzialmente pari alla dimensione del lato 79 della sezione S3 del tubo 78.

Una delle caratteristiche comuni alle teste 34, 51 e66 consiste nel fatto che le generatrici dei 47, 58 e 73 dei rispettivi rulli 40, 52 e 67 corrispondono alla porzione dei perimetri delle rispettive sezioni 45, 61 e 76 di passaggio e sostanzialmente ad una porzione del perimetro delle sezioni dei tubi 2, 63 é 78.

Dagli esempi sopra descritti emerge che possono essere realizzate un numero infinito di varianti di organi 7 di curvatura, in particolare, di teste di curvatura in- funzione della forma e delle dimensioni delle sezioni dei tubi. Inoltre, le teste di curvatura sono facilmente intercambiabili sulla forcella 33 così come sono facilmente intercambiabili le teste di guida sulla piastra 5. Tale variante serve inoltre a creare una compenetrazione tra le superfici esterne dei rulli in modo da evitare discontinuità in corrispondenza degli spigoli di tangenza tra i rulli stessi.

Secondo una variante non illustrata, i rulli 40, 52 e 67 sono provvisti di una dentatura conica ricavata lungo le rispettive superfici di raccordo 49, 60 e 75 in modo tale per cui tutti i rulli 42, 52 e 67 della stessa guida 50 anulare siano ruotati alla stessa velocità attorno ai rispettivi assi 41, 53 e 68.

Ovviamente, è possibile realizzare teste per curvare tubi, profilati o similari avente sezioni sia aperte che chiuse che di qualsiasi geometria.

Secondo un'altra variante non illustrata la macchina 1 comprende un dispositivo di tipo noto e non illustrato per ruotare i tubi 2 e 63 cilindrici attorno ai rispettivi assi 3 e 64 fra fasi successive di curvatura dei tubi 2 e 63 stessi.

La rotazione dei tubi 2 e 63 permette di disporre le porzioni dei tubi 2 e 63 incurvate al di fuori degli ingombri della macchina 1 e, quindi, permette di realizzare delle sagome complesse.

Secondo una ulteriore variante non illustrata la macchina 1 comprende un dispositivo di spinta dei tubi 2, 63 e 78. Tale dispositivo opera spingendo una estremità dei tubi 2, 63 e 78 nella direzione DI di avanzamento. Il dispositivo di spinta è in grado di garantire l'avanzamento dei tubi 2, 63 e 78 attraverso il dispositivo 6 e l'organo 7 di piegatura in alternativa ai rulli 12 motori, oppure, opera congiuntamente ai rulli 12 motori.

La macchina 1 presenta numerosi vantaggi: in primo luogo diminuisce in modo considerevole l'attrito fra i tubi 2, 63 e 78 e, rispettivamente, il dispositivo 6 di guida e l'organo 7 di piegatura; non sporca di olio i tubi 2, 63 e 78 curvati e permette un cambio rapido delle teste 14, 34, 51 e 66. Nello stesso tempo permette di curvare tubi, profilati o similari di qualsiasi sezione .

Claims (11)

1. R IV E N D ICA Z I ON I 1) Macchina curvatrice di tubi (2; 63; 78) profilati o similari aventi una sezione trasversale (SI; S2; S3) determinata, la macchina comprendendo un dispositivo (6) di guida dei detti tubi (2; 63; 78), il detto dispositivo di guida (6) essendo provvisto di un asse (9) longitudinale per guidare i detti tubi (2; 63 78) in una direzione (Di) di avanzamento parallela all'asse (9), ed un organo (7) di curvatura mobile rispetto al detto dispositivo (6) di guida in un piano (PI) perpendicolare alla detta direzione (DI) di avanzamento, il detto organo (7) di curvatura comprendendo una guida (50) anulare definente una sezione di passaggio (45; 61; 76) dei detti tubi (2; 63; 78) sostanzialmente pari alla sezione (Si; S2; S3) dei detti tubi (2; 63; 78); la detta macchina essendo caratterizzata dal fatto che la detta guida (50) anulare è definita da rulli (40; 52; 67), i detti rulli (40; 52; 67) essendo girevoli attorno a rispettivi assi (41; 53; 68) complanari fra loro ed alla detta sezione di passaggio (45; 61; 76).
2. 2) Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuno dei detti rulli (40; 52; 67) presenta una superficie di rivoluzione (44; 57; 72), la detta superficie di rivoluzione (44; 57; 72) essendo generata dalla rivoluzione di una rispettiva generatrice (47; 58; 73); la detta generatrice (47; 58; 73) essendo sostanzialmente pari ad una porzione del perimetro della detta sezione di passaggio (45; 61; 76).
3. 3) Macchina secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che la detta guida (50) anulare è formata da quattro rulli (40; 67), gli assi (41; 68) dei rulli (40; 67) adiacenti essendo disposti perpendicolarmente l'uno rispetto all'altro.
4. 4) Macchina secondo le rivendicazioni 2 e 3, caratterizzata dal fatto che la detta superficie di rivoluzione (72) è cilindrica, la detta sezione (76) di passaggio essendo quadrata.
5. 5) Macchina secondo le rivendicazioni 2 e 3, caratterizzata dal fatto che la detta superficie (44) di rivoluzione è toroidale, la detta sezione (45) di passaggio essendo circolare.
6. 6) Macchina secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che la detta guida (50) anulare è formata da tre rulli (52), gli assi (53) dei rulli (52) adiacenti formando un triangolo equilatero .
7. 7) Macchina secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che il detto organo (7) di curvatura comprende una testa (34; 51; 66) di curvatura comprendente detti rulli (40; 52; 67), una forcella (33) di supporto della detta testa (34; 51; 66); la detta testa (34; 51; 66) essendo girevole attorno ad una asse (35) orizzontale rispetto alla detta forcella (33) e la detta forcella (33) essendo girevole attorno ad un asse (32) verticale rispetto al detto dispositivo (6) di guida.
8. 8) Macchina secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che la detta testa (34; 51; 66) è collegata alla forcella (33) in modo intercambiabile.
9. 9) Macchina secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che il detto dispositivo (6) di guida comprende una testa (13) di guida comprendente una guida (50) anulare, la detta testa (13) essendo intercambiabile.
10. 10) Macchina secondo una delle rivendicazioni da 2 a 9, caratterizzata dal fatto che ciascuno dei detti rulli (40; 52; 67) comprende due corone dentate disposte rispettivamente da bande opposte rispetto alla detta superficie (44; 57; 72) di rivoluzione, ciascuna corona dentata essendo atta ad ingranare con la corona dentata del rullo (40; 52; 67) adiacente, in modo tale per cui tutti i rulli (40; 52; 67) ruotino alla stessa velocità attorno ai rispettivi assi (41; 53; 68).
11. 11) Macchina secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che la macchina comprende una piastra (5) di supporto del detto dispositivo (6) di guida e di un gruppo (8) di azionamento del detto organo (7) di curvatura supportato dalla detta piastra (5), il detto gruppo (8) di azionamento comprendendo tre slitte (18, 23, 25) mobili in tre direzioni (DI, D2, D3) perpendicolari l'una rispetto alle altre.