ITUB20159272A1 - Metodo di lavorazione per tubi e tubi ottenuti con detto metodo. - Google Patents

Description

TITOLO: METODO DI LAVORAZIONE PER TUBI E TUBI OTTENUTI CON DETTO METODO

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un metodo di lavorazione per tubi e dei tubi ottenuti con detto metodo .

Generalmente in diversi settori dell' industria è sentita l'esigenza di utilizzare dei profili commerciali opportunamente sagomati, da utilizzarsi ad esempio nella costruzione di telai, atti ad alloggiare a titolo di esempio una cisterna, come elementi di interconnessione tra detto telaio ed un punto di attacco ad esempio di una motrice.

In particolare questi profili vengono utilizzati nel settore agricolo ad esempio per agganciare detti telai, alloggiarti ad esempio una cisterna generalmente realizzata in materiale plastico ed avente una capienza che usualmente varia tra i (300-1000) litri, ad esempio a dei sollevatori abbinati ad un trattore.

Vengono altresì utilizzati detti profili nel settore dell' agricoltura come elementi di interconnessione tra un punto di attacco, ad esempio di un trattore, e, ad esempio, un carrello .

Oggigiorno è noto costruire questi elementi di interconnessione a partire da dei profili commerciali lineari conformati ad U che presentano delle ali laterali ribassate per poter essere piegati a 90 gradi, dato che il punto di attacco al trattore è posto usualmente ad una altezza superiore rispetto a quella di giacitura ad esempio di un carrello.

Tale soluzione di tipo noto presenta però degli inconvenienti: innanzitutto le ali del profilo aperto conformato ad U, essendo necessariamente basse al fine di riuscire a piegare il profilo a 90 gradi, limitano la rigidezza dell' elemento di interconnessione che, se sottoposto a forze di una determinata entità o a forze disposte secondo assi diversi da quelli naturali del profilo, tende a piegarsi o flettersi.

Alternativamente è anche noto costruire degli elementi di interconnessione saldando direttamente a 90 gradi le estremità di due profili distinti commerciali conformati ad U oppure aventi la conformazione di un tubo.

Tale soluzione presenta sia gli analoghi inconvenienti sopra descritti sia ulteriori inconvenienti dovuti alla necessità di effettuare una saldatura che richiede tempo e perizia e che comunque determina sempre una zona dì possibile rottura .

L'operazione di saldatura di acciai inossidabili può infatti dare luogo a dei mutamenti meccanici e strutturali dei profili che portano alla formazione di cricche e/o a dei mutamenti di tipo elettrochimico che portano a fenomeni di corrosione; tali fenomeni comportano inevitabilmente un indebolimento della struttura del telaio.

In particolare negli acciai ferritici si può infatti registrare nei punti di saldatura una caduta di duttilità o di tenacità del materiale a causa dell 'ingrossamento del grano o un infragilimento per fase sigma, che portano alla formazione di cricche; negli acciai martensitici si rischia la formazione di cricche a freddo, comune anche negli acciai da costruzione; negli acciai austenìtici si rischia la formazione di cricche a caldo, comune anche negli acciai da costruzione, che sono maggiormente gravi a causa delle particolari caratteristiche fisiche (conduttività termica, dilatazione termica) , microstrutturali (dimensioni delle dentriti) e di sensibilità alle segregazioni , di questo materiale.

È anche noto, in alternativa, costruire questi elementi di interconnessione di tipo noto a partire da un profilo tubolare, avente ad esempio sezione quadrata, che viene sottoposto ad un taglio a laser, ad esempio operando una asportazione a V, che serve per eliminare parte del materiale in corrispondenza di una zona che successivamente è soggetta a piegatura di 90 gradi così che i bordi delle parti tagliate vengano ad essere accostati tra loro per essere poi saldati.

Anche tale soluzione richiede però sia un taglio preliminare che una saldatura della zona di giunzione che eventualmente una successiva smerigliatura, che comporta gli analoghi inconvenienti descritti per le precedenti soluzioni .

Compito principale di quanto forma oggetto della presente domanda è quindi quello di risolvere i problemi tecnici evidenziati, eliminando gli inconvenienti dì cui alla tecnica nota citata e quindi escogitando un metodo che permetta di ottenere, partendo da dei tubi commerciali, un trovato che possa essere utilizzato quale elemento di interconnessione tra due elementi, quali un telaio ed un punto di attacco ad esempio di una motrice, presentando al contempo una elevata resistenza alla deformazione ed alla flessione.

Nell'ambito del compito sopra esposto, un altro importante scopo è quello di realizzare un metodo che permetta di conseguire in modo rapido tubi che presentino anche un ottimale impatto visivo non necessitando di operazioni di finitura superficiale .

Non ultimo scopo è quello di realizzare un metodo che permetta di ottenere dei tubi che risultino strutturalmente semplici e che possano esser ottenuti con costi realizzativi contenuti e con un numero di operazioni contenute.

Il compito e gli scopi accennati, nonché altri che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da un metodo di lavorazione per tubi (2) e tubi piegati (1) ottenuti con detto metodo che si caratterizza per il fatto di prevedere :

-lo schiacciamento o la punzonatura per parte della lunghezza di almeno una superficie di detto tubo (2) ad ottenere un tubo schiacciato (4) presentante almeno una cava (10) longitudinale di voluta profondità e lunghezza;

-la curvatura continua di detto tubo schiacciato (4) in corrispondenza di detta superficie su cui è ottenuta detta almeno una cava (10) longitudinale ad ottenere un tubo piegato (1)·

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una particolare, ma non esclusiva, forma dì realizzazione, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nelle tavole di disegni allegate, in cui:

le figure 1, 2, 3 e 4 illustrano il caricamento di un tubo su una macchina per la punzonatura dello stesso, rispettivamente in una vista di tre quarti laterale, in una vista laterale, in una vista frontale ed in una vista operata secondo il piano di sezione IV-IV di fig.2;

le figure 5, 6 e 7 illustrano la punzonatura del tubo rispettivamente in una vista di tre quarti laterale, in una vista laterale ed in una vista operata secondo il piano di sezione VII-VII di fig.6;

le figure 8, 9, 10 ed 11 illustrano il tubo schiacciato rispettivamente in una vista di tre quarti laterale, in una vista dall'alto, in una vista laterale ed in una vista operata secondo il piano di sezione XI-XI di fig.10;

le figure 12, 13, 14 e 15 illustrano il caricamento di un tubo schiacciato su una macchina per il piegamento dello stesso, rispettivamente in una vista di tre quarti laterale, in una vista laterale , in una vista frontale ed in una vista operata secondo il piano di sezione XV-XV di fig .13;

le figure 16, 17 e 18 illustrano il piegamento del tubo schiacciato, rispettivamente in una vista di tre quarti laterale, in una vista laterale ed in una vista operata secondo il piano di sezione XVIII-XVIII di fig.17;

le figure 19, 20 e 21 illustrano il tubo piegato rispettivamente in una vista di tre quarti laterale in una vista laterale ed in una vista operata secondo il piano di sezione XXI-XXI di fig.20.

Negli esempi di realizzazione che seguono, singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno in realtà essere intercambi at e con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

Inoltre è da notare che tutto quello che nel corso della procedura di ottenimento del brevetto si rivelasse essere già noto, si intende non essere rivendicato ed oggetto di stralcio (disclaimer) dalle rivendicazioni.

Con riferimento alle figure precedentemente citate si è indicato con il numero (1) un tubo piegato che, nel caso illustrato a titolo indicativo e non limitativo, è stato ottenuto secondo il procedimento rivendicato a partire da un tubo (2) commerciale che, nella particolare soluzione indicata, presenta una sezione quadrata; la sezione in alternativa potrà essere anche poligonale, ad esempio rettangolare, tonda od ovale .

Il metodo per ottenere detto tubo piegato (1) prevede quindi il caricamento di un singolo tubo (2) su di una prima attrezzatura (3) per lo schiacciamento /punzonatura dello stesso ad ottenere un tubo schiacciato (4).

Tale prima attrezzatura (3) è costituita ad esempio da una prima coppia di spalle (5a,5b), mantenute saldamente tra loro parallele e tra le quali viene inserito a misura il tubo (2) così che il medesimo rimanga in posizione durante la sua lavorazione, e da un primo punzone (6), mobile verticalmente, atto ad imprimere una particolare forma ad almeno parte della prima superficie superiore (7a) di detto tubo (2) rivolta verso 1'alto operando una voluta pressione sulla stessa.

Inferiormente alla seconda superficie inferiore (8) di detto primo punzone (6) sporge almeno una prima appendice (9) presentante un profilo di larghezza inferiore alla larghezza di detta prima superfìcie superiore (7a) e presentante, in una sezione longitudinale, una conformazione sostanzialmente a trapezio isoscele e, in una sezione trasversale, una forma ad U.

Preferibilmente la prima appendice (9) è posizionata in corrispondenza dell'asse medio longitudinale di detta prima superficie superiore (la).

Preferibilmente la altezza di detta prima appendice (9) è leggermente inferiore alla altezza di detto tubo (2).

La attivazione del primo punzone (6) permette di ottenere detto tubo schiacciato (4) il quale presenta almeno una cava (10) longitudinale e di voluta lunghezza e profondità, raccordata secondo due piani inclinati (Ila,llb) alle estremità (12a,12b), non lavorate, di detto tubo (2).

Tale almeno una cava (10) presenta quindi una sezione trasversale avente conformazione ad U, a definire una prima ed una seconda ala (13a,13b), sostanzialmente parallele tra loro e parallele alle superfici laterali (14a,14b) del tubo schiacciato (4), ed un vertice (15) arrotondato che è posto a contatto o ravvicinato alla sottostante prima superficie inferiore (7b).

In particolare la pressione operata dalla prima appendice (9) del primo punzone (6) piega parte della faccia piana della prima superficie superiore (7a) del tubo (2) facendo così ruotare gli spigoli verso il centro del tubo evitando così la rottura degli spigoli stessi ; ogni angolo del tubo ruota quindi senza deformarsi.

Il metodo per ottenere detto tubo piegato (1) prevede il caricamento di detto tubo schiacciato (4) su di una seconda attrezzatura (16) per la curvatura dello stesso ad ottenere detto tubo piegato (1).

Tale seconda attrezzatura (16) è ad esempio costituita da un primo e da un secondo cavallotto (17a,17b), mantenuti saldamente tra loro paralleli ed aventi sostanzialmente una conformazione a C rovesciata, ciascuno dotato di una terza e quarta coppia di ali (18a,18b,18c, 18d), tra le quali viene inserito una coppia di sistemi di scivolamento, atti a ridurre l'attrito, quali ad esempio una coppia di gabbie a rulli (20a,20b), piane e girevolmente mobili, poste sostanzialmente in prossimità delle estremità superiori (19a,19b,19c,19d) di dette terza e quarta coppia di ali (18a,18b,18c,18d) e dotate ognuna di un mezzo elasticamente deformabile (25a,25b) di richiamo, quale ad esempio una molla.

Ognuna di dette gabbie a rulli (20a,20b) è infatti scorrevolmente connessa ad una piastrina (26a,26b) che è atta a sostenere le estremità (12a,12b) non lavorate di detto tubo (2) così che queste ultime rimangano stabilmente poggiate su dette gabbie a rulli (20a,20b) durante la fase di curvatura di detto tubo schiacciato (4).

Durante la fase di curvatura dì detto tubo schiacciato (4) la coppia di piastrine (26a,26b) non si sposta rispetto al tubo schiacciato (4) ma si sposta tangenzialmente all'asse di rotazione scorrendo sopra la coppia di gabbie a rulli (20a,20b) ognuna delle quali è caricata dal corrispondente mezzo elasticamente deformabile (25a,25b) atto a far ritornare la rispettiva gabbia a rulli (20a,20b) , e di conseguenza anche la corrispondente piastrina (26a,26b) , alla posizione di partenza dopo aver terminato la fase di curvatura di detto tubo (4).

Tale seconda attrezzatura (16) è costituita inoltre da un secondo punzone (21), mobile verticalmente, composto da una seconda coppia di spalle (22a,22b), aventi in pianta conformazione circolare, mantenute saldamente tra loro parallele ad una distanza tale da avvolgere le sottostanti superfici laterali (14a,14b) di detto tubo schiacciato (4) durante la fase di curvatura.

Tra la seconda coppia di spalle (22a,22b) è presente una seconda appendice (23) presentante un profilo ed una forma coniugata a quella di detta almeno una cava (10) longitudinale ricavata su detto tubo schiacciato (4),

Il secondo punzone (21) è atto a imprimere una piegatura a detto tubo schiacciato (4) mantenendo inalterata la forma di detta almeno una cava (10) longitudinale e la forma di dette superfici laterali (14a,14b), che rimangono sostanzialmente piane .

La attivazione del secondo punzone (21) permette quindi di ottenere detto tubo piegato (1) disponendo le estremità (12a,12b) , non lavorate, sostanzialmente a 90° tra loro oppure secondo un voluto angolo tale da permettere la migliore interconnessione al mezzo ed al rimorchio.

La pressione operata dal secondo punzone (21) curva così la seconda superficie superiore (24a), su cui è ottenuta la cava (10) longitudinale compresa tra i due piani inclinati (lla,llb), e la quarta superficie inferiore (24b) del tubo schiacciato (4).

La presenza della cava (10) longitudinale e la sua particolare forma permettono di conseguire un tubo piegato (1) che presenta una elevatissima resistenza sia alla divaricazione delle estremità (12a,12b), non lavorate/ sia ad una eventuale forza impressa secondo piani diversi da quelli di giacitura di detto tubo piegato (1) e quindi anche ad una torsione impressa al medesimo.

Si è così constatato come il trovato abbia raggiunto il compito e gli scopi prefissati essendosi ottenuto un metodo che permette, a partire da tubi commerciali , di ottenere un tubo piegato (1) che presenta una elevata resistenza alla deformazione ed alla flessione e che quindi può essere opportunamente impiegato quale elemento di interconnessione tra due elementi , quali un telaio ed un punto di attacco ad esempio di una motrice .

Si è inoltre verificato che il metodo illustrato permette di conseguire in modo rapido ed agevole tubi piegati (1) che presentano anche un ottimale impatto visivo non necessitando di operazioni di finitura superficiale, quali ad esempio operazioni di saldatura o di smerigliatura .

Si è inoltre riscontrato che il metodo permette di ottenere dei tubi piegati (1) che risultano strutturalmente semplici e che possono essere ottenuti con costi realizzativi contenuti e con un numero di operazioni contenute.

Naturalmente il trovato è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del medesimo concetto inventivo.

Naturalmente i materiali impiegati nonché le dimensioni costituenti i singoli componenti del trovato potranno essere più pertinenti a seconda delle specifiche esigenze.

Le caratteristiche indicate come vantaggiose, opportune o simili, possono anche mancare od essere sostituite da equivalenti.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di lavorazione per tubi (2) e tubi piegati (1) ottenuti con detto metodo che si caratterizza per il fatto di prevedere : lo schiacciamento o la punzonatura per parte della lunghezza di almeno una superficie di detto tubo (2) ad ottenere un tubo schiacciato (4) presentante almeno una cava (10) longitudinale di voluta profondità e lunghezza; la curvatura continua di detto tubo schiacciato (4) in corrispondenza di detta superficie su cui è ottenuta detta almeno una cava (10) longitudinale ad ottenere un tubo piegato (1) .
2. 2. Tubo piegato (1) che si caratterizza per il fatto di presentare una conformazione arcuata continua definente una superficie concava in corrispondenza della quale è presente almeno una cava (10) longitudinale di voluta profondità e lunghezza.
3. 3. Metodo come alle rivendicazioni 1 o 2 che si caratterizza per il fatto di prevedere il caricamento di un singolo tubo (2) , di tipo commerciale e presentante una sezione poligonale, su di una prima attrezzatura (3) per lo schiacciamento/punzonatura dello stesso ad ottenere detto tubo schiacciato (4).
4. 4. Metodo come alle rivendicazioni 1 e 3 che si caratterizza per il fatto che detta prima attrezzatura (3) è costituita da una prima coppia di spalle (5a,5b), mantenute saldamente tra loro parallele e tra le quali viene inserito a misura detto tubo (2) così che il medesimo rimanga in posizione durante la sua lavorazione, e da un primo punzone (6), mobile verticalmente, atto ad imprimere detta almeno una cava (10) longitudinale su almeno parte della prima superficie superiore (7a) dì detto tubo (2) rivolta verso l'alto operando una voluta pressione sulla stessa.
5. 5. Metodo come alle rivendicazioni 1 e 4 che si caratterizza per il fatto che sulla seconda superfìcie inferiore (8) di detto primo punzone (6) sporge almeno una prima appendice (9) presentante un profilo di larghezza inferiore alla larghezza di detta prima superficie superiore (7a) e presentante, in una sezione longitudinale, una conformazione sostanzialmente a trapezio isoscele e, in una sezione trasversale, una forma sostanzialmente ad U, detta prima appendice (9) essendo sostanzialmente posizionata in corrispondenza dell'asse medio longitudinale di detta prima superficie superiore (7a) , la altezza di detta prima appendice (9) essendo sostanzialmente leggermente inferiore alla altezza di detto tubo (2), la pressione operata da detta prima appendice (9) piegando parte della faccia piana di detta prima superficie superiore (7a) di detto tubo (2) facendo così ruotare gli spigoli verso il centro del tubo evitando così la rottura degli spigoli stessi e consentendo ad ogni angolo di detto tubo di ruotare senza deformarsi .
6. 6. Metodo come alle rivendicazioni 1 e 5 che si caratterizza per il fatto che la attivazione di detto primo punzone (6) permette di ottenere detto tubo schiacciato (4) il quale presenta detta almeno una cava (10) longitudinale e di voluta lunghezza e profondità raccordata secondo due piani inclinati (lla,llb) alle estremità (12a,12b), non lavorate, di detto tubo (2,4), detta almeno una cava (10) presentando una sezione trasversale avente conformazione ad U, a definire una prima ed una seconda ala (13a,13b), sostanzialmente parallele tra loro e parallele alle superfici laterali (14a,14b) di detto tubo schiacciato (4), ed un vertice (15) arrotondato che è posto a contatto o ravvicinato alla sottostante prima superficie inferiore (7b) .
7. 7. Metodo come alle rivendicazioni 1 e 6 che si caratterizza per il fatto di prevedere il caricamento di detto tubo schiacciato (4) su di una seconda attrezzatura (16) per la curvatura dello stesso ad ottenere detto tubo piegato (1) .
8. 8. Metodo come alle rivendicazioni 1 e 7 che si caratterizza per il fatto che detta seconda attrezzatura (16) è costituita da un primo e da un secondo cavallotto (17a,17b), mantenuti saldamente tra loro paralleli ed aventi sostanzialmente una conformazione a C rovesciata, ciascuno dotato di una terza e di una quarta coppia di ali (18a,18b, 18c, 18d), tra le quali viene inserita una coppia di sistemi di scivolamento, atti a ridurre l'attrito, quali una coppia di piastrine (26a,26b), dotate di mezzi elasticamente deformabili (25a,25b) di richiamo, e di gabbie a rulli (20a,20b), piane e girevolmente mobili, queste ultime poste sostanzialmente in prossimità delle estremità superiori (19a,19b, 19c, 19d) di dette terza e quarta coppia di ali (18a,18b, 18c, 18d) , detta coppia di piastrine (26a,26b) essendo atta a sostenere e guidare dette estremità (12a,12b) non lavorate di detto tubo (2) così che queste ultime rimangano stabilmente poggiate su dette piastrine (26a,26b) durante la fase di curvatura di detto tubo schiacciato (4).
9. 9. Metodo come alle rivendicazioni 1 e 8 che si caratterizza per il fatto che detta seconda attrezzatura (16) è costituita da un secondo punzone (21), mobile verticalmente, composto da una seconda coppia di spalle (22a,22b), aventi in pianta conformazione circolare, mantenute saldamente tra loro parallele ad una distanza tale da avvolgere dette sottostanti superfici laterali (14a,14b) di detto tubo schiacciato (4) durante la fase di curvatura, tra la seconda coppia di dette spalle (22a,22b) essendo presente una seconda appendice (23) presentante un profilo ed una forma coniugata a quella di detta almeno una cava (10) longitudinale ricavata su detto tubo schiacciato (4), detto secondo punzone (21) essendo atto ad imprimere una piegatura continua a detto tubo schiacciato (4) mantenendo inalterata la forma di detta almeno una cava {10 ) longitudinale e la forma di dette super fici laterali {14a, 14b) , che rimangono sostanzialmente piane .
10. 10 . Metodo come alle rivendicazioni 1 e 9 che si caratterizza per il fatto che la attivazione di detto secondo punzone {21) permette di ottenere detto tubo piegato (1) disponendo dette estremità (12a, 12b) , non lavorate, sostanzialmente a 90° tra loro oppure secondo un voluto angolo tale da permettere la migliore interconnessione ad un predisposto mezzo di trazione e ad un rimorchio, la pressione operata da detto secondo punzone (21) curvando sostanzialmente detta seconda superficie superiore (24a), su cui è ottenuta detta almeno una cava (10) longitudinale compresa tra detti piani inclinati (Ila, llb) , e la quarta superficie inferiore (24b ) di detto tubo schiacciato (4).