ITUB20159476A1

ITUB20159476A1 - Stazione di finitura di una macchina per la produzione di tubi quadri

Info

Publication number: ITUB20159476A1
Application number: ITUB2015A009476A
Authority: IT
Inventors: Vittorio Travini; Riccardo Bosoni
Original assignee: Olimpia 80 Srl
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2015-12-23
Publication date: 2017-06-23
Also published as: EP3184184B1; TR201905530T4; EP3184184A1

Description

“STAZIONE DI FINITURA DI UNA MACCHINA PER LA PRODUZIONE DI TUBI QUADRI”

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una stazione di finitura di una macchina per la produzione in continuo di tubi quadri, ossia a sezione quadrata o rettangolare.

Una macchina per la formazione in continuo di tubi quadri comprende una pluralità di stazioni di formatura clic piegano progressivamente una striscia di lamiera, seguite da una sezione di finitura che comprende almeno una stazione che avvicina ulteriormente, in vista della saldatura finale, i lembi della striscia di lamiera piegata dalle stazioni di formatura, e almeno una stazione per la saldatura finale del tubo quadro.

Macchine per formare tubi quadri mediante piegatura in continuo di strisce di lamiera sono ben note nella tecnica e comprendono, in serie tra loro, una pluralità di stazioni in cui la striscia di lamiera viene progress ivamcntc deformata da coppie di rulli coniugati, ossia aventi gole presentanti profili complementari.

Tali macelline note hanno lo svantaggio di rendere necessaria la sostituzione delle coppie di rulli quando bisogna cambiare le dimensioni del tubo prodotto, il che comporta tempi di fermo macchina più o meno lunghi che riducono la produttività della linea,

L’esigenza della massima flessibilità di produzione connessa alla riduzione dei lotti produttivi ha fatto nascere la necessità di macchine per la produzione del tubo con ridottissimi tempi di cambio formalo.

Queste macchine hanno alcune peculiarità che le contraddistinguono dalle altre: in particolare non necessitano di un cambio di attrezzatura nel passaggio dalla produzione di un fonnato ad un altro nella gamma produttiva della macchina stessa.

Una tale macchina, definita macchina a geometria lineare variabile, è descritta ad esempio nella domanda di brevetto europeo, pubblicazione EP 2279807, a nome della stessa richiedente OLIMPIA 80 S.R.L. e prevede un numero variabile di passi cosiddetti di “formatura tubo”, in cui la lamiera inizialmente piana viene deformata creando gli spigoli inferiori e superiori di un profilo quadrato o rettangolare mediante rulli regolabili, e quindi adattabili a più formati di tubi da produrre, che insistono sulla lamiera sia dall’esterno che dalPinterno del profilo del tubo in formazione, fin tanto che questo è sufficientemente aperto. Alla sezione di formatura tubo segue una sezione di “finitura tubo”, in cui non essendo più possibile agire con rulli aH’inlemo del profilo del tubo, sono previsti rulli che agiscono dall’esterno per conferire il profilo finale del tubo prima della saldatura.

Secondo la citata domanda di brevetto europeo la sezione di finitima comprende una pluralità di stazioni ciascuna delle quali comprende un rullo inferiore posto sotto il tubo quadro in formazione, una coppia di rulli ad asse verticale, regolabili orizzontalmente, posti ai lati del tubo quadro in formazione e una coppia di rulli ad assi orizzontali, distanziati longitudinalmente e regolabili in verticale, posti sopra il tubo quadro in formazione.

I rulli laterali ad assi verticali sono rulli conici per adattarsi al profilo laterale del tubo quadro in formazione, e sono disposti in linea con il rullo inferiore,

I rulli superiori sono invece rulli biconici, sempre per adattarsi al profilo superiore del tubo quadro in formazione e, come detto, sono sfalsati longitudinalmente per non interferire con i rulli laterali conici.

La richiedente ha constatato che questa disposizione dei rulli nelle stazioni della sezione di finitura creava dei problemi che la presente invenzione tende a risolvere almeno in parte,

La disposizione longitudinalmente sfalsata dei rulli bie onici superiori, imposta dalla presenza dei rulli laterali conici in linea con il rullo inferiore, genera ima coppia sul tubo in formazione, determinando un’ondulazione dello stesso, con possibili spostamenti e finitura non perfetta.

in aggiunta, lo sfalsamento longitudinale dei rulli biconici superiori rispetto ai rulli laterali e al rullo inferiore determina un allungamento della linea di produzione nel caso la sezione di finitura contenga numerose stazioni.

Scopo dell’ invenzione è quello di eliminare gli inconvenienti anzidetti. Tn particolare, uno scopo dell’invenzione è quello di fornire una stazione di finitura con una disposizione di rulli tale da evitare qualsiasi spostamento, o attorcigliamento, o ondulazione del tubo quadro in formazione.

Altro scopo dell’invenzione è quello di fornire una disposizione e conformazione dei rulli tale da rendere compatta la corrispondente stazione di finitura.

Altro scopo ancora dell’invenzione c quello di fornire una stazione di linitura che consenta di contenere l’estensione longitudinale di una sezione di finitura a più stazioni,

Questi ed altri scopi sono raggiunti dalla stazione di finitura secondo l’invenzione, che presenta le caratteristiche dell’annessa rivendicazione indipendente 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’ invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Sostanzialmente, una stazione di finitura secondo l’invenzione, atta a ridurre l’apertura di un tubo quadro in formazione, uscente da una sezione di formatura, comprende un rullo inferiore cilindrico ad asse orizzontale che funge da appoggio per il iato inferiore del tubo quadro in formazione; due rulli laterali conici ad assi verticali, posti ai rispettivi lati del tubo quadro in formazione con i mantelli conici a contatto di tali lati, e due rulli superiori conici o cilindrici posti sopra il tubo quadro in formazione, con gli assi paralleli a rispettive porzioni dei lato superiore aperto del tubo quadro in formazione, tutti e cinque i rulli essendo disposti nella stessa sezione trasversale della linea di produzione, ciascun rullo essendo spostabile secondo una direzione parallela alla sezione di una superfìcie di rivoluzione di un rullo adiacente per adattarsi alle dimensioni del Lubo da produrre.

Ulteriori caratteristiche dell invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma puramente esemplificativa, e per questo non limitativa di realizzazione, illustrata nei disegni annessi, in cui:

la figura 1 è una vista assonometrica di una stazione di finitura secondo l’invenzione, mostrante la disposizione di rulli c il tubo in formazione, avanzante nel senso indicato dalla freccia;

le figure 2a e 2b sono una vista frontale e una vista in sezione trasversale mediana della stazione di finitura di figura 1;

le figure 3a e 3b sono una vista laterale e una vista dall’alto;

le figure da 4a a 4d sono viste in sezione trasversale mediana mostranti il posizionamento dei rulli con varie dimensioni di tubo;

le figure da 5 a 9 mostrano in successione i movimenti dei vari rulli di una stazione di formatura per adattarsi alle diverse dimensioni di un tubo in formazione;

la figura 9a è un ingrandimento del particolare indicato con K in figura 9. Nei disegni allegati sono raffigurati solo i rulli di una stazione di finitura, indicata globalmente con il numero di riferimento 10, e il tubo in formazione, indicato con il numero di riferimento 100, essendo i dispositivi addetti al supporto ed allo spostamento dei rulli noti nella tecnica.

La sLazione di finitura 10 comprende un rullo inferiore cilindrico 1 ad asse orizzontale, due rulli laterali conici 2, 3 ad assi verticali, c due rulli superiori 4, 5, ad assi opportunamente inclinati, che nella realizzazione mostrata sono leggermente conici, ma che potrebbero essere anche perfettamente cilindrici. Tutti i rulli sono disposti nella stessa sezione trasversale della linea produttiva ovvero del tubo in formazione, e sono dotati delle movimentazioni che verranno descritte nel seguito, per adattarsi alia gamma di tubi da produrre.

La disposizione di ludi e cinque i rulli con i rispettivi assi sullo stesso piano verticale rende compatta la macchina cd elimina i problemi precedentemente esposti.

Per poter adattare la stazione a diverse dimensioni di tubi in formazione si rende necessario sagomare opportunamente i vari rulli in modo da sfruttare per il set-up un principio di spostamento relativo di ciascun rullo secondo una direzione parallela alla sezione di una superficie di rivoluzione di un rullo adiacente.

In particolare, nella realizzazione illustrata, tutti i rulli presentano un fianco o base perfettamente piano, e l’altro opportunamente scanalato, con un profilo perimetrale conico che risulta tangente, a meno di un off-set minimo, al mantello di un rullo adiacente. La previsione di fianchi scanalati su tutti e cinque i rulli è stata fatta per un motivo di simmetria, in modo che eventualmente i rulli possano essere disposti simmetricamente rispetto all’asse verticale X, cioè con un ribaltamento delle figure 2-9 intorno a tale asse. Dalla descrizione che seguirà si vedrà tuttavia che nella disposizione raffigurata i rulli 3 e 4 non necessiterebbero di avere fianchi scanalati.

Tn quanto segue i termini: sinistra, destra, superiore, inferiore, e simili sono riferiti alle posizioni occupate nei disegni.

Per agevolare la descrizione, nelle figure amiesse i lati del tubo in formazione sono stati indicati come segue: 11)1 lato inferiore; 102 lato destro; 103 lato sinistro; 104 e 105 porzioni sinistra e destra del lato superiore aperto.

Con i rulli superiori 4, 5 a profilo conico, Γ angolo IbrmaLo dalle porzioni sinistra 104 e destra 105 del lato superiore aperto con i corrispondenti lati sinistro 103 e destro 102 del tubo è leggermenLe oLLuso, mentre sarebbe perfettamente retto qualora i rulli superiori 4, 5 fossero cilindrici.

Naturalmente la conicità dei rulli laterali 2, 3 e rinclinazione dei rulli superiori 4, 5 varierà in base alla posizione della stazione di finitura 100 nella linea di produzione, cioè in base al grado di chiusura del tubo in formazione, essendo inteso che una tale stazione non è utilizzabile negli stadi finali di chiusura del tubo per l’impossibilità di poter fisicamente disporre i rulli superiori 4, 5.

La figura 5 mostra schematicamente il movimento del rullo inferiore 1; poiché il centro 0 del lato inferiore del tubo non varia al variare della dimensione in produzione, il rullo inferiore compie solamente uno spostamento orizzontale a-a in modo che il vertice supcriore destro A della sezione del rullo si trovi sempre in corrispondenza del vertice inferiore destro del tubo.

La figura 6 mostra il movimento del rullo laterale destro 2; il rullo compie un movimento relativo obliquo b-b rispetto al rullo 1 in modo che il vertice superiore sinistro B della sezione del rullo si trovi sempre in corrispondenza del vertice superiore destro del tubo. Allo stesso tempo il rullo 2 si muove orizzontalmente assieme al rullo 1 per evitare interferenza con questo, quindi il movimento assoluto c dato dalla combinazione di a-a c b-b. Per consentire il movimento b-b al rullo 2, il rullo 1 presenta il fianco destro scanalato con una superficie perimetrale interna conica Γ clic sposa la conicità del rullo conico 2 corrispondente all’ inclinazione del lato destro 102 del tubo 100. Il rullo 2 presenta il fianco o base superiore scanalata con una superficie perimetrale interna conica 2’ per i motivi che saranno detti in seguito.

La figura 7 mostra il movimento del rullo laterale sinistro 3; il rullo compie un movimento orizzontale c-c in modo che il vertice inferiore destro C della sezione del rullo si trovi sempre in corrispondenza del vertice inferiore sinistro del tubo. La conicità del rullo 3 corrisponde all’inclinazione del lato sinistro 103 del tubo 100, che è uguale a quella del lato destro 102; quindi il rullo 103 ha la stessa conformazione del rullo 102, compresa una base superiore scanalata con una superficie perimetrale interna conica 3’ come la corrispondente base superiore scanalata del rullo 2, per i motivi di simmetria prima esposti. Tuttavia nella disposizione di rulli illustrata, la base superiore del rullo 3 potrebbe essere perfettamente piana.

La figura 8 mostra il movimento del rullo superiore sinistro 4; il rullo compie un movimento relativo obliquo d-d rispetto al rullo 3, parallelamente al suo mantello conico, in modo che il vertice inferiore destro D della sezione del rullo si trovi sempre in corrispondenza del vertice superiore sinistro del tubo. Allo stesso tempo il rullo 4 si muove orizzontalmente assieme a rullo 3 per evitare interferenza con questo, quindi il movimento assoluto è dato dalla combinazione di d-d e c-c. Il rullo 4 ha un’inclinazione tale che il suo mantello si dispone parai lei amen Le alla porzione sinistra 104 del lato superiore del tubo.

La figura 9 mostra il movimento del rullo superiore destro 5, oltre che il movimento di tutti gli altri rulli. Il rullo 5 compie un movimento relativo obliquo e-e rispetto al rullo 2 con il suo mantello (disposto parallelamente alla porzione destra 105 del lato superiore del tubo) che scorre tangenzialmente alla superfìcie interna conica 2’ del rullo 2. Allo stesso tempo il rullo 5 si muove assieme a rullo 2 per evitare interferenza con questo, quindi in movimento assoluto del rullo 5 ò dato dalla combinazione di c-c, b-b, a-a. 11 rullo 5 presenta altresì il fianco sinistro scanalato con una superficie perimetrale interna conica 5 atta ad accogliere il mantello del rullo 4 evitando interferenza con lo stesso. La situazione è meglio illustrata nella sezione ingrandita di figura 9\ dove lo spigolo inferiore destro E del rullo 4 è mostrato parallelo e a brevissima distanza dalla superficie conica 5\ Sempre per i motivi di simmetria prima esposti, anche il rullo 4 presenta il fianco destro scanalato con una superficie perimetrale interna conica 4’ che, nella disposizione raffigurata, non ha alcuna funzione.

Tutti i rulli 1. 2, 3, 4. 5 della stazione di finitura 10 sono normalmente montati folli intorno ai propri assi.

Come detto in precedenza, in una sezione di finitura di una linea per la produzione di tubi quadri possono essere previste più stazioni di finitura con i rulli conformati e disposti in modo che i loro mantelli lavorino sui rispettivi lati del tubo in formazione, in base al grado di chiusura del tubo stesso.

Naturalmente P invenzione non c limitata alla particolare forma di realizzazione precedentemente descritta e illustrata nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportate numerose modifiche di dettaglio alla portata del tecnico del ramo, senza per questo uscire dalP ambito delPinvenzionc stessa, definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Stazione di finitura (10) di una macchina per la produzione in continuo di tubi quadri, atta a ridurre E apertura di un tubo quadro (100) in formazione, uscente da una sezione di formatura, comprendente un rullo inferiore cilindrico (1) ad asse orizzontale che funge da appoggio per il lato inferiore (101) del tubo quadro in formazione; due rulli laterali conici (2, 3) ad assi verticali, posti ai rispettivi lati (102, 103) del tubo quadro in formazione con i mantelli conici a contatto di tali lati, e due rulli superiori conici o cilindrici (4. 5) posti sopra il tubo quadro in formazione, con gli assi paralleli a rispettive porzioni (104, 105) del lato superiore aperto del tubo quadro in formazione, tutti e cinque i rulli (1, 2, 3, 4, 5) essendo disposti nella stessa sezione trasversale della linea di produzione, ciascun rullo essendo spostabile secondo una direzione parallela alla sezione di una superficie dì rivoluzione di un rullo adiacente per adattarsi alle dimensioni del tubo da produrre.
2. Stazione di finitura secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detto mi lo inferiore cilindrico (1), almeno uno di detti rulli laterali conici (2, 3) e almeno uno di detti rulli superiori conici o cilindrici (4, 5) presentano un fianco o base scanalata con una rispettiva superficie perimetrale interna conica (Γ, 2’, 3’, 4’, 5’) ata ad alloggiare il mantello di un rullo adiacente.
3. Stazione di finitura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che tutti i rulli presentano un fianco o base scanalata, i due rulli laterali (2, 3) e i due rulli superiori (4, 5) essendo identici tra loro.
4. Stazione di finitura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto rullo inferiore (1) compie solamente uno spostamento orizzontale a-a in modo che un vertice supcriore della sezione del rullo, il vertice destro (A), si trovi sempre in corrispondenza del vertice inferiore desLro del tubo .
5. Stazione di finitura secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto rullo laterale destro (2) compie un movimento relativo obliquo b-b parallelamente al corrispondente lato (102) del tubo in formazione in modo che il vertice superiore sinistro (fi) della sezione del rullo si trovi sempre in corrispondenza del vertice superiore destro del tubo, c mi movimento orizzontale a-a assieme al rullo 1 per evitare interferenza con questo, tale che il movimento assoluto è la combinazione di a-a e b-b..
6. Stazione di finitura secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto rullo laterale sinistro (3) compie un movimento orizzontale c-c in modo che il vertice inferiore destro (C) della sezione del rullo si trovi sempre in corrispondenza del vertice inferiore sinistro del tubo.
7. Stazione dì finitura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto rullo superiore sinistro (4) compie un movimento relativo obliquo d-d rispetto al rullo (3), parallelamente al suo mantello conico, in modo clic il vertice inferiore destro (D) della sezione del rullo (4) si trovi sempre in corrispondenza del vertice supcriore sinistro del tubo, c un movimento orizzontale assieme a rullo (3) per evitare interferenza con questo, tale che il movimento assoluto c dato dalia combinazione di d-d c c-e.
8. Stazione di finitura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto rullo superiore destro (5) compie un movimento relativo obliquo e- e parallelamente alla superficie interna conica (2<:>) del rullo laterale destro (2) c si muove assieme al rullo (2) per eviLare interferenza con questo, tale che il movimento assoluto del rullo (5) è dato dalla combinazione di c-e, b-b, a-a,
9. Stazione di finitura la rivendicazione 8. in cui la superficie perimetrale interna conica (5’) del rullo (5) accoglie il mantello del rullo (4) evitando l'interferenza con tale rullo.
10. Macchina per la formazione in continuo di tubi quadri comprendente, in serie tra loro, una sezione di formatura atta a piegare progressivamente una striscia di lamiera, una sezione di finitura atta ad avvicinare ulteriormente i lembi superiori della striscia di lamiera piegata e una sezione di saldatura del tubo quadro formato, caratterizzata dal fatto che detta sezione di finitura comprende almeno una stazione dì finitura (10) secondo una qualsiasi delie rivendicazioni precedenti. Π. Metodo per ridurre l’apertura di un tubo quadro (100) in formazione utilizzante almeno una stazione di formatura (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9.