ITUD20010011A1 - Gruppo di saldatura per macchina gabbiatrice e procedimento connessodi saldatura - Google Patents

Description

Il presente trovato si riferisce ad un gruppo di saldatura per una macchina atta ad assemblare gabbie di armatura per strutture in cemento armato quali travi, pilastri e fondazioni.

Il trovato si riferisce altresì al connesso procedimento di saldatura utilizzato in una macchina gabbiatrice ed adottante tale gruppo di saldatura .

STATO DELLA TECNICA

E' noto che una gabbia di armatura per strutture in cemento armato è costituita da ferri longitudinali e da una pluralità di staffe trasversali intervallate longitudinalmente, le quali tengono uniti assieme detti ferri a formare una struttura geometrica di sezione voluta.

II fissaggio tra i ferri ed ognuna di dette staffe viene ottenuto normalmente tramite saldatura.

Nelle attuali macchine gabbiatrici, ossia macchine parzialmente automatizzate atte a facilitare gli addetti nelle operazioni di assemblaggio, sono presenti gruppi di saldatura ad azionamento automatizzato che vengono attivati in modo coordinato ad ogni ciclo di movimentazione in avanti di detti ferri longitudinali ed inserimento sequenziale di una nuova staffa.

I gruppi di saldatura utilizzati in tali macchine gabbiatrici possono comprendere ciascuno una coppia di elementi saldanti fra loro contrapposti ed affacciati; tali elementi saldanti sono atti ad essere elettricamente alimentati e tra di essi viene inserita dall'operatore, per ogni ciclo di avanzamento dei ferri longitudinali, la staffa da saldare.

Un problema che si pone nei gruppi di saldatura noti deriva dal fatto che l'operatore, per inserire la staffa tra gli elementi saldanti, deve compiere una duplice operazione, e cioè prima inserire dall'alto la staffa e poi traslarla orizzontalmente di un certo tratto per collocarla nell'interspazio definito fra detti elementi saldanti.

Ciò comporta sia un allungamento dei tempi per ogni ciclo di saldatura, sia rischi di urti e strisciamenti, sia l'impossibilità di collocare due staffe adiacenti ad una distanza inferiore ad un valore minimo pari a circa 10 cm, a causa dell'interferenza creata dagli stessi elementi sald anti che impedisce il posizionamento ravvicinato delle staffe.

Questo secondo aspetto comporta un rilevante inconveniente operativo, in particolare per le gabbie di piccola dimensione che richiedono, almeno nella parte iniziale della gabbia, una distanza fra le staffe che può anche ridursi fino a 5 cm.

Per risolvere tali inconvenienti della tecnica nota ed ottenere ulteriori vantaggi nel seguito evidenziati, la proponente ha ideato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

II presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni principali, le rivendicazioni secondarie espongono altre caratteristiche innovative dell'idea di soluzione principale.

Lo scopo del trovato è quello di realizzare un gruppo di saldatura idoneo ad essere applicato ad una macchina gabbiatrice e configurato in modo tale da consentire il collocamento delle staffe, e la loro unione ai relativi ferri longitudinali, anche in posizione reciproca estremamente ravvicinata, fino a 5 cm.

Altro scopo è realizzare un gruppo di saldatura che permetta di ridurre i tempi di ciclo per ogni operazione di fissaggio fra staffe e ferri longitudinali, nonché i rischi di urti fra staffe ed elementi saldanti ed i relativi danneggiamenti.

II gruppo di saldatura secondo il trovato comprende una coppia di elementi saldanti (elettrodi) tra i quali è atta ad essere collocata la staffa da saldare, in posizione di cooperazione con il relativo ferro longitudinale a cui deve essere unita.

Tali due elementi saldanti, durante l'esecuzione della saldatura e nel caso di staffe aventi un profilo chiuso o sostanzialmente chiuso, sono normalmente disposti contrapposti uno all'interno ed uno all'esterno del perimetro della staffa, o comunque rispettivamente disposti da un lato e dall'altro del tratto di staffa interessato alla saldatura .

Essi sono affacciati uno all'altro e definiscono tra loro un interspazio nel quale sono atti ad avanzare i ferri longitudinali che formano la gabbia e nel quale è atta ad essere inserita, di volta in volta, una relativa staffa da fissare a detti ferri longitudinali.

Nel caso tipico di più ferri longitudinali per la realizzazione della gabbia o pre-gabbia, sono presenti tanti gruppi di saldatura quanti sono i ferri da saldare, ognuno definente tale interspazio di avanzamento ferri ed inserimento staffe; tali interspazi, nel loro complesso, definiscono una sede di posizionamento e saldatura staffe giacente normalmente su un piano sostanzialmente verticale.

Secondo una caratteristica del presente trovato, almeno uno di detti elementi saldanti è mobile, per ogni ciclo di saldatura, da una prima posizione operativa, in cui è sostanzialmente affacciato all'altro elemento saldante ed è predisposto all'operazione di saldatura, ad una seconda posizione allontanata di inserimento staffa, in cui si pone in una posizione di non interferenza con la sede di posizionamento staffa. In una realizzazione preferenziale, tale elemento mobile è quello collocato in posizione interna al perimetro della relativa staffa.

In un'altra realizzazione preferenziale, tale elemento mobile si sposta su un piano sostanzialmente orizzontale e per una entità sufficiente a liberare il piano sostanzialmente verticale di giacitura della staffa da inserire e consentire così un posizionamento sostanzialmente verticale della relativa staffa.

Con il gruppo di saldatura secondo il trovato, l'operazione di inserimento staffa richiesta all'addetto si limita al solo inserimento dall'alto di una staffa tra i ferri longitudinali; dopo di ciò, l'elemento mobile del gruppo di saldatura viene portato in posizione operativa, viene eseguita la saldatura, quindi tale elemento mobile viene riportato nella posizione di non interferenza, i ferri longitudinali avanzano ed una nuova staffa viene posizionata per eseguire una nuova saldatura.

II trovato permette di ridurre i tempi operativi ed i rischi di urti tra le staffe e gli elementi di saldatura durante l'operazione di posizionamento .

Inoltre, permette di ridurre la distanza minima a cui è possibile posizionare una staffa rispetto a quella subito adiacente, in quanto elimina l'interferenza al posizionamento costituita dall'elemento saldante interno al perimetro delle staffe stesse.

In una soluzione del trovato, a monte di ogni gruppo di saldatura sono presenti, per ognuno dei ferri longitudinali, mezzi atti a realizzare su detti ferri una relativa ansa avente convessità rivolta verso l'esterno.

Le anse di tutti i ferri definiscono una sede di inserimento e posizionamento stabile ed eretto delle staffe, facilitando l'operazione all'addetto; inoltre, tali anse permettono di mantenere i ferri all'interno dell'ingombro laterale delle relative staffe, eccetto per il tratto ad ansa che corre attorno al relativo tratto della staffa.

In un'altra soluzione, gli elementi saldanti sono associati ad elementi di presa e sostegno presentanti una conformazione terminale sostanzialmente a "V" o similare, sì da fungere da elemento di trattenimento in posizione eretta della relativa staffa.

In un'ulteriore soluzione, il gruppo di saldatura presenta mezzi ausiliari di sostegno e trattenimento staffe distinti da detti elementi saldanti e cooperanti con essi.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste caratteristiche e vantaggi del trovato diverranno evidenti dalla lettura della seguente descrizione della realizzazione preferenziale del trovato, fatta con riferimento alle tavole allegate, fornite a titolo esemplificativo non limitativo .

Nelle tavole abbiamo che:

- la fig. 1 illustra una vista dall'alto di una macchina gabbiatrice a cui si applica il presente trovato;

- le figg. 2a-2g illustrano in sequenza, con vista schematica dall'alto, le fasi dell'operazione di saldatura eseguita dal gruppo di saldatura secondo il trovato;

- la fig. 3 illustra una vista frontale di tre gruppi di saldatura secondo il trovato impiegati nella macchina gabbiatrice di fig. 1;

- le figg. 4 e 5 illustrano, rispettivamente dall'alto e di fronte, una variante del trovato .

DESCRIZIONE DI ALCUNE REALIZZAZIONI PREFERENZIALI

DEL TROVATO

Con riferimento alle figure, il numero 10 indica nel suo complesso una macchina per la produzione di gabbie o pre-gabbie di armatura 11 costituite, nel caso di specie, da tre ferri longitudinali 13 e da una pluralità di staffe 12 trasversali.

I ferri longitudinali 13 possono essere ferri definitivi o di progetto, aventi cioè funzione strutturale, oppure ferri ausiliari aventi la sola funzione di collegamento tra le staffe 12.

La macchina 10 comprende, per ognuno di detti ferri 13, un gruppo di lavoro 14 atto ad agire coordinatamente ai gruppi di lavoro 14 che operano sugli altri ferri 13.

Ciascun gruppo di lavoro 14 comprende i seguenti componenti disposti in successione: un dispositivo di raddrizzatura 15, un gruppo di trascinamento a rulli 16, un punzone 17, un gruppo di saldatura 18 ed una cesoia 19. La posizione della cesoia 19 a valle del gruppo di saldatura 18 permette di eseguire un taglio anche a filo staffa 12 sulla gabbia 11 terminata, senza necessità di dover eseguire operazioni ausiliarie di rifilatura.

A valle dei gruppi di lavoro 14 è inoltre presente un piano di appoggio 20 sul quale la gabbia 11 progressivamente si forma.

Almeno alcuni dei gruppi di lavoro 14 possono essere mobili trasversalmente per variare la distanza dal gruppo di lavoro opposto in funzione della larghezza della gabbia 11 da realizzare. I gruppi di lavoro 14, od almeno alcuni di essi, possono inoltre essere mobili verticalmente uno indipendentemente dall'altro per consentire di variare la posizione di fissaggio dei ferri 13 rispetto alle staffe 12.

II dispositivo di raddrizzatura 15, il gruppo di traino 16, il punzone 17 e la cesoia 19 sono di tipo di per sé noto e non vengono qui descritti in maggior dettaglio, in quanto ininfluenti ai fini del trovato. E' ovvio che tali gruppi 15, 16, 17 e 19 possono essere anche di tipo diverso da quelli qui illustrati.

II punzone 17 è atto ad eseguire su un relativo ferro longitudinale 13, per ogni ciclo di avanzamento di detti ferri 13, un'ansa 22 avente convessità rivolta verso l'esterno e profondità ed estensione correlate sostanzialmente al diametro delle staffe 12.

Tali anse 22 sono atte a definire rispettive sedi di inserimento per una staffa 12 in cui quest 'ultima è tenuta in posizione sostanzialmente eretta ed ortogonale ai ferri longitudinali 13. Inoltre, tali anse 22 fanno sì che i ferri 13 corrano entro l'ingombro laterale delle staffe 12 eccetto che per il tratto di collegamento alle staffe 12 stesse.

La cesoia 19 è atta ad eseguire il taglio di un relativo ferro longitudinale 13 quando l'assemblaggio della gabbia 11 è sostanzialmente terminato, oppure in situazioni di emergenza.

II gruppo di saldatura 18 è composto da due elementi saldanti, rispettivamente 21a collocato all'esterno del perimetro della relativa staffa 12 e 21b collocato all'interno di detto perimetro, i quali svolgono sostanzialmente la funzione di elettrodi per realizzare la saldatura.

Almeno uno dei due elementi saldanti 21a e 21b è collegato ad una sorgente elettrica, qui non illustrata, idonea ad essere attivata a comando durante l'esecuzione del ciclo di saldatura.

I due elementi 21a e 21b sono atti a muoversi, secondo una direzione sostanzialmente ortogonale all'asse longitudinale della gabbia 11, mantenendosi sostanzialmente sul piano verticale che contiene la staffa 12 da saldare; tale movimento serve per portare detti elementi 21a, 21b da una posizione reciprocamente distanziata, durante l'avanzamento dei ferri 13 e l'inserimento della staffa 12, ad una posizione di chiusura reciprocamente ravvicinata, ed a contatto di ferri 13 e staffa 12, per l'esecuzione della saldatura. Tutto quanto sopra descritto è sostanzialmente noto nella tecnica del settore.

Secondo la caratteristica principale del presente trovato, l'elemento saldante 21b interno al perimetro della staffa 12 è atto a muoversi secondo una direzione sostanzialmente parallela all'asse longitudinale della gabbia 11, per portarsi da una prima posizione operativa "I", affacciata all'altro elemento 21a, e giacente sostanzialmente sul piano verticale contenente la staffa 12, ad una seconda posizione "II" di non interferenza distante da detto piano verticale e sfalsata rispetto a detto altro elemento 21a.

Tale movimento viene eseguito ad ogni ciclo di avanzamento ferri 13 e posizionamento staffe 12, e serve per liberare lo spazio per posizionare di volta in volta, con un solo movimento di inserimento dall'alto, le staffe 12 da inserire. In questo modo, durante l'inserimento delle staffe 12, viene evitata la necessità di ulteriori movimenti di traslazione orizzontale per collocare ogni staffa 12 tra gli elementi saldanti 21a, 21b; vengono quindi eliminati gli inconvenienti connessi sopra esposti, come avviene normalmente nei gruppi di saldatura della tecnica nota.

II ciclo di posizionamento e saldatura eseguito per ogni staffa 12 è illustrato nelle figg. 2a-2g.

In fig. 2a, l'elemento saldante interno 21b di ogni gruppo di saldatura 18 si trova nella posizione "II" di non interferenza. I ferri longitudinali 13 vengono fatti avanzare dal gruppo di traino 16 e su di essi i punzoni 17 eseguono una relativa ansa 22, che si colloca longitudinalmente in posizione affacciata all'elemento di saldatura esterno 21a, il quale è longitudinalmente fisso.

In questa posizione l'operatore colloca, con un semplice inserimento dall'alto, una staffa 12 disponendola tra le anse 22 che fungono da elemento di guida e sostegno in posizione eretta (fig. 2b). La staffa 12 è inferiormente sostenuta da elementi di appoggio 23.

Posizionata la staffa 12, l'elemento saldante esterno 21a viene portato in posizione di chiusura sul ferro 13 e sulla staffa 12 (fig. 2c), quindi l'elemento saldante interno 21b viene prima movimentato longitudinalmente dalla seconda posizione di non interferenza "II" alla prima posizione operativa "I" (fig. 2d) e poi portato in posizione di chiusura sulla staffa 12 predisposta alla saldatura (fig. 2e).

Eseguita la saldatura, gli elementi saldanti 21a e 21b si aprono, i ferri longitudinali 13 vengono fatti avanzare dal gruppo di traino 16, trascinando con sé anche la prima staffa 12, fino a collocare una nuova ansa 22 in corrispondenza della posizione di saldatura (fig. 2f).

Simultaneamente, o comunque in modo coordinato a tale avanzamento dei ferri 13, l'elemento saldante interno 21b viene arretrato nella sua posizione di non interferenza "II" (fig. 2g), per consentire all'operatore di posizionare una nuova staffa 12a tra le anse 22 con un semplice movimento di inserimento dall'alto.

Quindi, il ciclo di saldatura viene ripetuto con la stessa sequenza descritta nelle figg. 2b-2f. Secondo la variante illustrata nelle figg. 4 e 5, il ciclo di saldatura viene eseguito su ferri 13 diritti, ossa non provvisti di anse.

In questo caso, viene previsto almeno un elemento di sostegno laterale 24 (nel caso di specie due) dotato di un movimento ciclico di avvicinamento/allontanamento ad una relativa staffa 12, il quale è dotato terminalmente di un elemento di presa 25 conformato a "V" ed atto a cooperare con un tratto laterale della staffa 12. Tale elemento di presa 25 viene portato in posizione operativa coordinatamente all'esecuzione del ciclo di saldatura ed avanzamento della gabbia 11 in formazione, ed ha la funzione di mantenere la staffa 12, prima della saldatura, in posizione eretta e di predisposizione alla saldatura stessa. Secondo un'ulteriore variante non illustrata, tale elemento di sostegno laterale è inglobato in almeno uno degli elementi saldanti 21a, 21b.

E' ovvio comunque che al gruppo ed al procedimento fin qui descritti possono essere apportate aggiunte e/o modifiche senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Gruppo di saldatura per macchina (10) atta alla produzione di gabbie di armatura (11) formate da una pluralità di ferri longitudinali (13) collegati da staffe trasversali (12) disposte intervallate lungo di essi, il gruppo di saldatura (18) comprendendo almeno una coppia di elementi saldanti (21a, 21b) disposti fra loro contrapposti e definenti un interspazio all'interno del quale sono atti ad essere fatti avanzare a passo detti ferri longitudinali (13) e ad essere posizionate di volta in volta dette staffe (12) da collegare, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti elementi saldanti (21b) è mobile da una prima posizione operativa (I), in cui è sostanzialmente affacciato all'altro elemento saldante (21a) ed è predisposto all'operazione di saldatura fra ferri (13) e relativa staffa (12), ad una seconda posizione allontanata (II) di inserimento staffa (12), in cui si pone in una posizione di non interferenza con la sede di posizionamento e saldatura staffa (12). 2 - Gruppo di saldatura come alla rivendicazione 1, in cui un primo elemento saldante (21a) è disposto, almeno in fase di saldatura, all'esterno del perimetro della staffa (12) e un secondo elemento saldante (21b) è disposto all'interno del perimetro della staffa (12), caratterizzato dal fatto che detto elemento saldante mobile è il secondo elemento saldante (21b) collocato in posizione interna al perimetro della relativa staffa (12). 3 - Gruppo di saldatura come alla rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto elemento saldante mobile (21b) è atto a spostarsi su un piano sostanzialmente orizzontale e per un'entità sufficiente a liberare dall'interferenza il piano sostanzialmente verticale di giacitura della staffa (12) da inserire in posizione di saldatura. 4 - Gruppo di saldatura come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto elemento saldante mobile (21b) è atto a muoversi secondo una direzione sostanzialmente parallela all'asse longitudinale di detta gabbia (11) in formazione. 5 - Gruppo di saldatura come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un elemento di presa e sostegno presentante una conformazione terminale sostanzialmente a "V" ed atto a fungere da elemento di trattenimento in posizione eretta di una relativa staffa (12) durante il suo inserimento in posizione di saldatura. 6 - Gruppo di saldatura come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto elemento di presa e sostegno è sostanzialmente inglobato in almeno uno di detti elementi saldanti (21a, 21b). 7 - Gruppo di saldatura come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto elemento di presa e sostegno (24, 25) è distinto da detti elementi saldanti (21a, 21b) e cooperante con essi. 8 - Procedimento di saldatura per macchine gabbiatrici (10) atte a produrre gabbie di armatura (11) formate da una pluralità di ferri longitudinali (13) collegati da staffe (12) disposte intervallate lungo di essi, il procedimento comprendendo una fase di avanzamento a passo di detti ferri (13) per posizionare un loro tratto nell'interspazio definito tra due elementi saldanti (21a, 21b) contrapposti ed affacciati di almeno un gruppo di saldatura (18), una fase di posizionamento di almeno una staffa (12) per volta in corrispondenza di detto interspazio fra detti elementi saldanti (21a, 21b) , una fase di chiusura di detti elementi saldanti (21a, 21b) su ferri (13) e staffa (12) per eseguire la saldatura, una fase di apertura di detti elementi saldanti (21a, 21b) ed una fase di avanzamento a passo di detti ferri (13) con detta staffa (12) saldata ad essi, caratterizzato dal fatto che prima della fase di posizionamento di una nuova staffa (12) comprende almeno una fase di movimentazione di almeno uno (21b) di detti elementi saldanti per portarlo in una posizione allontanata (II) di non interferenza con la sede di posizionamento e saldatura staffa (12) e, a staffa (12) inserita, una fase di movimentazione inversa per portare detto elemento saldante mobile (21b) in posizione di saldatura contrapposta ed affacciata all'altro elemento saldante (21a). 9 - Procedimento come alla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta fase di movimentazione prevede di spostare detto elemento saldante mobile (21b) su un piano sostanzialmente orizzontale per un'entità sufficiente a liberare il piano sostanzialmente verticale di giacitura della staffa (12) da saldare e consentirne così il posizionamento mediante un solo movimento di inserimento dall'alto 10 Procedimento come alla rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che prevede, prima della fase di avanzamento a passo di detti ferri (13), una fase di esecuzione sugli stessi di anse (22) atte a definire una sede di posizionamento stabile per l'inserimento dall'alto di dette staffe (12). 11 - Procedimento come alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che prevede, prima della fase di avanzamento a passo di detti ferri (13), l'azionamento di almeno un elemento ausiliario (24, 25) di sostegno e trattenimento atto a definire una sede di posizionamento stabile per l'inserimento dall'alto di dette staffe (12). 12 - Gruppo di saldatura per macchina atta alla produzione di gabbie di armatura e procedimento connesso di saldatura sostanzialmente come descritti, con riferimento agli annessi disegni.