ITVR20110102A1 - Macchina forcinatrice - Google Patents

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ITVR20110102A1
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IT
Italy
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bending
machine according
tubes
machine
hairpins
Prior art date
Application number
IT000102A
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English (en)
Inventor
Vinicio Maggiolo
Augusto Tovo
Original Assignee
C M S Costruzione Macchine Special I S R L
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/02Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • B21D7/024Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment by a swinging forming member
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/06Bending into helical or spiral form; Forming a succession of return bends, e.g. serpentine form
    • B21D11/07Making serpentine-shaped articles by bending essentially in one plane

Description

Descrizione di Brevetto di Invenzione Industriale avente per titolo:
"MACCHINA FORCINATRICE" .
CAMPO TECNICO DELL'INVENZIONE
La presente invenzione riguarda una macchina utilizzata per la piegatura contemporanea di più tubi ad "U" denominata forcinatrice .
Più in particolare, la presente invenzione riguarda una macchina forcinatrice per la piegatura di tubi destinati, ad esempio, alla realizzazione di scambiatori di calore.
STATO DELLA TECNICA ANTERIORE
La produzione di tubi destinati, ad esempio, alla realizzazione di scambiatori di calore alettati, oppure destinati ad altre tipologie di impiego, è molto ampia e con dimensioni molto differenziate.
Nel caso particolare degli scambiatori di calore, infatti, si va dai piccoli scambiatori per il settore automobilistico o per il riscaldamento, ai grandi scambiatori per il condizionamento, la refrigerazione o per lo scambio termico di processo dove le dimensioni possono anche superare i dieci metri di lunghezza.
Come noto, gli scambiatori in questione sono costituiti da un banco di tubi, solitamente a sezione circolare, che viene inserito in un pacco alettato, che rappresenta la superficie estesa esterna sul fluido secondario, che solitamente è costituito dall'aria. Per la realizzazione dei circuiti sul lato tubi, questi vengono collegati, nelle loro parti terminali, in serie o in parallelo tra loro allo scopo di disporre delle sezioni di passaggio e della lunghezza più idonea per lo scambio termico, nei limiti della perdita di carico ammissibile per il fluido primario.
In genere, il collegamento in serie di due o più tubi paralleli che fanno parte della batteria viene eseguito con curve che invertono il flusso di 180°. Se la quantità e la lunghezza delle batterie lo consentono, anziché montare coppie di tubi singoli in parallelo tra loro, è più conveniente realizzare dei tubi piegati ad "U" con i bracci paralleli, detti forcine, e sostituire con queste i tubi singoli, eliminando durante la fase di realizzazione della circuitazione il ricorso a curve a 180° ed evitando conseguentemente, su almeno uno dei due lati, la preparazione del giunto e la saldobrasatura della curva, con le inevitabili probabilità di perdite dovute a problemi connessi alla brasatura stessa.
L'operazione di piegatura dei tubi ad "U", appunto per realizzare delle forcine, viene effettuata con una macchina automatica dedicata e detta appunto, macchina forcinatrice.
Una macchina forcinatrice di tipo noto è illustrata nelle figure 1 e 2 allegate.
In particolare, la figura 1 è una vista laterale complessiva della macchina, mentre la figura 2 è un dettaglio dei mezzi che realizzano la piegatura a 180° dei tubi.
La macchina forcinatrice - indicata complessivamente con A nella figura 1 - partendo da una bobina di tubo avvolto, svolge quest'ultimo in maniera controllata. La macchina forcinatrice A comprende un basamento B, posto direttamente a valle della stazione di svolgimento della bobina di tubo, non rappresentata. In particolare, possono essere previste una pluralità di bobine, almeno tante quanti sono i tubi che si vogliono piegare in un singolo ciclo della macchina A.
I tubi vengono introdotti nella macchina attraverso un ingresso C, comprendente ad esempio una pluralità di cannotti D di guida, tanti quanti sono i tubi da trattare in parallelo in ogni ciclo.
La macchina comprende poi un gruppo di raddrizzamento e avanzamento E dei tubi che provvede a raddrizzare e calibrare questi ultimi in conformità del diametro desiderato.
La macchina comprende inoltre un gruppo di taglio F, disposto a valle del suddetto gruppo di raddrizzamento ed avanzamento E, che ha il compito di tagliare a misura i tubi precedentemente raddrizzati e calibrati. A valle del gruppo di taglio F è previsto un gruppo di piegatura G, che appunto piega ad "U" i tubi realizzando delle forcine H della stessa lunghezza e con i bracci paralleli, come sopra descritto.
La macchina comprende infine, a valle del gruppo di piegatura G, un gruppo di estrazione I che provvede ad estrarre le forcine H dal gruppo di piegatura G e a deporle poi in un raccoglitore L in attesa del loro successivo utilizzo.
Una fase particolarmente critica del funzionamento della macchina forcinatrice A sopra descritta è costituita da quella di piegatura dei tubi ad "U" di 180° per realizzare le forcine H, che avviene come detto nel gruppo di piegatura G.
Infatti, i tubi che possono essere sottoposti a forcinatura sono realizzati con materiali in grado di sopportare l'allungamento implicito del processo senza rottura: ad esempio, tale materiale può essere costituito da rame o alluminio e loro leghe, oppure acciaio al carbonio e inox, in qualsivoglia composizione, con o senza trattamenti superficiali, e così via.
Il gruppo di piegatura G della macchina forcinatrice A di tipo noto è illustrato nel dettaglio di figura 2. Il gruppo di piegatura G di tipo noto comprende un banco M scorrevole su guide N il cui posizionamento, programmabile da console, definisce la lunghezza delle forcine H.
Sul banco M è montato girevole un supporto centrale 0. Al supporto centrale 0 è fissato un braccio di piegatura P, che regge dei tubi telescopici Q, per la guida dei tubi provenienti dal gruppo di taglio F. Il braccio di piegatura P è azionato da cilindri idraulici R, montati sul banco M da lati opposti, associati a rispettive trasmissioni comprendenti, per ciascuno dei cilindri idraulici R, una cremagliera S accoppiata ad un rispettivo pignone T. Il pignone T è a sua volta calettato su un asse U solidale al supporto centrale 0 del braccio di piegatura P.
Operativamente, dopo aver raddrizzato e calibrato i tubi, posti in movimento dal gruppo di avanzamento E, questi ultimi vengono guidati prima dai tubi telescopici Q del braccio di piegatura P, posto in posizione di riposo orizzontale, poi dalle sagome e morse di piega V e successivamente dalle anime di piegatura e relative aste di supporto Z fino al riscontro di fermo che definisce la loro lunghezza prima della piegatura.
A questo punto, i tubi vengono bloccati da delle morse, tagliati a misura dal gruppo di taglio F e, con il movimento traslatorio del gruppo di taglio F che si allontana dal braccio di piegatura P, sono pronti per essere forcinati; la forcinatura si realizza con la rotazione del braccio di piegatura P di 180°, che come detto è azionato dai cilindri idraulici R attraverso la trasmissione pignone T - cremagliera S.
Alla buona esecuzione della curvatura delle forcine contribuiscono le morse e sagome di piega V, sulle quali il tubo si adagia durante la rotazione, e le aste di supporto Z che guidano dall'interno lo scorrimento dei tubi e contribuiscono al mantenimento della loro circolarità. Dopo la formatura delle forcine H, si riaprono le morse e sagome di piega V che le bloccano; con l'avanzamento del gruppo di estrazione I e spinte delle cannucce, le forcine H vengono estratte dalle aste di supporto Z e, una volta libere, convogliate nel raccoglitore L.
Nel corso degli anni l'incremento del costo della materia prima, l'affinamento tecnologico dei processi di produzione, un maggiore adeguamento dello spessore dei tubi alle condizione operative, hanno condotto ad una notevole riduzione del detto spessore dei tubi, con un conseguente aggravamento dei problemi legati alla forcinatura degli stessi. Oltre a ciò, la riduzione dei diametri dei tubi e la compattazione delle geometrie degli scambiatori alettati hanno ulteriormente aumentato le criticità del processo di piegatura.
In particolare, si è rilevato che i maggiori inconvenienti sono legati all'impiego di azionamenti idraulici per la realizzazione dell'operazione di piegatura dei tubi a 180°. Più in dettaglio, innanzitutto l'azionamento del braccio di piegatura 14 con cilindri idraulici 16 è un sistema cosiddetto ad anello aperto, che si basa quindi su valori e parametri impostati in ingresso e preliminari, senza verificare e gestire i parametri di uscita.
In secondo luogo, come detto, la trasmissione del moto al braccio di piegatura P tramite cremagliera S e pignone T è azionata da due cilindri idraulici R, che sono controllati da una valvola proporzionale che genera una portata d'olio, appunto, direttamente proporzionale al segnale elettrico di comando in ingresso. Il segnale è prelevato da un encoder che controlla l'angolo di rotazione del braccio di piegatura P.
L'algoritmo di regolazione della suddetta valvola proporzionale è preimpostato sulla base di variazioni incrementali della lunghezza della forcina H. Variazioni di parametri quali il momento di inerzia del braccio di piegatura P dovute a variazioni di peso -che dipende dal diametro e/o dallo spessore dei tubi -oppure il numero diverso di tubi piegati nell'ambito di ciascun ciclo operativo non vengono affatto tenute in considerazione .
Inoltre, poiché la forza applicata varia in funzione della posizione angolare del braccio di piegatura P -quindi è massima alla partenza, limitata sulla verticale, ed è frenante nella fase discendente - il sistema encoder-valvola proporzionale reagisce conseguentemente alle variazioni di carico.
Infatti, trattandosi di un sistema dal comportamento reattivo, cioè che agisce sulla base di variazioni, esso genera delle micro - variazioni di pressione che a loro volta provocano delle variazioni nel moto del braccio di piegatura P. Ciò si traduce in vibrazioni più o meno importanti del braccio di piegatura P stesso durante il suo moto: quanto più lungo è il braccio P, tanto più ampie diventano le vibrazioni, causando stress sui materiali ed usure anomale del sistema pignone T - cremagliera S. Queste variazioni, in particolare, sono maggiormente percepibili nella fase di discesa del braccio di piegatura P.
Per ridurre questo fenomeno, si ricorre solitamente ad una valvola bilanciatrice, cosiddetta "overcenter", che, introducendo un carico di frenatura costante allo scarico dell'olio, incrementa il carico del circuito idraulico, limitando così gli effetti descritti precedentemente e dovuti al comportamento reattivo del sistema valvola proporzionale - encoder: le variazioni di carico risultano essere quindi ridotte in intensità ed effetto, ma sono pur sempre presenti e provocano comunque una serie di fenomeni sgraditi. Per contro, l'inserimento della valvola bilanciatrice significa la presenza di un extra - carico passivo che assorbe una quantità di energia non trascurabile.
Un ulteriore inconveniente è costituito dal fatto che i due cilindri idraulici R di azionamento del braccio di piegatura P sono posti alle due estremità del supporto centrale 0 del braccio P stesso - ciascuno dei quali a comandare un rispettivo gruppo pignone T - cremagliera S - e sono asserviti ad un'unica valvola proporzionale. Come è facile da intuire, tali due cilindri idraulici R non riescono a trasmettere simultaneamente la stessa forza ai due rispettivi gruppi pignone T - cremagliera S, con la conseguenza che si acuisce il fenomeno dell'insorgere di vibrazioni, seppure parzialmente smorzate dalla presenza della valvola bilanciatrice. Quindi, anche il lavoro delle valvole bilanciatrici non può essere considerato ottimale, dal momento che l'olio che fuoriesce dallo scarico dei due cilindri idraulici R viene convogliato in un'unica valvola bilanciatrice, quindi l'effetto di frenatura sarà maggiore nel cilindro che in quel momento risulta caricato maggiormente.
Inoltre, non è possibile escludere completamente la presenza di aria o altri gas nel circuito idraulico, formatasi o rimasta in qualche punto del circuito durante la fase di carico del sistema, oppure in presenza di rabbocchi o sostituzione dell'olio nel serbatoio o nel circuito. La presenza di aria o altri gas, che sono comprimibili, amplifica le variazioni di carico aumentando così le variazioni di moto del sistema e quindi le vibrazioni del braccio di piegatura P durante il suo moto.
Si fa inoltre notare che la diversa viscosità dell'olio nelle diverse condizioni di temperatura operativa rendono il sistema in qualche modo dipendente dai fattori esterni e ciò si ripercuote sulla possibilità del sistema stesso di essere egualmente efficace in tutte le condizioni operative; tali variazioni del comportamento del sistema, in particolare delle valvole di controllo, penalizza inevitabilmente il ciclo di piegatura delle forcine, cioè la produttività della macchina forcinatrice in termini di cicli di forcinatura al minuto.
Si è altresì osservato che, variando la lunghezza delle forcine o il diametro del tubo da forcinare, ovvero variando lo spessore dei tubi, varia di conseguenza la massa del braccio di piegatura P; il sistema di controllo del movimento del braccio di piegatura P non è affatto così sensibile da adattarsi ad ogni condizione di carico e da modificare il proprio comportamento per assicurare le massime prestazioni nella funzione di piegatura.
SCOPI DELL'INVENZIONE
Il compito tecnico della presente invenzione è quindi quello di migliorare lo stato della tecnica, mettendo a punto una macchina forcinatrice che consenta di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati.
Nell'ambito di tale compito tecnico, costituisce uno scopo della presente invenzione mettere a punto una macchina forcinatrice in cui il moto del braccio di piegatura, e quindi le sue prestazioni, siano ottimizzati e migliorati.
Un altro scopo della presente invenzione è realizzare una macchina forcinatrice in cui il moto del braccio di piegatura nell'esecuzione dell'operazione di forcinatura sia quanto più possibile esente da vibrazioni ed irregolarità dovute a variazioni di carico.
Questo scopo viene raggiunto dalla macchina forcinatrice secondo la allegata rivendicazione 1.
Secondo un aspetto della presente invenzione, la macchina forcinatrice comprende un gruppo di azionamento del braccio di piegatura dotato di un motore elettrico di tipo brushless.
Questa soluzione garantisce la possibilità di controllare il moto del braccio di piegatura con estrema precisione, in qualsiasi condizione di carico e con qualsiasi condizione ambientale, con la rampa di accelerazione, moto di rotazione e decelerazione desiderata.
Secondo un'altro aspetto della presente invenzione, il gruppo di azionamento del braccio di piegatura comprende un riduttore cicloidale accoppiato al motore brushless, per azionare il braccio di piegatura.
Tale soluzione permette di limitare al minimo, o anche di eliminare pressoché completamente, le vibrazioni del braccio di piega durante il moto, inoltre consente di limitare al minimo le inerzie e l'usura, e garantisce la massima durata e la massima affidabilità, in qualsiasi situazione, del gruppo di piegatura.
Ulteriori vantaggiose caratteristiche sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI.
Le caratteristiche dell'invenzione saranno meglio comprese da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e dalle annesse tavole di disegni, dati quale esempio non limitativo, nei quali:
la figura 1 è una vista laterale di una macchina forcinatrice di tipo noto;
la figura 2 è una vista assonometrica di dettaglio della macchina di tipo noto della figura 1;
la figura 3 è una vista laterale di una macchina forcinatrice secondo la presente invenzione;
la figura 4 è una vista assonometrica di dettaglio del gruppo di piegatura della macchina secondo la presente invenzione;
la figura 5 è una vista in sezione di una possibile tipologia di riduttore cicloidale installabile sulla macchina forcinatrice secondo la presente invenzione.
FORME DI ATTUAZIONE DELL'INVENZIONE.
Con riferimento alla figura 3 allegata è indicata complessivamente con 1 una macchina forcinatrice secondo la presente invenzione.
La macchina forcinatrice 1 secondo la presente invenzione può essere impiegata, in linea generale, per realizzare la piegatura di tubi, ad esempio a 180° con i bracci sostanzialmente paralleli o anche secondo un certo angolo di piega diverso da 180°, di tubi, preferibilmente metallici, destinati ai più svariati impieghi in ambito industriale, senza alcuna limitazione.
Ad esempio, la macchina secondo l'invenzione può essere efficacemente impiegata per la produzione di tubi ripiegati a 180°, ovvero forcine, per la realizzazione di scambiatori di calore alettati di qualsiasi dimensione.
La macchina forcinatrice 1 secondo l'invenzione comprende - come illustrato nella vista laterale complessiva di figura 3, e come peraltro già descritto per quanto riguarda la macchina di tipo noto delle figure 1,2 - un basamento 2 che supporta, allineati l'uno con l'altro secondo la sequenza di funzionamento della macchina già descritta, un ingresso 3 dei tubi ad esempio attraverso cannotti 4, mezzi di alimentazione di tubi sostanzialmente rettilinei, indicati complessivamente con 5, un gruppo di piegatura 6 comprendente almeno un braccio di piegatura 7 per piegare i tubi rettilinei secondo un certo angolo di piega per ottenere delle forcine 8, e mezzi di estrazione, indicati complessivamente con 9, delle forcine 8 in una zona di raccolta 10.
Più particolarmente, ma non esclusivamente, l'angolo di piega dei tubi è di circa 180°, per ottenere così delle forcine 8 con i bracci tra loro sostanzialmente paralleli.
In dettaglio, i mezzi di alimentazione 5 dei tubi comprendono un gruppo di raddrizzamento ed avanzamento 11 ed un gruppo di taglio 12 l'uno in successione all'altro, come illustrato nella figura 3.
Si fa notare comunque che i suddetti mezzi di alimentazione 5 dei tubi potrebbero comprendere, indifferentemente, altri gruppi meccanici equivalenti e quindi atti ad ottenere sostanzialmente il medesimo risultato.
Inoltre, i mezzi di estrazione 9 comprendono un gruppo di estrazione 13 delle forcine 8, disposto a valle del gruppo di piega 7, dotato di cannucce 13a.
La macchina 1 comprende inoltre una zona di scarico 14 dotata di un piano inclinato o mobile 15, che convoglia le forcine 8 alla zona di raccolta 10 dove si depositano per caduta su un contenitore 16.
Si fa tuttavia notare che i mezzi di estrazione 9 delle forcine 8 dal gruppo di piegatura 6 potrebbero essere costituiti da altri gruppi meccanici di funzionamento equivalente.
La macchina forcinatrice 1 secondo l'invenzione comprende un'unità programmabile di controllo del funzionamento delle varie fasi operative della macchina, non illustrata nelle figure ma di tipo sostanzialmente noto nel settore.
Il gruppo di piegatura 6 della macchina secondo l'invenzione è illustrato nel dettaglio assonometrico della figura 4.
Il gruppo di piegatura 6 è montato su un'intelaiatura 17, a sua volta fissata ad un banco 18 mobile su guide 19 solidali al basamento 2.
L'intelaiatura 17 è dotata di due fianchi 20 sostanzialmente simmetrici rispetto all'asse della macchina.
Tuttavia, in altre forme di attuazione della macchina non rappresentate nelle figure, l'intelaiatura 17 del gruppo di piegatura 6 potrebbe essere montata su altre parti della macchina, ad esempio non mobili ma fisse, in relazione alle specifiche esigenze.
Il braccio di piegatura 7 comprende, in corrispondenza della sua superficie operativa 21, dei tubi telescopici 22.
Il braccio di piegatura 7 comprende inoltre un supporto centrale 23 montato girevole sull'intelaiatura 17, un gruppo di morse e sagome di piegatura 24 che mantengono i tubi nella corretta posizione durante l'operazione di piega, definendone così, con il concorso delle anime di piegatura e relative aste di supporto 25, la forma finale ed evitando deformazioni, rotture o altri negativi fenomeni.
Secondo un aspetto della presente invenzione il gruppo di piegatura 6, differentemente da quanto accade nella macchina di tipo noto delle figure 1,2, comprende un gruppo di azionamento girevole, indicato complessivamente con 26, del braccio di piegatura 7, comprendente almeno un motore elettrico 27, associato ad almeno un rispettivo riduttore 28.
Il motore elettrico 27 di azionamento del braccio di piegatura 7 è, più particolarmente e vantaggiosamente, di tipo brushless.
Tuttavia, il motore potrebbe essere anche di altra tipologia, ad esempio passo-passo o stepper, o similare, ottenendo i medesimi vantaggiosi effetti che verranno nel prosieguo descritti.
Inoltre, il gruppo di azionamento girevole 26 comprende un servoazionamento del motore elettrico brushless 27 con funzionamento ad anello chiuso, cioè con controllo istante per istante dei parametri di funzionamento del motore, ad esempio posizione angolare, velocità, coppia, ed altri.
Il suddetto servoazionamento del motore elettrico brushless 27 è operativamente collegato all'unità programmabile di controllo della macchina forcinatrice 1.
Come visibile nella figura 4, il motore elettrico brushless 27 è direttamente collegato al riduttore 28, il quale a sua volta è fissato ad uno dei fianchi 20 dell'intelaiatura 17 tramite viti 29 e una flangia 30. Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, il riduttore 28 associato al motore elettrico brushless 27 è vantaggiosamente di tipo cicloidale.
Tuttavia, il riduttore potrebbe essere anche di altra tipologia, ad esempio epicicoloidale o similare, ottenendo effetti equivalenti.
Nella figura 5 è illustrato, in sezione diametrale, un possibile tipo di riduttore cicloidale 28 associabile al motore elettrico brushless 27 del gruppo di piegatura 6 della macchina forcinatrice 1 secondo la presente invenzione.
Come noto, un riduttore cicloidale 28 comprende, come indicato nella suddetta figura 5 ed in estrema sintesi un albero di ingresso 31 eccentrico che pone in rotazione uno o più dischi cicloidali 32, dotati di sedi periferiche equidistanziate, dette anche denti. Queste ultime sono dotate di sedi cilindriche per l'inserimento di pernetti 33 solidali all'asse di uscita 34.
È inoltre previsto un anello esterno 35 dotato di rulli 36 equidistanziati.
II moto ad alta velocità dell'albero di ingresso eccentrico 31 determina il successivo impegno, in senso opposto, delle sedi periferiche di ciascuno dei dischi cicloidali 32 in corrispondenza dei rulli 36. Il risultato è un moto dell'asse di uscita 34 in senso opposto rispetto a quello dell'albero di ingresso 31 eccentrico, secondo un certo rapporto di riduzione tipico di ciascun riduttore 28.
Il riduttore cicloidale 28 montato sulla macchina forcinatrice secondo la presente invenzione è del tipo avente asse di uscita 34 costituito da una flangia, come illustrato appunto nella figura 5.
Si fa tuttavia notare che può essere impiegato qualsiasi altro tipo di riduttore cicloidale 28; si ribadisce che il riduttore illustrato nel dettaglio di figura 5 è un mero esempio non limitativo, riportato al solo scopo di una migliore comprensione del funzionamento .
La flangia che costituisce l'asse di uscita 34 del riduttore cicloidale 28 è poi accoppiata direttamente ad una corrispondente flangiatura - non rappresentata nelle figure - del supporto centrale 23, senza la necessità di impiegare alberi ed i relativi mezzi di trasmissione della coppia quali chiavette, calettatori, ecc.
II funzionamento della macchina forcinatrice 1 secondo l'invenzione è, nelle sue linee generali, del tutto identico a quello descritto per quanto riguarda la macchina di tipo noto rappresentata nelle figure 1,2. Come detto, però, le vantaggiose differenze riguardano il funzionamento del gruppo di piegatura 6, ed in particolare l'azionamento del braccio di piegatura 7. Il motore elettrico brushless 27, a differenza di un azionamento di tipo idraulico, può sopportare picchi di carico molto elevati, ad esempio fino a 3-4 volte il carico di regime.
Inoltre, il motore elettrico brushless 27 può essere controllato efficacemente ed in maniera molto precisa e puntuale, attraverso opportuni algoritmi, ottenendo qualsivoglia tipologia di rampa di accelerazione e decelerazione. Come in precedenza descritto, questi effetti non possono essere ottenuti con un azionamento di tipo idraulico.
Per di più, il motore elettrico brushless 27 non risente, in maniera significativa, dei problemi legati alla temperatura ambientale ed operativa.
La predisposizione di un controllo appositamente studiato sulla base del ciclo di forcinatura ed in grado di ottimizzare la rampa di accelerazione, la velocità di traslazione ed infine la rampa di decelerazione del braccio di piegatura 7, permette di ottenere tempi del ciclo di piegatura decisamente inferiori rispetto alla soluzione con azionamento idraulico, massimizzando il risultato meccanico e di produttività.
L'elevato grado di interazione del sistema motore 27 -riduttore 28 - servoazionamento consente di gestire con la massima precisione l'ampiezza dell'angolo di rotazione del braccio di piegatura 7, tanto che si potrebbe eliminare il fermo meccanico che arresta il moto del braccio 7. Il fermo viene comunque mantenuto allo scopo di aumentare la sicurezza passiva nel caso si verifichi, ad esempio, l'interruzione della corrente durante la discesa del braccio di piegatura 7, la rottura o il malfunzionamento del servoazionamento, o altro ancora.
Anche il riduttore cicloidale 28 è contraddistinto da grande precisione di funzionamento e da grande rigidità torsionale che, minimizzando l'inerzia al motore, trasmette il moto in assenza di vibrazioni, risultato questo che non può essere ottenuto con un azionamento di tipo idraulico.
Inoltre il riduttore cicloidale 28, per la sua concezione costruttiva, si adatta ottimamente a questo tipo di applicazione trasmettendo il moto al supporto centrale 23 del braccio di piegatura 7 tramite il suo asse di uscita 34 che è costituito, come detto, da una flangia. Quest'ultima soluzione consente di trasmettere coppie più elevate rispetto a quanto può essere ottenuto con un albero.
È quindi possibile utilizzare un unico gruppo di azionamento 26 del braccio di piegatura 7, anziché due, grazie anche al fatto che il supporto centrale 23 del braccio di piegatura 7 non risente di torsioni, essendo ricavato da strutture meccaniche particolarmente rigide tra cui ad esempio, ma non limitatamente, per fusione. È comunque possibile, in altre forme di attuazione, prevedere l'installazione di due gruppi di azionamento 26 anziché uno soltanto, qualora l'applicazione lo richieda.
Ancora, il riduttore cicloidale 28, caratterizzato da contatti di solo rotolamento, garantisce limitata inerzia, ottima efficienza all'avviamento, bassa usura e lunga durata.
Si è così visto come l'invenzione raggiunge gli scopi proposti.
La presente invenzione è stata descritta secondo forme preferite di realizzazione, ma varianti equivalenti possono essere concepite senza uscire dall'ambito di protezione offerto dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina forcinatrice (1) comprendente: mezzi di alimentazione (5) di una pluralità di tubi sostanzialmente rettilinei; un gruppo di taglio (12) dei tubi provenienti da detti mezzi di alimentazione (5); almeno un gruppo di piegatura (6) comprendente almeno un braccio di piegatura (7) atto a piegare detta pluralità di tubi, provenienti da detto gruppo di taglio (12), secondo un certo angolo di piega, realizzando così una pluralità di forcine (8) tubolari; mezzi di estrazione (9,13,13a) delle forcine (8) in una zona di raccolta (10) caratterizzata dal fatto che detto gruppo di piegatura (6) comprende un supporto centrale girevole (23) di detto braccio di piegatura (7) ed un gruppo di azionamento girevole (26), accoppiato a detto supporto centrale girevole (23), comprendente almeno un motore elettrico (27) ed un rispettivo riduttore (28).
  2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detto motore elettrico (27) è di tipo brushless.
  3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detto riduttore (28) è di tipo cicloidale.
  4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 3, in cui detto gruppo di piegatura (7) comprende un'intelaiatura (17) dotata di due fianchi (20) sostanzialmente simmetrici rispetto all'asse della macchina, detto riduttore cicloidale (28) comprendendo una flangia (30) di fissaggio ad uno di detti fianchi (20).
  5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 3, in cui detto riduttore cicloidale (28) è del tipo avente asse di uscita (34) costituito da una flangia, accoppiata a detto supporto centrale girevole (23).
  6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 2, in cui detto gruppo di azionamento girevole (26) comprende un servoazionamento di detto motore elettrico brushless (27) con funzionamento ad anello chiuso.
  7. 7. Macchina secondo la rivendicazione 6, comprendente una unità programmabile di controllo del funzionamento a cui è operativamente collegato detto servoazionamento .
  8. 8. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di alimentazione (5) di una pluralità di tubi sostanzialmente rettilinei comprende un gruppo di taglio (12) disposto di seguito a detto gruppo di raddrizzamento e avanzamento (11).
  9. 9. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di estrazione (9) delle forcine (8) in una zona di raccolta (10) comprendono un gruppo di estrazione (13) dotato di cannucce (13a), o mezzi equivalenti.
  10. 10. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detta zona di raccolta (10) comprende un contenitore (16) alimentato da piani inclinati o mobili (15) in cui le forcine (8) si depositano per caduta.
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