ITVR980051A1 - Impianto e procedimento per l'ottenimento di tubo flessibile saldato - Google Patents

Description

IMPIANTO E PROCEDIMENTO PER L'OTTENIMENTO DI

TUBO FLESSIBILE SALDATO.

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un impianto ed un procedimento per l'ottenimento di un tubo flessibile saldato, in particolare per canne fumarie od altre applicazioni nel'ambito dell’edilizia prefabbricata.

Sono già state proposti tubi flessibili aggraffati aventi caratteristiche di leggerezza e di flessibilità per adattamenti che devono subire durante la loro messa in opera soprattutto se si tratta di canne fumarie o di tubazioni per il trasferimento di fluidi caldi o a basso peso specifico, quale il vapore. Le tubazioni flessibili tradizionali sono solitamente ottenute a partire da un nastro di lamierino metallico in acciaio inossidabile avvolto a costituire spire elicoidali, le quali vengono aggraffati insieme, ma non assicurano la tenuta stagna.

D’altra parte difficilmente un tubo metallico flessibile offre contemporaneamente una buona tenuta contro la fuoriuscita di fluido combinata ad una elevata resistenza meccanica, dato che un sistema di accoppiamento per graffatura offre in generale scarsa resistenza alle sollecitazioni.

Scopo principale della presente invenzione è quello di realizzare un impianto ed un procedimento per l’ottenimento di un tubo flessibile saldato in grado di eliminare o significativamente ridurre gli inconvenienti sopra lamentati.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un impianto ed un procedimento per l’ottenimento di un tubo flessibile saldato con costi di produzione contenuti onde risultare conveniente dal punto di vista economico.

Questi ed ' altri scopi che meglio appariranno in seguito vengono raggiunti da un impianto per l’ottenimento di un tubo flessibile saldato che comprende: mezzi alimentatori di nastro metallico saldabile, almeno un treno di rulli profilatori per almeno un nastro svolto da detti mezzi alimentatori, almeno un dispositivo di saldatura, almeno un mandrino rotante preposto all’avvolgimento a spirale di detto nastro metallico per formare un tubo e si caratterizza per il fatto di comprendere mezzi di saldatura disposti in corrispondenza del o di ciascun mandrino ed atti a produrre un cordone di saldatura continuo tra una spirale e l’altra del tubo in formazione sul o sul rispettivo mandrino.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione si fornisce un procedimento per l'ottenimento di tubo flessibile saldato che prevede:

- l’alimentazione e la profilatura di almeno un nastro metallico saldabile ad un treno di rulli profilatoti,

la laminazione e la formatura di detto o detti nastri ottenuta dall’azione di detti rulli,

- l'avvolgimento di detto nastro su di un mandrino rotante ed il contemporaneo moto relativo tra detto treno di rulli e detto mandrino in direzione dell’asse di rotazione di quest’ultimo,

- la saldatura tra lembi di nastro o nastri avvolti sul mandrino, - la tranciatura di detto o detti tubi così ottenuti.

Secondo un ultimo aspetto della presente invenzione si fornisce un tubo flessibile saldato che comprende una pluralità di lembi di nastro saldati l’uno all’altro con continuità secondo una sequenza a spirale.

Vantaggiosamente, detto tubo flessibile saldato presenta la sua superficie interna liscia.

Ulteriori aspetti e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente dalla seguente descrizione dettagliata di alcuni esempi attualmente preferiti di realizzazione, dati a titolo puramente illustrativo e non limitativo, con riferimento agli uniti disegni, nei quali:

la FIGURA 1 è una vista schematica in alzato laterale di un impianto secondo l'invenzione;

la FIGURA 2 mostra una vista in scala ingrandita di un lembo di nastro metallico profilato;

la FIGURA 3 è analoga alla Figura 1, ma riguardante un diverso esempio di realizzazione;

le FIGURE 4 e 5 mostrano, in scala ingrandita, dei lembi di nastro in fase di saldatura rispettivamente con torcia al plasma e ad induzione;

la FIGURA 6 è una vista schematica di un tratto di tubo corrugato secondo l'invenzione;

la FIGURA 7 mostra una vista laterale della Figura 6;

le FIGURE da 8 a 12 sono analoghe rispettivamente alle Figure da 2 a 7, ma illustrano un diverso esempio di realizzazione la FIGURA 13 mostra una vista schematica in alzato laterale di un impianto secondo un ulteriore esempio di realizzazione;

le Figure da 14 a 18 sono analoghe rispettivamente alle Figure da 8 a 12 secondo l'esempio di realizzazione di Figura 13; e la Figura 19 è una vista schematica in alzato laterale di un impianto secondo un altro esempio di realizzazione.

Negli uniti disegni parti o componenti uguali o simili sono stati contraddistinti con gli stessi numeri di riferimento.

Con riferimento dapprima alla Figura 1, si è genericamente indicato con 1 un impianto secondo l’invenzione che comprende: un aspo o rotolo 2 di nastro metallico saldabile 3, una gabbia 4 di supporto per un treno di rulli di profilatura 5 e 6, un dispositivo di saldatura 7 ed un mandrino 8 preposto alla formazione di un tubo del nastro metallico 3 rullato e saldato.

L’aspo 2 è solidale ad un albero folle 9 supportato da dei cuscinetti e può presentare listelli laterali 10 angolarmente equidistanziati destinati a guidare il nastro 3 durante lo svolgimento per evitare sbandamenti dello stesso. Volendo, l’aspo 2 può essere dotato di dispositivo frenante non illustrato nei disegni.

Il nastro 3 viene diretto al treno di rulli profilatore dove subisce una progressiva deformazione di profilatura per conferirgli un profilo nervato illustrato in Figura 2.

All’uscita dell’ultima coppia di rulli profilatori, il nastro 3 viene avvolto sul un mandrino 8 rotante attorno ad un asse 11 sostanzialmente parallelo a quello dei rulli 5 e 6 supportati nella gabbia 4 e presentante, per esempio, configurazione cilindrica tubolare. Il mandrino 8 è dotato di motorizzazione per la sua rotazione a velocità controllata, a seconda anche del diametro del tubo da formare e dello spessore del cordone di saldatura, restando inteso che tanto maggiore è il diametro e/o lo spessore del cordone di saldatura tanto minore sarà la velocità angolare di rotazione del mandrino.

Il dispositivo di saldatura è costituito da una torcia al plasma 7 disposta radialmente rispetto al mandrino 8 oppure da trasformatori elettrici per saldatura ad induzione. In ogni caso il nastro 3 è guidato da apposite rotelle 12 situate in prossimità del mandrino 8 (Figura 3).

Il profilo nervato o lembo 13 di nastro 3 (Figura 2) che si ottiene dalla profilatura presenta un piano superiore 14 provvisto di un labbro di riscontro 15 ad una estremità, nervature 16 presentanti la loro estremità sporgente 17 arrotondata ed una piegatura in rilievo 18 di collegamento ad un tratto piano inferiore 19 parallelo a quello superiore 14 e privo di profilatura.

Come si vede nelle Figure 4 e 5 i lembi 13 vengono avvolti sequenzialmente a spirale attorno al mandrino 8, che a tale scopo è orientato con asse disposto ad angolo leggermente sfalsato (non parallelo) rispetto agli assi dei rulli 5 e 6, ed affiancati in modo che il loro labbro 15 riscontri contro la piegatura 18 del lembo 13 della spira precedente, in modo che ciascun piano superiore 14 di una spira venga a disporsi sopra al piano inferiore 19 della spira precedente. La saldatura viene eseguita in continuo e si forma un cordone di saldatura 20, che è riportato tra ciascun labbro 15 di una spira e la corrispondente piegatura 18 della spira precedente. La saldatura può essere eseguita ad induzione oppure con torcia al plasma 7 (Figura 4) ed in ogni caso i lembi a spira 13 sono appoggiati su rotelle di saldatura 12 (Figura 5).

Il prodotto che si ottiene è un tubo flessibile 22 illustrato nelle Figure 6 e 7. Esso presenta una sequenza di nervature 16 e piegature 18 sulla sua superfìcie esterna 23 tali da conferirgli una buona deformabilità flessionale, mentre la sua superficie interna 24, prevalentemente costituita dai vari piani inferiori 19 delle spire 13, risulta sostanzialmente liscia, il che consente di ridurre al minimo le perdite di carico.

L’esempio di realizzazione illustrato nelle Figure da 8 a 12 è simile a quello descritto con riferimento alle Figure da 3 a 7, ma si prevede la sagomatura del lembo 13 di nastro metallico 3 ed una diversa disposizione della torcia al plasma 7. Il profilo nervato 13 può comprendere in corrispondenza del piano superiore 14 un gradino laterale sporgente 25, nervature 16 e 17 presentanti le loro estremità sporgenti arrotondate ed un gradino rientrante intermedio 26 di collegamento al piano inferiore 19 parallelo a quello superiore 14 ed è privo di sagomatura.

Come si vede nelle Figure 9 e 10, due spire successive vengono affiancate in modo che il gradino sporgente 25 di una spira riscontri contro il gradino rientrante 26 della spira precedente ed il suo piano superiore 14 sovrasti il piano inferiore 19 della spira precedente. La saldatura viene eseguita in continuo ed il cordone di saldatura 20 riportato tra ciascun piano superiore 14 in prossimità del gradino rientrante 26 e la corrispondente faccia inferiore 27 del gradino sporgente 25 della spira successiva. Per poter penetrare tra ciascuna coppia di lembi 13 contigui la torcia al plasma 7 può essere disposta inclinata (Figura 9) rispetto alla direzione radiale descritta in precedenza. Il tubo corrugato 22a che si ottiene presenta le nervature 16 come uniche sporgenze esterne, ma presenta anche in questo caso una superficie interna 24 sostanzialmente liscia.

Come si vede in Figura 13, che illustra un diverso esempio di realizzazione, gli aspi 2 possono essere due: uno superiore 2a per lo svolgimento del nastro 3 da profilare, l'altro inferiore 2b per lo svolgimento di un nastro di base 28 per ottenere uno spezzone 29 a doppia lamina come mostrato in Figura 14.

In questo caso la gabbia 4 è destinata a contenere un ulteriore singolo rullo sagomatore 30 preferibilmente sovrastante il nastro di base 28 ed un’ulteriore coppia di rulli di profilatura 31 non reversibili, disposti per esempio a valle del rullo sagomatore 30 e con assi di rotazione disposti da banda opposta rispetto all'asse di rotazione di quest’ultimo. In tal modo, il nastro di base 28 viene costretto ad una prima deviazione di percorso 32 che aumenta la forza premente contro il rullo sagomatore 30 e ad una seconda deviazione 33 in prossimità del mandrino 8, dove è collocato un rullo di guida ed accoppiamento 34 preposto ad indirizzarlo parallelamente al nastro sagomato 3 per avvolgersi in fine entrambi sul mandrino 8 in corrispondenza della torcia al plasma 7.

Volendo, si può fare a meno del rullo accoppiatore 34, nel qual caso l’accoppiamento avverrà direttamente sul mandrino 8 e, di preferenza, la torcia risulterà posizionata più a valle rispetto alla posizione illustrata in Figura 13.

Con riferimento alle Figure da 14 a 18, si noterà che un lembo o spira 35 di nastro profilato 3 presenta due labbri laterali 15 alle sue estremità e nervature 16 e 17 disposte asimmetricamente rispetto ai due labbri 15, mentre il corrispondene lembo o spira 36 del nastro di base 28 presenta un solo labbro laterale 15a di riscontro. I due lembi 35 e 36 sono avvolti contemporaneamente sul mandrino 8 col nastro profilato 3 a sovrastare quello di base 28, i vari lembi 35 e 28 essendo disposti in sequenza in modo che il labbro 15a del lembo 36 del nastro di base 28 si insedi tra due labbri 15 di due lembi 35 contigui di nastro profilato 3. In corrispondenza di tale insediamento viene riportato il cordone di saldatura 20 al fine di unire insieme tre labbri contigui 15, 15a e 15 di due spire adiacenti.

In questo modo si ottiene un tubo corrugato 22b rappresentato nella Figura 17 che presenta la superficie esterna 23 interessata dalle nervature 16, 17 e dai labbri 15 e 15a formanti, per ciascuna coppia di lembi o speri 35 e 36, un'unica sporgenza solidale 37 ed una superficie interna 24 praticamente liscia (Figura 18).

Anche per quest'ultimo esempio di realizzazione, una variante è rappresentata dalla realizzazione della saldatura mediante procedimento per induzione (Figura 19).

Naturalmente il rullo di accoppiamento 34 può essere omesso, nel qual caso l'accoppiamento tra lembi successivi avviene direttamente sul mandrino 8.

Secondo un’altra variante al posto del rullo di accoppiamento 34 si può prevedere una coppia di rulli accoppiatori falli.

In generale il trascinamento dei nastri metallici 3 e/o 28 viene realizzato vincolando una loro estremità al mandrino 8 che ruotando li avvolge su se stesso srotolandoli dai corrispondenti aspi folli 2 facendoli poi passare attraverso i vari rulli 5, 6, 30, 31.

I nastri metallici 3 e 28 possono essere in acciaio inossidabile austenitico al Cromo-Nichel del tipo AISI 316 e comunque di un adatto materiale saldabile in forma di nastro.

Preferenzialmente la saldatura viene eseguita mediante torcia al plasma 7 o per induzione, ma si possono adottare anche altri sistemi di saldatura quali il laser, il fascio elettronico o ad arco.

Le dimensioni possono essere varie a seconda delle esigenze.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto per l’ottenimento di tubo flessibile saldato che comprende: mezzi alimentatori di nastro metallico saldabile, almeno un treno di rulli profilatori per almeno un nastro svolto da detti mezzi alimentatori, almeno un dispositivo di saldatura, almeno un mandrino rotante preposto all’avvolgimento a spirale di detto nastro metallico per formare un tubo e si caratterizza per il fatto di comprendere mezzi di saldatura disposti in corrispondenza del o di ciascun mandrino ed atti a produrre un cordone di saldatura continuo tra una spirale e l’altra del tubo in formazione sul o sul rispettivo mandrino.
2. 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di saldatura comprendono almeno una torcia al plasma.
3. 3. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di saldatura sono ad induzione.
4. 4. Impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di regolazione dell’inclinazione dell’asse di rotazione del o di ciascun mandrino rispetto al od al rispettivo treno di rulli profilatori.
5. 5. Impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che almeno un treno di rulli comprende coppie di rulli profilatoti.
6. 6. Impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere un rullo di guida ed accoppiamento per detto nastro o nastri posto in prossimità a detto mandrino.
7. 7. Procedimento per l'ottenimento di tubo flessibile saldato che prevede: - l’alimentazione ad almeno un treno di rulli di un nastro metallico saldabile, - la profilatura di ciascun nastro per azione di detti rulli, - l’avvolgimento di detto nastro su di un mandrino rotante leggermente inclinato rispetto alla direzione dell’asse di detti rulli cosi da ottenere un tubo a spirale, e - la saldatura ininterrotta tra lembi adiacenti di spirali contigue di nastro avvolto sul rispettivo mandrino.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detta saldatura viene realizzata con torcia al plasma o ad induzione.
9. 9. Tubo flessibile saldato a spirale comprendente una pluralità di spirali ininterrottamente saldate l’una all’altra.
10. 10. Tubo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto di presentare propria superficie interna sostanzialmente liscia, e nervature in corrispondenza della superficie esterna che conferiscono flessibilità al tubo saldato.
11. 11. Tubo secondo le rivendicazioni 11 o 12, caratterizzato dal fatto che detti lembi presentano un cordone di saldatura a vista.
12. 12. Tubo secondo le rivendicazioni 11 o 12, caratterizzato dal fatto che detti lembi presentano un cordone di saldatura non in vista.
13. 13. Tubo corrugato sostanzialmente come sopra descritto con riferimento agli uniti disegni e come ivi illustrato.