ITRM980606A1

ITRM980606A1 - Apparecchiatura per la saldatura di tubi

Info

Publication number: ITRM980606A1
Application number: IT98RM000606A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Meirana
Original assignee: Giovanni Meirana
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2000-03-18
Also published as: DE69906767D1; WO2000016967A1; ATE236781T1; EP1115554B1; EP1115554A1; IT1302341B1; ES2197670T3; AU5884499A

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

"Apparecchiatura per la saldatura di tubi"

La presente invenzione riguarda una apparecchiatura per la saldatura di tubi.

Più dettagliatamente, l'invenzione riguarda una apparecchiatura che consente di effettuare saldature tra tubi in materiale plastico, siano essi tubi di raccordo o saldature di tubi di testa, sostanzialmente esenti da difetti, in maniera tale da garantire ottimali caratteristiche della saldatura stessa.

Il problema della saldatura di tubi in materiale plastico, ed in particolare della saldatura di raccordi di deviazione su un condotto principale, indipendentemente dalle dimensioni, è estremamente sentito ed è praticamente rimasto irrisolto, almeno per quanto riguarda l'ottenimento di una saldatura con caratteristiche ottimali.

Esistono infatti sul mercato numerose apparecchiature per l'esecuzione di questo tipo di saldature, nessuna in grado di garantire una saldatura esente da difetti.

Infatti, nella maggior parte dei casi, le apparecchiature note sono realizzate in maniera tale da non indurre deformazioni negli elementi da saldare, o da non garantirne il rispetto del reciproco posizionamento in fase di esecuzione della saldatura.

Sino ad un certo periodo storico, questo tipo di imprecisione, che può essere in parte compensato dalla perizia dell'operatore, pur costituendo un problema, non veniva considerato sostanziale, in quanto erano le saldature stesse, in particolare delle deviazioni, ad essere intrinsecamente difettose .

Infatti, prima del deposito del brevetto italiano No.

1.231.685 del 18 maggio 1989, originariamente a nome dello stesso Richiedente, le deviazioni erano di sezione circolare, per cui le saldature che si ottenevano erano in ogni caso difettose.

Con la struttura dei nuovi raccordi, attualmente commercializzati dalla MKM S.r.l., si è reso possibile ottenere saldature strutturalmente perfette, ma in questo caso le apparecchiature attualmente disponibili non consentono di sfruttare al meglio le caratteristiche dei raccordi.

Alla luce di quanto sopra, il Richiedente ha realizzato una apparecchiatura che consente di effettuare qualsiasi tipo di saldatura, di testa, a 90° o a 45*, con caratteristiche strutturali sostanzialmente perfette.

Uno scopo della presente invenzione è quello di fornire una apparecchiatura che abbia una altezza costante della superficie di saldatura.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare una apparecchiatura che consenta di realizzare saldature sia di deviazione che di testa.

Ancora uno scopo della presente invenzione è quello di realizzare una apparecchiatura che consenta di realizzare saldature in qualsiasi posizione del tubo, senza alcuno ostacolo costituito dalla apparecchiatura stessa.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione una apparecchiatura per la saldatura di tubi comprendente una intelaiatura, una zona di appoggio del tubo, mezzi a ganascia per il bloccaggio del tubo in posizione di saldatura, detti mezzi a ganascia essendo costituiti da due semiparti che circondano parzialmente il tubo ed eventualmente essendo provvisti di mezzi adattatori, per diametri differenti di tubo, il tubo di qualsiasi dimensione venendo supportato con la superficie di saldatura posizionata sempre alla stessa altezza predeterminata, uno specchio di saldatura, provvisto di mezzi di fissaggio di una matrice superiore e di una matrice inferiore e provvisto di mezzi di supporto, per l'avvicinamento e l'allontanamento dai tubi da saldare, che ne consentono lo spostamento sul piano orizzontale e sul piano verticale, con possibilità di combinazione dei due moti per ottenere una regolazione continua su tre assi secondo qualsiasi orientamento, mezzi a morsa per il supporto del tubo da saldare, adattabile a qualsiasi dimensione del tubo da saldare stesso, e scorrevoli verticalmente lungo detta intelaiatura.

Preferibilmente, detta intelaiatura è disassata rispetto al tubo su cui si esegue la saldatura.

Secondo una forma di realizzazione particolarmente preferita della presente invenzione, detti mezzi a ganascia sono costituiti da una coppia di ganasce, ciascuna comprendente due semi parti apribili e chiudibili per serrare il tubo, dette semiparti essendo costituite da archi di cerchio differenti e accoppiandosi al tubo in maniera da chiuderne una porzione superiore alla metà della circonferenza.

Sempre secondo l'invenzione, detti mezzi adattatori sono costituiti da due semiparti, corrispondenti alle semiparti di detti mezzi a ganascia, e con centro del tubo in posizione variabile, in maniera tale d mantenere la superficie di saldatura sempre allo stesso livello.

Ancora secondo l'invenzione, detti mezzi di fissaggio delle matrici superiore e inferiore su detto specchio di saldatura possono essere provvisti di mezzi di regolazione della posizione delle matrici.

Ulteriormente, secondo l'invenzione, detti mezzi di supporto dello specchio di saldatura possono essere costituiti da una prima coppia di guide orizzontali laterali, che consentono lo scorrimento dello specchio, con posizionamento indipendente sul piano orizzontale, e una seconda coppia di guide verticali laterali, che consentono lo scorrimento dello specchio, con posizionamento indipendente sul piano verticale.

Inoltre, secondo l'invenzione, detto specchio può essere provvisto di contrappesi laterali indipendenti, preferibilmente a peso variabile.

Ancora secondo l'invenzione, detti mezzi a morsa possono scorrere verticalmente lungo almeno una guida verticale, per azione di almeno un attuatore oleodinamico, pneumatico, idropneumatico, ecc.

Ulteriormente, dette guide di scorrimento dei mezzi a morsa possono essere uguali o differenti rispetto alle guide verticali laterali di scorrimento dello specchio di saldatura.

Preferibilmente, detti mezzi a morsa possono essere costituiti da due ganasce, mobili lungo un piano orizzontale, simmetricamente rispetto al tubo da serrare, e sagomate in maniera da adattarsi a diversi diametri di tubo.

Inoltre, su detti mezzi a morsa possono essere previsti mezzi di regolazione della posizione della morsa stessa dopo il bloccaggio del tubo, in particolare costituiti da mezzi elastici con sistema di bloccaggio a leva.

Sempre secondo l'invenzione, può essere previsto un trapano per la foratura della zona di saldatura dopo l'effettuazione di una saldatura laterale.

Detto trapano e detti mezzi a morsa possono essere, secondo l'invenzione, previsti su supporti separati o- su uno stesso supporto girevole, in maniera da portare alternativamente i due utensili in posizione operativa.

Su detto trapano possono essere inoltre previsti mezzi di contrasto per contrastare l'azione del trapano stesso durante la perforazione.

La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista laterale di una forma di realizzazione dell'apparecchiatura secondo l'invenzione;

la figura 2 è una vista frontale della apparecchiatura di figura 1;

la figura 3 mostra un particolare della apparecchiatura di figura 1;

la figura 4 è una vista laterale del particolare di figura 3; e

la figura 5 mostra schematicamente il sistema di movimentazione dello specchio della apparecchiatura secondo l'invenzione.

Osservando le figure dei disegni allegati, è mostrata una forma di realizzazione dell'apparecchiatura secondo l'invenzione.

L'apparecchiatura 1 presenta un appoggio 2 per il tubo principale su cui effettuare la saldatura, realizzato in maniera tale da poter appoggiare liberamente il tubo 3 senza limitazione di lunghezza del tubo stesso. L'apparecchiatura 1 può anche prevedere, come già accennato, degli appoggi laterali per il sostegno del tubo 3.

Su detto appoggio 2 è prevista una ganascia 4 per il bloccaggio del tubo, realizzata da due parti, rispettivamente 4' e 4".

Come si può notare in particolare in figura 1, la ganascia 4 è realizzata in maniera particolare per consentire il bloccaggio del tubo 4 senza che si induca nello stesso una deformazione.

In tal senso, la ganascia 4 va a bloccare il tubo 3 oltre la sua linea mediana, senza chiuderlo completamente, con le due parti 4' e 4" della ganascia 4 che non sono simmetriche, bensì la parte mobile 4" è più piccola della parte fissa 4'.

Un perno 5 è previsto per il fissaggio delle due parti 4' e 4" della ganascia 4.

Il tubo appoggiato sull'appoggio 2 e bloccato mediante la ganascia 4 ha una superficie di saldatura 6 posizionata ad una altezza costante. Infatti, anche se si utilizzano degli adattatori 7, anch'essi realizzati da due parti 7' e 7", essi sono sagomati in maniera tale che il tubo 3 di diametro corrispondente abbia la superficie di saldatura sempre al livello indicato con il riferimento numerico 6.

Ciò consente di avere una situazione di saldatura molto più precisa e costante, eliminandosi molti dei difetti propri delle apparecchiature di tipo noto.

Sugli elementi 7' e 7" degli adattatori 7 sono previsti dei mezzi, non mostrati, ad esempio costituiti da scanalature e spine, per il fissaggio reciproco senza alcun movimento relativo durante il serraggio.

Sull'intelaiatura principale 8 della apparecchiatura secondo l'invenzione, sono previste due guide verticali laterali 9, per lo spostamento verticale, indipendente, dello specchio 10 di saldatura mediante i supporti scorrevoli 11.

Nella soluzione proposta secondo la presente invenzione, l'intelaiatura 8 è disassata rispetto al tubo 3, liberando completamente la zona di lavoro.

Inoltre, lo specchio 10 {come si può notare con maggiore precisione in figura 5), è montato su due assi orizzontali 13, su cui scorrono i supporti 14, per il movimento indipendente sul piano orizzontale dello specchio 10 stesso. Lateralmente allo specchio sono previsti due contrappesi (non mostrati), indipendenti, con un peso leggermente superiore a quello dello specchio 10 e delle due matrici superiore ed inferiore. Come già accennato, i due contrappesi possono essere a peso variabile, in funzione del peso delle matrici utilizzate.

Con questo tipo di supporto, è possibile effettuare qualsiasi regolazione della posizione dello specchio 10, prima dell'inizio della saldatura, al fine di ottenere un posizionamento ottimale degli elementi da saldare.

Sullo specchio 10 sono montate le matrici (non mostrate), la cui posizione sullo specchio stesso è regolabile mediante le guide 15.

Sempre sull'intelaiatura 8, scorrevoli in questo caso anch'esse lungo le guide 9, è previsto un gruppo 16 che porta la morsa 17 (visibile in particolare nelle figure 3 e 4, e il trapano 18. Detto gruppo 18 infatti può ruotare intorno al perno 19 e scorre mediante attuatori idraulici 24.

Detta morsa 17, vedere anche le figure 3 e 4, prevede bue ganasce laterali 20, simmetriche, con una scanalatura centrale 21, per il bloccaggio del tubo di derivazione da saldare, indipendentemente dalla dimensione del tubo stesso, scorrevoli lungo la vite 22 e le guide 22'. In tal modo si ottiene un serraggio senza deformazione del tubo.

Inoltre, la morsa 17 presenta un ulteriore sistema di regolazione fine comprendente quattro molle, non rappresentate, e una levetta 23 di fissaggio, da utilizzare dopo il bloccaggio del tubo e il suo posizionamento sulla matrice.

Ovviamente, anche se la soluzione rappresentata nelle figure prevede trapano 18 e morsa 17 supportati da uno stesso gruppo girevole, è evidente che essi possono essere previsti anche in maniera differente senza modificare la sostanza dell'invenzione.

Il trapano 18 può inoltre prevedere mezzi elastici di contrasto (non mostrati) che servono per contrastarne l'azione in fase di perforazione della giunzione.

L'apparecchiatura 1 secondo l'invenzione è strutturata in maniera tale da consentire di effettuare saldature liberamente con ogni orientamento, senza alcun intralcio.

Inoltre, non vi è alcun limite alla lunghezza del tubo su cui effettuare la saldatura.

Quando si deve effettuare una saldatura con l'apparecchiatura secondo l'invenzione, dopo aver scelto l'adattatore 7 idoneo al tubo 3 su cui effettuare la saldatura, si procede al fissaggio delle matrici superiore e inferiore sullo specchio 10 con eventuale regolazione della loro posizione mediante le guide 15, e al fissaggio del tubo da saldare nella morsa 17.

A questo punto, agendo sulle guide 12 e 14, si accosta lo specchio 10 al tubo 3 per verificarne il corretto accoppiamento, e quindi si procede alla stesa operazione avvicinando la morsa 17 alla matrice superiore accoppiata allo specchio 10 ed effettuando eventuali regolazioni ulteriori sulla morsa 17 mediante le molle (non mostrate) e la levetta 23.

All'avvio dell'apparecchiatura 1 secondo l'invenzione si riportano i vari elementi in posizione di riposo, e si procede al riscaldamento dello specchio 10, sino a raggiungere la temperatura di saldatura idonea e necessaria.

A questo punto si accosta lo specchio 10 al tubo 3 sino a far combaciare perfettamente la matrice inferiore, agendo sui sistemi di regolazione dello specchio 10 stesso.

Tuttavia, proprio in virtù della presenza dei contrappesi, è possibile accostare lo specchio 10 al tubo bloccato dalla morsa 17, e quindi abbassare la morsa 17, e di conseguenza lo specchio 10 con la matrice inferiore, al tubo 3, il movimento mostrato in figura 5 consentendo una accostamento pressoché perfetto.

Quindi si procede all'accostamento della morsa 17, portante il tubo da saldare, alla matrice superiore e si attende il tempo necessario alla fusione del materiale costituente i due tubi.

Trascorso tale tempo, si ritira lo specchio con le matrici e si accoppiano i due tubi, con eventuale regolazione della posizione reciproca.

Si ottiene una saldatura assolutamente simmetrica e priva di qualsiasi spostamento indotto da deformazioni dei due tubi e da spostamenti relativi dei vari elementi.

Viene quindi aperta e ritirata la morsa 17 e a seguito della rotazione del gruppo 16 attorno al perno 19, si procede alla perforazione della giunzione con il trapano 18.

La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per la saldatura di tubi, caratterizzata dal fatto di comprendere una intelaiatura, una zona di appoggio del tubo, mezzi a ganascia per il bloccaggio del tubo in posizione di saldatura, detti mezzi a ganascia essendo costituiti da due semiparti che circondano parzialmente il tubo ed eventualmente essendo provvisti di mezzi adattatori, per diametri differenti di tubo, il tubo di' qualsiasi dimensione venendo supportato con la superficie di saldatura posizionata sempre alla stessa altezza predeterminata, uno specchio di saldatura, provvisto di mezzi di fissaggio di una matrice superiore e di una matrice inferiore e provvisto di mezzi di supporto, per l'avvicinamento e l'allontanamento dai tubi da saldare, che ne consentono lo spostamento sul piano orizzontale e sul piano verticale, con possibilità di combinazione dei due moti per ottenere una regolazione continua su tre assi secondo qualsiasi orientamento, mezzi a morsa per il supporto del tubo da saldare, adattabile a qualsiasi dimensione del tubo da saldare stesso, e scorrevoli verticalmente lungo detta intelaiatura.
2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta intelaiatura è disassata rispetto al tubo su cui si esegue la saldatura.
3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi a ganascia sono costituiti da una coppia di ganasce, ciascuna comprendente due semi parti apribili e chiudibili per serrare il tubo, dette semiparti essendo costituite da archi di cerchio differenti e accoppiandosi al tubo in maniera da chiuderne una porzione superiore alla metà della circonferenza.
4 . Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi adattatori sono costituiti da due semiparti, corrispondenti alle semiparti di detti mezzi a ganascia, e con centro del tubo in posizione variabile, in maniera tale d mantenere la superficie di saldatura sempre allo stesso livello.
5. Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di fissaggio delle matrici superiore e inferiore su detto specchio di saldatura sono provvisti di mezzi di regolazione della posizione delle matrici.
6. Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di supporto dello specchio di saldatura sono costituiti da una prima coppia di guide orizzontali laterali, che consentono lo scorrimento dello specchio, con posizionamento indipendente sul piano orizzontale, e una seconda coppia di guide verticali laterali, che consentono lo scorrimento dello specchio, con posizionamento indipendente sul piano verticale.
7. Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto specchio è provvisto di contrappesi laterali indipendenti.
8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detti contrappesi hanno peso variabile.
9. Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi a morsa scorrono verticalmente lungo almeno una guida verticale, per azione di almeno un attuatore oleodinamico, pneumatico, idropneumatico, ecc.
10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che dette guide di scorrimento dei mezzi a morsa sono uguali o differenti rispetto alle guide verticali laterali di scorrimento dello specchio di saldatura.
11. Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi a morsa sono costituiti da due ganasce, mobili lungo un piano orizzontale, simmetricamente rispetto al tubo da serrare, e sagomate in maniera da adattarsi a diversi diametri di tubo.
12. Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che su detti mezzi a morsa sono previsti mezzi di regolazione della posizione della morsa stessa dopo il bloccaggio del tubo, in particolare costituiti da mezzi elastici con sistema di bloccaggio a leva.
13. Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che è previsto un trapano per la foratura della zona di saldatura dopo l'effettuazione di una saldatura laterale.
14. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detto trapano e detti mezzi a morsa sono previsti su supporti separati o su uno stesso supporto girevole, in maniera da portare alternativamente i due utensili in posizione operativa.
15. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 13 o 14, caratterizzata dal fatto che su detto trapano sono previsti mezzi di contrasto per contrastare l'azione del trapano stesso durante la perforazione.
16. Apparecchiatura per la saldatura di tubi secondo ognuna delle rivendicazioni precedenti, sostanzialmente come illustrata e descritta.