ITTO960330A1 - Apparecchiatura per la lavorazione delle estremita' di tubi cilindrici in particolare per telai di biciclette. - Google Patents

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: Apparecchiatura per la lavorazione delle estremità di tubi cilindrici, in particolare per telai di biciclette.

Descrizione

La presente invenzione si riferisce ad un'apparecchiatura per la lavorazione delle estremità di tubi cilindrici, in particolare per telai di biciclette .

Come noto, i telai per bicicletta sono formati dall'unione di diversi tubi cilindrici in lamiera d'acciaio, che vengono saldati tra loro. La geometria dei telai è tale per cui i tubi solitamente formano tra loro angoli diversi da 90°. Per effettuare la saldatura di un tubo su un altro o su un nodo in cui convergono più di due tubi, è necessario che 1'estremità del tubo sia opportunamente sagomata in modo tale da permettere che il tubo trovi un appoggio stabile sugli altri tubi per facilitare le operazioni di saldatura, e che la zona di saldatura Sia sufficientemente estesa per ottenere una giunzione resistente.

Le linee che sono individuate dall'intersezione dei tubi sono perciò piuttosto complesse/ soprattutto per le estremità dei tubi che vanno saldate in nodi dove convergono tubi con angolazioni diverse da 90°, come accade di norma.

Per effettuare la lavorazione finale delle estremità di tubi cilindrici, sono attualmente usate apparecchiature configurate a giostra, dove un trancio di tubo cilindrico viene ruotato tra varie stazioni di fresatura; gli estremi del tubo vengono fresati fino ad ottenere la sagoma richiesta.

Tale tecnica nota presenta alcuni inconvenienti di carattere pratico ed economico per il fatto che le frese sono soggette ad usura piuttosto precoce; la fresatura comporta inoltre tempi di lavorazione non indifferenti, per cui complessivamente si hanno tempi e costi di lavorazione abbastanza elevati, soprattutto se si vuole raggiungere un certo grado di precisione per il pezzo finito.

Lo scopo della presente invenzione è di realizzare un'apparecchiatura in grado di ovviare ai suddetti limiti della tecnica nota, soprattutto per quanto riguarda la velocità e la precisione delle operazioni. L'invenzione propone di utilizzare la tecnica della tranciatura, al fine di generare all'istante figure ben definite nelle estremità dei tubi.

Questo ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione da un'apparecchiatura avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione 1.

Verranno ora descritte le caratteristiche strutturali e funzionali di una forma di realizzazione preferita ma non limitativa dell'apparecchiatura secondo l'invenzione; si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

la F1G. 1 è una vista dall'alto dell'apparecchiatura della presente invenzione;

la FIG. 2 è una vista laterale dell'apparecchiatura di FIG. 1; e

le FIGG. da 3 a 5 illustrano schematicamente esempi di lavorazioni che l'apparecchiatura può effettuare sugli estremi di un tubo.

Facendo inizialmente riferimento alle figure 1 e 2, l'apparecchiatura per la lavorazione di tubi secondo la presente Invenzione comprende una pluralità di stazioni disposte in linea secondo una direzione di avanzamento del pezzo che viene qui definita "longitudinale”. Pezzi di tubi cilindrici 11 inizialmente grezzi vengono fatti avanzare da una stazione all'altra, dove sono sottoposti ad una serie di operazioni ad opera di teste di tranciatura, di rastremazione, di coniatura, di calibratura, preferibilmente ad azione oleodinamica. Tra queste stazioni di lavorazione sono alternate, dove richiesto, altre stazioni in cui i pezzi vengono solamente ruotati. Il risultato che si ottiene è un tubo adatto ad essere saldato ad altri elementi tubolari per formare un telaio, ad esempio per una bicicletta.

Con il numero di riferimento 20 è indicato schematicamente un contenitore di alimentazione nel quale vengono ordinatamente accatastati i tubi grezzi 11, già tagliati con una tolleranza adatta ad effettuare le lavorazioni finali in serie nelle stazioni 1-10.

Dal contenitore 20, un sistema di alimentazione di tipo noto e non illustrato per semplicità, preleva i singoli tubi grezzi dal contenitore 20 e li pone nella prima stazione di lavorazione, indicata con 1-1'. In tale stazione, così come in tutte le altre che fanno parte dell'apparecchiatura, i tubi vengono disposti in una direzione che qui si definirà "trasversale", sostanzialmente perpendicolare rispetto alla direzione longitudinale di avanzamento dei pezzi, ciascuna stazione comprende una coppia di mezzi di vincolo come supporti, morse, ecc., che vincolano temporaneamente gli estremi del tubo; in ciascuna coppia, uno dei vincoli è montato su un supporto longitudinale fisso 23, mentre l'altro è mobile, essendo montato su una struttura di supporto longitudinale 23' che può scorrere su guide trasversali 24 per adattarsi alla lunghezza della particelare serie di tubi in lavorazione.

Nella stazione 1-1’, un tubo viene posato su una coppia di supporti laterali, dei quali uno 21 è fisso e l'altro 22 è mobile. Esternamente all'appoggio 22, sulla stessa struttura scorrevole 23' è montato un azionatore pneumatico 33 che, in asse con i supporti 21 e 22, spinge il tubo 11 contro una battuta 25 del supporto fisso 21, e lo allinea in senso longitudinale.

Come visibile in FIG. 2, sono previsti organi di presa 26 ad azionamento pneumatico sospesi ad una barra superiore 27 capace di scorrere longitudinalmente secondo un movimento di va e vieni per consentire agli organi di presa di spostare in simultanea i tubi in lavorazione da una stazione a quella suecessiva. Gli organi di presa 26, in numero uguale a quello delle stazioni di lavorazione (nel presente esempio ve ne sono dieci), sono a loro volta montati in modo scorrevole lungo rispettive guide verticali 28 per consentire il sollevamento e l'abbassamento nelle fasi di prelievo del tubo da una stazione, la posa dello stesso nella stazione successiva, ed il suo ritorno in una posizione sollevata di non interferenza con i tubi nelle stazioni di lavoro. Sia le stazioni di lavoro che gli organi di presa 26 sono equidistanziati in senso longitudinale con lo stesso interasse. Per adattare l'apparecchiatura a tubi di lunghezza diversa, la barra longitudinale 27 può scorrere su guide trasversali 29; in questo modo si può regolare la posizione degli organi di presa 26 affinché possano afferrare i tubi nel mezzo.

A titolo esemplificativo, nelle FIGG. 1 e 2 è illustrata una particolare forma di realizzazione dell'apparecchiatura dell'invenzione finalizzata alla produzione di un tubo reggisella per un telaio di bicicletta. Si intende, tuttavia, che l'utilizzo di tale apparecchiatura non è vincolato alla lavorazione di tubi per telai di biciclette, ma potrà trovare applicazione per lavorare tubi destinati ad essere saldati con altri tubi simili per destinazioni svariate. Le stazioni di lavorazione qui descritte sono affiancate in una sequenza studiata appositamente per preparare un tubo reggisella a partire da un tubo cilindrico grezzo; resta inteso che le varie stazioni di tranciatura/ calibratura, coniatura, rastremazione, e le stazioni di rotazione potranno assumere configurazioni diverse da quelle qui indicate al fine di lavorare un tubo con funzioni diverse da tubo reggisella.

Le stazioni di lavoro 2, 4, 4', 6, 6', 8 e 8' comprendono una testa di tranciatura. In ciascuna di queste stazioni è previsto un cilindro di bloccaggio 30 che trattiene saldamente nella posizione voluta un tubo 11 mentre una testa di tranciatura ad azionamento oleodinamico (di tipo noto e non illustrata in dettaglio) fa prima penetrare un punzone tranciente nel tubo e poi lo abbassa perpendicolarmente all'asse del tubo, asportando dall'interno la parte voluta .

Preferibilmente, ogni testa di tranciatura è fornita di uno strumento di regolazione 31 che permette di registrare la posizione trasversale del punzone tranciante (non illustrato).

Le estremità del tubo vengono variamente tranciate e/o rastremate fino ad ottenere sagome di estremità adatte all'accoppiamento con altri tubi secondo particolari angoli, o per 11 montaggio della sella.

Facendo riferimento alle figure 1 e 2, dopo essere stato allineato nella stazione 1-1', il tubo viene portato da un organo di presa 26 nella stazione di tranciatura 2-2'. Qui un primo estremo del tubo può essere tranciato come illustrato in FIG. 3, mentre l'estremo opposto può essere rastremato in una testa di rastremazione 34 predisposta in 2', come illustrato in FIG. 4. Dalla stazione 2-2' il tubo viene portato nella stazione 3-3', può subire una rotazione di 90° ad opera della testa di rotazione 32 nella stazione 3', e può quindi essere trasferito alla stazione 4-4'. Nel caso di un tubo reggisella, solo il primo estremo viene tranciato in 4, mentre la testa in 4' non interviene. Dalla stazione 4-4' si trasferisce il pezzo alla stazione 5-5', dove sono presenti altre teste di rotazione 32, 32', per impartire al tubo rotazioni di 90° e 180°, rispettivamente. Il pezzo può venire ruotato da una di queste teste (a seconda dell'entità della rotazione che si vuole ottenere, 90° o 180°). Effettuata la rotazione, se richiesto, il tubo viene quindi trasferito nella stazione 6-6', dove è possibile tranciare a semicerchio entrambi gli estremi in zone diverse da quelle della stazione 4-4'. Giunto alla stazione 7-7', si può ancora ruotare il pezzo di 90° e quindi posarlo nella stazione 8-8'. In 8 l'estremo inferiore subisce una ulteriore tranciatura a semicerchio/ mentre in 8' viene tranciata un'asola longitudinale nell'estremità reggisella o superiore (FIG. 5). Nelle stazioni 9-9' e 10-10’ si effettuano rispettivamente operazioni di calibratura interna ed esterna. Qui sono previsti un punzone interno con una morsa esterna per chiudere e calibrare bave e deformazioni tra tranciature vicine che si producono estraendo il punzone .

Naturalmente si potranno scambiare le posizioni delle teste di tranciatura, di rotazione e di rastremazione a seconda delle esigenze produttive.

Nell'apparecchiatura della presente invenzione l'allineamento del tubo trasversale si mantiene da una stazione all’altra. Per motivi di sicurezza sono predisposti dei sensori per impedire che il tubo sia accidentalmente trattenuto in una stazione quando gli organi di presa si sollevano. E' consentita la presa di un altro tubo solo quando i sensori rilevano che il tubo precedente è stato prelevato dalla 'stazione.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per la lavorazione delle estremità di tubi cilindrici (11) destinati a formare telai saldati, caratterizzata dal fatto di comprendere: una pluralità di stazioni di lavorazione (2, 4, 6, 8, 10) e di manipolazione (1, 3, 5, 7, 9) dei tubi allineate secondo una direzione di avanzamento data, in cui ciascuna stazione (1-10) comprende: (a) mezzi di vincolo (21, 22, 30) per trattenere in modo svincolabile un tubo (11) orientato trasversalmente rispetto alla direzione di avanzamento data; e (b) almeno una testa di lavorazione (34) o manipolazione (32) atta a compiere una delle seguenti operazioni: tranciatura, rastremazione, coniatura, calibratura di un estremità del tubo, o rotazione del tubo intorno al proprio asse; - un dispositivo di trasferimento (27-29) dotato di mezzi di presa (26) per prelevare simultaneamente i tubi (11) da una stazione a lavorazione/manipolazione compiuta e trasferirli, lungo detta direzione data, nei mezzi di vincolo della stazione successiva.
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione caratterizzata dal fatto che ciascuna stazione comprende una coppia di mezzi di vincolo (21, 22, 30) atti a trattenere in modo svincolabile i tubi (11) in prossimità dei loro estremi.
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che almeno uno dei mezzi di vincolo (21, 22, 30) di ciascuna coppia è regolabile in senso trasversale.
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che per tutte dette coppie, i mezzi di vincolo situati da almeno un lato sono montati su un supporto comune (23’) la cui posizione trasversale è regolabile.
5. 5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette stazioni ilio) sono equidistanziate.
6. 6. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 1 e 5, caratterizzata dal fatto che gli organi di presa (26) sono equidistanziati con interasse uguale a quello tra dette stazioni (1-10).
7. 7. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi di presa (26) sono montati in modo scorrevole lungo rispettive guide verticali (28) fissate tra loro da un elemento rigido (27) mobile di moto alternato lineare in detta direzione data.
8. 8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto elemento rigido (27) è montato in modo scorrevole su guide trasversali (29) per regolare la sua posizione trasversale e quella dei mezzi di presa (26).
9. 9. Apparecchiatura secondo la rivendicazione lr caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi (33) per allineare i tubi (11) in senso trasversale.
10. 10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le posizioni di dette teste sono intercambiabili.
11. 11. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere un sistema di sensori che dà il consenso all'attivazione del dispositivo di trasferimento solo quando i mezzi di vincolo sono in condizione di rilascio dei tubi.