BR112014030927B1

BR112014030927B1 - Disposição de cilindro

Info

Publication number: BR112014030927B1
Application number: BR112014030927-2A
Authority: BR
Inventors: Karl Keller; Johannes Alken; Konrad Roeingh; Kurt Scheffe
Original assignee: Sms Group Gmbh
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2021-08-24
Also published as: CN104540607B; JP5823653B2; RU2014154399A; JP2015519206A; US9339857B2; RU2603403C2; CN104540607A; EP2858767B1; DE102012209828A1; EP2858767A1; US20150174627A1; KR20150023477A; BR112014030927A2; KR101700203B1; WO2013186141A1

Abstract

disposição de cilindro a presente invenção refere-se a uma disposição de cilindro (100) para emprego na técnica metalúrgica, com um cilindro com uma superfície de cilindro (11) e dois pinos de cilindro (10), e ao menos uma bucha de pino (20) para alojamento à prova de rotação de um dos pinos de cilindro (10). entre o pino de cilindro (10) e a bucha de pino (20) está disposto um elemento de arraste (25) como união positiva à prova de rotação. para elevar a força de sustentação montagem de cilindro, sem aumentar o tamanho de construção ou o tamanho de montagem da disposição de cilindro, e simultaneamente garantir uma fácil capacidade de montagem, o pino de cilindro (10) está montado com folga radial na bucha de pino (20), com o que, no estado não carregado, devido à folga radial, é formado um compartimento oco (12) contínuo entre a bucha de pino (20) e o pino de cilindro (10). para aumentar o compartimento oco (12), adicionalmente o pino de cilindro (10) ou a área lateral (21) interior da bucha de pino (20) é executada com um contorno (50) côncavo ou perfilamento.

Description

[0001] A invenção refere-se a uma disposição de cilindro para emprego na técnica metalúrgica, apresentando um cilindro com uma superfície de cilindro e dois pinos de cilindro, e ao menos uma bucha de pino para alojamento à prova de rotação de um dos pinos de cilindro, sendo que a área lateral do pino de cilindro e a área lateral interior da bucha de pino são executadas em forma de cilindro complementarmente entre si.

[0002] Do estado da técnica são conhecidas disposições de cilindro, em que o pino de cilindro está alojado em uma bucha de pino cilíndrica ou cônica. Para transmissão das forças periféricas são dispostos elementos de arraste entre a bucha de pino e o pino de cilindro.

[0003] Por exemplo, são empregados mancais de película de óleo em laminadores para suporte de cilindros de apoio, que absorvem as forças de laminação de cilindros de ataque e as transmitem para os cilindros de trabalho. Trata-se então de mancais corrediços altamente solicitados, que trabalham em geral na alta faixa de números de Sommerfeld, isto é, a um número de rotações relativamente baixo e a alta carga. Às pressões muito altas até parcialmente acima de 1500 bar (150 MPa), que se formam na zona de carga, tem lugar uma deformação elástica ou achatamento das áreas solicitadas a pressão. Devido a esse achatamento na faixa elástica resulta uma área ativa em pressão maior contra a direção de ação da força exterior, que é aplicada, por exemplo, pelo cilindro de ataque. O mancal pode assim suportar mais carga. Esse efeito é chamado de aumento de força de suporte elastohidrodinâmica (EHD). Para intensificar ainda esse efeito, são empregados assim chamados mancais Morgoil-KLX®, que possuem uma bucha de pino de parede delgada, executada cônica, como área de curso, ver também US 6,468,194 ou EP 1 213 061.

[0004] Da publicação „Newsletter 01/2009, SMS Group, 16. Jahrgang, Nr.: 1, April 2009, Seite 50 und 51“ são conhecidos mancais Morgoil-KLX® para montagem de cilindro, em que uma bucha de pino é assentada sobre um pino de cilindro cônico. Para a transferência de torque está disposta uma mola de ajuste entre a bucha de pino e o pino de cilindro.

[0005] As publicações DE 38 76 663 T2, US 2,955,002 e EP 0 285 333 A2 descrevem uma bucha em forma de cilindro para suporte de um mancal contínuo sobre uma película lubrificante hidrodinâmica.

[0006] A EP 1 651 876 B1 se refere a um mancal de película de óleo para um pino de cilindro, que está montado em uma bucha de mancal, sendo que a bucha de mancal apresenta ao menos duas bolsas hidrostáticas situadas internamente.

[0007] A DE 38 76 663 T2 se refere a uma bucha para suporte de um mancal circulante sobre uma película de lubrificante hidrodinâmica.

[0008] Da publicação DE 603 03 052 T2 é conhecida uma bucha para suporte rotativo da área de pino de um pino de cilindro em um laminador, sendo que a bucha cilíndrica está unida pro união positiva com o pino de cilindro através de um elemento de arraste.

[0009] As desvantagens das soluções até agora conhecidas residem em que para a transferência das cargas muito altas é previsto um grande dimensionamento do mancal, adaptado à carga.

[0010] A invenção tem por objetivo elevar ainda mais a capacidade de suporte de uma disposição de cilindro, sem aumentar o tamanho de construção ou o tamanho de montagem da disposição de cilindro. Simultaneamente devem ser tão reduzidos quanto possível o dispêndio de montagem e os custos a isso associados.

[0011] Esse objetivo é alcançado, de acordo com a invenção, pelas características da reivindicação 1. A invenção descreve uma disposição de cilindro para emprego na técnica metalúrgica, apresentando um cilindro com uma superfície de cilindro e dois pinos de cilindro, e ao menos uma bucha de pino para alojamento à prova de rotação de um dos pinos de cilindro. A área lateral do pino de cilindro e a área lateral interior da bucha de pino são executadas em forma de cilindro. Como união positiva à prova de rotação está disposto um elemento de arraste entre a bucha de pino e o pino de cilindro. O pino de cilindro está montado com folga radial na bucha de pino, de modo que, no estado não carregado, devido à folga radial é executado um compartimento oco simétrico em rotação contínuo entre a bucha de pino e o pino de cilindro. Característico da invenção é o fato de que o compartimento oco é aumentado e limitado por uma estampagem côncava simétrica em rotação na área lateral do pino de cilindro e/ou na área lateral interior da bucha de cilindro.

[0012] O compartimento oco é previamente dimensionado precisamente em função da máxima força de suporte. O compartimento oco contínuo é executado em forma de uma fenda anular simétrica em rotação no sentido de um perfil oco contínuo em um plano perpendicular ao eixo longitudinal da disposição de cilindro. Vantajosamente, pela folga se consegue que, no estado livre de carga, não ocorre uma protensão entre a bucha de pino e o pino de cilindro.

[0013] Pelo compartimento oco de acordo com a invenção resulta entre a bucha de pino e o pino de cilindro um espaço livre aumentado, em que a bucha de pino pode se achatar localmente sob carga na região espacial da atuação de força. Pelo achatamento da bucha de pino é aumentada a área ativa em pressão para alojamento de forças e nitidamente elevada a capacidade de carga da disposição de cilindro, sem precisar aumentar seu tamanho de construção. Ver maiores detalhes no capítulo “Modo de Funcionamento” no final da descrição.

[0014] As estampagens côncavas formam/limitam respectivamente uma fenda anular simétrica em rotação como parte do compartimento oco total simétrico em rotação. Vantajosamente, resulta assim, no caso de carga, um aumento adicional da área de pressão ativa entre a bucha de pino e a bucha de mancal, o que leva a um maior aumento da capacidade de carga da montagem com inalterado dimensionamento ou tamanho de montagem.

[0015] Outra configuração da invenção prevê que a área lateral exterior do pino de cilindro e/ou a área lateral interior da bucha de pino, na região de sua estampagem côncava - vista em corte longitudinal da disposição de cilindro - é contornada ao menos parcialmente em forma de uma reta, uma curva senoidal, uma curva poligonal de R(x)-enésimo grau ou de uma combinação das mesmas.

[0016] Está ainda previsto que o contorno da área lateral do pino de cilindro ou o contorno da área lateral interior da bucha de pino na região de sua estampagem côncava - vista em corte longitudinal da disposição de cilindro - seja constante e diferençável na região de transição entre os dois segmentos de perfil vizinhos. Assim, o traçado do contorno, a seguir também chamado de perfilamento, pelos segmentos de perfilamento contíguos entre si, é configurado sem aresta, isto é, com transições fluentes, para superar as desvantagens de um possível efeito de entalhe. Ademais, no estado de carga, é impedida a formação de pontos de compressão, por exemplo, nervuras, nas áreas laterais, atuando uma contra a outra, da bucha de pino e do pino de cilindro.

[0017] É ainda previsto que o contorno da área lateral do pino de cilindro ou o contorno da área lateral interior da bucha de pino na região de sua estampagem côncava - vista em corte longitudinal da disposição de cilindro, seja correlacionado com a distribuição da força de suporte em direção axial, de modo que sob carga localmente é obtido um achatamento tão grande quanto possível da bucha de pino em sua região elástica, que leva a uma força de suporte aumentada da disposição de cilindro com tamanho de construção inalterado.

[0018] A invenção prevê ainda que quanto ao cilindro se trata de um cilindro de apoio ou de um cilindro intermediário ou um cilindro de trabalho para emprego em uma armação de laminador.

[0019] Quanto ao mais, é previsto que como elemento de arraste entre a bucha de pino e o pino de cilindro está disposta ao menos uma mola de ajuste. Vantajosamente, para transmissão de força é empregado ao menos um componente padrão que, como peça padronizada de custo conveniente para transmissão de força, pode ser trocado sem problemas em caso de desgaste ou destruição.

[0020] Conforme outro exemplo de execução, é previsto que a disposição apresenta ao menos uma peça de montagem com uma bucha de mancal, em que a bucha de pino está montada deslizante com o pino de cilindro ou com o cilindro com emprego de uma película de óleo portante entre a bucha de mancal e a bucha de pino.

[0021] No total, com a disposição de acordo com a invenção é provida uma possibilidade simples e a custo otimizado para substituir ou trocar disposições de cilindro existentes, por exemplo, dentro de uma instalação de laminador por disposições de cilindro de acordo com a invenção, para prover um aumento de força portante ou um aumento de potência da montagem, sem precisar alterar o espaço de montagem existente. A disposição de acordo com a invenção é de fácil montagem. No caso de reparação, é possível uma troca fácil e rápida. Assim, com simultânea elevação da eficiência são reduzidos no total os custos de manutenção e conservação.

[0022] Outras vantagens e detalhes da invenção se depreendem das sub-reivindicações e da descrição a seguir, em que as formas de execução da invenção representadas nas figuras são detalhadamente explicadas. Além das combinações de características acima especificadas, também características individualmente ou em outras combinações são então essenciais à invenção.

Descrição das figuras

[0023] A invenção será detalhadamente descrita a seguir com referência às figuras 1 a 3b. Mostram:

[0024] Figura 1 - cilindro com bucha de pino cilíndrica perfilada;

[0025] Figura 1a - representação detalhada da profundidade t do perfilamento;

[0026] Figura 2a - montagem do pino de cilindro na bucha de pino com folga radial no estado não carregado - representação em corte na região do máximo compartimento oco total

[0027] Figura 2b - deformação da bucha de pino com folga radial no estado carregado; - representação em corte na região do máximo compartimento oco total

[0028] Figura 3a - representação esquemática da montagem da bucha de pino sobre o pino de cilindro com folga de mancal;

[0029] Figura 3b - distintos traçados de perfil para a área lateral do pino de cilindro ou área lateral interior da bucha de pino.

[0030] Na figura 1 está representada uma disposição de cilindro 100 para emprego, por exemplo, na técnica metalúrgica, com um cilindro com uma superfície de cilindro 11 e ao menos um pino de cilindro 10 em forma de cilindro. O pino de cilindro 10 está montado à prova de rotação com folga radial em uma perfuração de alojamento da bucha de pino 20 executada complementarmente em forma de cilindro. A folga radial entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro 10 é formada por um compartimento oco 12 simétrico em rotação ou contínuo em torno do pino de cilindro 10. Graças à folga radial, a bucha de pino 20 pode ser facilmente deslocada para o pino de cilindro 10 ou, inversamente, do pino de cilindro 10 para a bucha de pino 20. A folga radial, como diferença de diâmetro entre bucha de pino 20 e pino de cilindro 10, se situa no máximo de preferência na faixa entre 0,10 mm e 0,80 mm.

[0031] A espessura de parede d da bucha de pino importa entre 10 mm a 75 mm sem consideração de uma estampagem côncava simétrica em rotação opcional, descrita mais abaixo.

[0032] Para limitação da posição de deslocamento da bucha de pino 20 quando do deslocamento do pino de cilindro 10, entre o lado frontal da superfície de cilindro 11 e a bucha de pino 20 está disposto um anel distanciador 28 com um batente 25. Alternativamente, a superfície de cilindro 11 pode ser provida no lado frontal de um ressalto como batente 25 (não representado), que é executado em uma só peça com a superfície de cilindro. A bucha de pino 20, depois do deslizamento sobre o pino de cilindro 10, é fixada com um anel de ressalto de pressão 17 por um anel interno de mancal axial 16, que é disposto opcionalmente para montagem do pino de cilindro 10, e com uma porca 18 em direção axial (x) contra o batente 25 e assim segura contra deslocamento axial. O pino de cilindro 10 é então provido em sua extremidade para alojamento do anel de ressalto de pressão 17 com uma saliência de cubo 26 e, em seguida, de um contrapino 27 para alojamento da porca 18. A porca 18 pode ser segura contra desprendimento adicionalmente com uma segurança contra torção 19, por exemplo, uma contraporca.

[0033] Para produção de uma união positiva e para transmissão das forças periféricas incidentes quando de um movimento de rotação, entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro 10 está disposto ao menos um elemento de arraste 23, por exemplo, em forma de uma mola de ajuste. Em outra forma de execução possível, ao menos um elemento de arraste pode também ser executado em uma só peça com o pino de cilindro 10 ou a bucha de pino 20.

[0034] Por exemplo, a área lateral 21 interior da bucha de pino 20 é provida de um contorno côncavo contínuo ou simétrico em rotação, a seguir também chamado de estampagem ou perfilamento, que, por exemplo, é produzido por torneamento e/ou esmerilhamento. O perfilamento 40 da área lateral 21 interior da bucha de pino 20 na região de sua estampagem côncava - vista em corte longitudinal da bucha de pino 20 - é contornada ao menos parcialmente em forma de uma reta, de uma curva senoidal, de uma curva poligonal de R(x)-enésimo grau, de preferência de segundo grau em forma de uma parábola, ou de uma combinação das mesmas. Alternativamente ou adicionalmente pode também ser executado na área lateral do pino de cilindro um contorno contínuo ou simétrico em rotação.

[0035] Pelos traçados de curva côncavos do perfilamento no pino de cilindro 10 e/ou na bucha de pino 20 (o primeiro não está mostrado na figura 1) formam-se forçosamente rebaixos com uma profundidade t em forma de fendas anulares simétricas em rotação, que resultam em um aumento do compartimento oco 12 simétrico em rotação já formado pela folga radial presente no estado não carregado entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro 10. O compartimento oco 12 é também executado ao todo, isto é, consistindo em folga radial mais rebaixos, em forma de uma fenda anular no sentido de um perfil oco contínuo e se estende em um plano perpendicularmente ao eixo central do pino de cilindro 10 em torno do pino de cilindro 10.

[0036] Com ativação da disposição de cilindro com uma força de laminação Fw (ação), que é compensada em montante pela metade da força de suporte FL (reação), mas dirigida em sentido contrário, em ambos os pinos de cilindro, o perfilamento 40 se ajusta ou amolda à área lateral 21 interior da bucha de pino 20 localmente e elasticamente à área lateral 13 cilíndrica do pino de cilindro 10, com o que, consequentemente, também se forma uma área de mancal aumentada entre a bucha de pino 20 e a bucha de mancal 51, como mostrado em detalhe na figura 2b, e leva a uma otimização da distribuição de pressão da força de suporte F. Na figura 1, a curva 44 mostra a distribuição de pressão conforme o estado da técnica e a curva 46 mostra a distribuição de pressão otimizada da disposição de cilindro 100 de acordo com a invenção no caso de carga, respectivamente em direção axial.

[0037] A figura 1 mostra a disposição de cilindro em estado parcialmente carregado. A carga parcial é tão grande que a parte do compartimento oco condicionada pela folga radial no estado descarregado na figura 1 no local da atuação da força é comprimida acima na disposição de cilindro. A bucha de pino, na representação de carga parcial conforme figura 1, assenta apenas em regiões parciais, concretamente apenas com as áreas de apoio 14 em ambos os lados, sobre o pino de cilindro. Pelo contrário, a parte do compartimento oco formada pelo perfilamento cônico da bucha de pino, no entanto, está ainda presente e identificável. A atuação de força na figura 1 ainda não é máxima. Especialmente ainda não é tão grande que também a parte adicional do compartimento oco, formada pelo perfilamento côncavo da bucha de pino, desapareça no lado superior da disposição de cilindro e que a bucha de pino venha a encostar no pino de cilindro por todo o seu comprimento axial. Esse caso de carga requer forças de laminação e apoio Fw, FL ainda maiores (não representado na figura 1).

[0038] A profundidade t do perfilamento 40 ou o tamanho do compartimento oco 12 adicional disso resultante entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro 10 é de tal maneira adaptada em função da máxima força de laminação Fw incidente e do módulo de elasticidade da bucha de pino 20 que o volume do compartimento oco 12 é executado tanto maior quanto maior for a máxima força de laminação Fw no estado carregado, permanecendo a deformação da bucha de pino 20 exclusivamente na faixa elástica. As efetivas profundidades t dos perfilamentos oscilam na faixa micrométrica (μm), de preferência até 1000 μm.

[0039] No cilindro representado pode se tratar, de preferência, de um cilindro de apoio ou de um cilindro intermediário ou de um cilindro de trabalho para emprego em uma armação de laminação. A armação de laminação pode então estar disposta em um laminador como parte de uma linha de laminação.

[0040] Pode ser ainda previsto que seja prevista ao menos uma peça de montagem 50 com uma bucha de mancal 51 para alojamento da bucha de pino 20 com o pino de cilindro 10, sendo que entre a bucha de mancal 51 da peça de montagem 50 e a área lateral 22 exterior da bucha de pino 20 está prevista uma película de óleo 30 portante. Essa disposição é também designada como montagem de película de óleo. Em uma execução preferida, a área lateral interior da bucha de mancal 51 é provida de um revestimento de metal de mancal, por exemplo, com metal branco.

[0041] Entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro 10 está de preferência disposta uma película lubrificante 31, para impedir uma micro soldagem a frio por micro atrito.

[0042] A representação detalhada na figura 1a ilustra em escala ampliada a folga total entre a área lateral exterior do pino de cilindro 13 e a área lateral interior da bucha de pino 21. A folga total resulta da tolerância de adaptação pré-selecionada (adaptação de folga) entre o pino de cilindro 10 e a bucha de pino 20, que não é designada detalhadamente na figura 1a, e a profundidade t do perfilamento.

[0043] A representação na figura 2a mostra em uma representação em corte a montagem do pino de cilindro 10 na bucha de pino com folga radial 24 no estado não carregado. A folga radial entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro 10 forma o compartimento oco 12 contínuo.

[0044] A figura 2b mostra a montagem do pino de cilindro 10 na bucha de pino 20 com folga radial no estado carregado. O compartimento oco 12 entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro 10, no caso de carga, é localmente interrompido no ponto de incidência de carga. A bucha de pino 20, como mostra a representação, se apoia no ponto carregado sobre o pino de cilindro 10 e se amolda ao pino de cilindro. A bucha de pino 20, com carga de pressão, sofre uma deformação elástica, que é absorvida pelo compartimento oco 12 precisamente pré-dimensionado na região de contato. A distribuição de pressão entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro 10 ocorre de tal maneira que se forma uma área achatada aumentada entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro 10 para transmissão de força, sendo que o achatamento se transmite na mesma medida para a área lateral 22 exterior da bucha de pino 20 e assim se forma uma área de encosto máxima ou uma montanha de pressão hidrodinâmica entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro 10 e entre a bucha de pino 20 e a bucha de mancal 51; para maiores detalhes do modo de funcionamento ver mais abaixo.

[0045] A figura 3a mostra, em princípio, uma disposição de cilindro 100 com o cilindro e ao menos uma bucha de pino 20, que está disposta com folga radial 24 sobre o pino de cilindro 10. A área lateral 13 do pino de cilindro 10 e a área lateral 21 interior da bucha de pino 20 são executadas em forma de cilindro, sendo que as respectivas áreas laterais 13, 21 são executadas complementares entre si e - no estado descarregado - se contrapõem com folga radial, com o que se forma um compartimento oco simétrico em rotação.

[0046] Para aumentar a força de sustentação da disposição de cilindro mostrada na figura 3a, o compartimento oco, devido à folga radial, é dimensionado apropriado em função da força de laminação e de suporte Fw, FL incidente. Adicionalmente, para isso podem estar dispostos opcionalmente perfilamentos 40 simétricos em rotação, de acordo com a invenção, da área lateral 21 interior da bucha de pino 20 e/ou da área lateral 13 do pino de cilindro 10, para aumentar ainda mais o compartimento oco. A figura 3b descrê, por exemplo, diversos perfilamentos possíveis em direção axial em forma de funções matemáticas de R(x) enésimo grau, que, dependendo do caso de carga, podem também ser empregados em combinação com outros perfilamentos. Para garantir uma uniforme transição sem arestas com segmentos de perfil combinados entre si, o perfilamento 40 é executado na região de transição entre dois segmentos de perfil vizinhos constante e diferençável. Cabe assinalar que os traçados de curva representados na figura 3b não descrevem os perfilamentos efetivamente conversíveis na prática. A pluralidade de segmentos de perfil e de curvas representada serve apenas à representação esquemática de distintas variantes de perfilamento possíveis.

Modo de funcionamento

[0047] Graças ao compartimento oco 12 simétrico em rotação de acordo com a invenção, resultante do perfilamento 40, entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro 10 resulta entre a bucha de pino 20 e o pino de cilindro um espaço livre aumentado, em que a bucha de pino 20 pode se dilatar no local da atuação da força.

[0048] Concretamente, quando da operação de laminação em uma armação de laminador a força de laminação Fw dirigida ao menos essencialmente verticalmente para cima é exercida cilindro (de apoio) superior, enquanto que simultaneamente uma força de laminação Fw dirigida ao menos essencialmente verticalmente para baixo é exercida sobre o cilindro (de apoio) inferior. Essas forças de laminação se transmitem da superfície de cilindro meio a meio para os pinos de cilindro, com o que os pinos de cilindro na peça de montagem superior são pressionados para cima e na peça de montagem inferior para baixo.

[0049] As forças de laminação se transmitem, conforme uma cadeia de efeito, do pino de cilindro adiante, pela bucha de pino, pela película de óleo portante entre bucha de pino e bucha de mancal e pela bucha de mancal para a peça de montagem. Da peça de montagem, as forças de laminação são derivadas para a armação de laminador, em que a peça de montagem está montada.

[0050] A peça de montagem e também a bucha de mancal montada na peça de montagem devem ser consideradas, idealizadamente, como não flexíveis e compressíveis com relação à força de laminação. Isto é, a peça de montagem e a bucha de mancal captam completamente as forças de laminação Fw/2 (ação) respectivamente atuantes sobre as mesmas meio a meio, na medida em que a elas se contrapõem na mesma montagem, mas contrariamente dirigidas, forças de mancal FL (reação).

[0051] Já uma ativação de um pino de cilindro durante a operação de laminação com uma pequena força de laminação Fw faz com que o pino de cilindro 10 com a bucha de pino 20 em direção da força de laminação Fw pressione contra a película de óleo 30 portante e esta contra a bucha de mancal 51 e a peça de montagem; ver figura 2b. A bucha de pino 20, no entanto, esbarra na película de óleo 30 portante incompressível, que por seu lado é impedida pela bucha de mancal 51 não flexível e pela peça de montagem 50 não flexível de escapar em direção da força de laminação. Como resultado, a bucha de pino é, portanto impedida pela força de suporte FL, contrariamente resultante, de escapar em direção da força de laminação. Como resultado, a bucha de pino é, portanto impedida de escapar em direção da força de laminação pela força de suporte FL contrária.

[0052] A própria bucha de pino 20, em combinação com o compartimento oco 12 de acordo com a invenção, no sentido do pino de cilindro 10, é o elemento mais fraco na cadeia de ação acima indicada da força (de laminação).

[0053] Como a bucha de pino 20 não pode escapar da força de laminação, no caso de carga durante a operação de laminação ocorre uma deformação elástica da bucha de pino 20. A bucha de pino é deformada pela força de laminação Fw/2 ou pela força de suporte FL dirigida contrariamente para dentro do compartimento oco 12 - original- e então achatada. O achatamento ocorre no máximo até que a bucha de pino 20 pressione sobre o pino de cilindro 10 e seja sustentada pelo mesmo. A bucha de pino 20 se adapta localmente elasticamente ao perfilamento 40 do pino de cilindro e se deforma após o alívio da carga de novo para o estado original. Pelo achatamento, é aumentada a área ativa em pressão entre a bucha de pino 20 e a bucha de mancal 51. Entre a bucha de pino 20 e a bucha de mancal 51 está disposta a película de óleo 30 portante, que forma uma assim chamada montagem de película de óleo hidrodinâmica. A disposição de cilindro de acordo com a invenção, devido ao aumento da área ativa em pressão, leva a um aumento da capacidade de sustentação da montagem de película de óleo hidrodinâmica entre a bucha de pino e a bucha de mancal.

[0054] Na realidade, a força de laminação ou a força de suporte não são punctiformes ou lineares, mas sim em forma de uma montanha de força. A montanha de força tem uma dilatação plana em direção periférica e em direção axial. Devido ao achatamento da bucha de pino e ao aumento da área ativa em pressão a isso associado é obtida uma nítida elevação da força de sustentação da disposição de cilindro para a montagem de força dilatada em plano.

[0055] A disposição de cilindro de acordo com a invenção suporta também nitidamente mais em comparação com uma disposição de cilindro em que a bucha de pino já no estado não carregado com protensão, por exemplo, por contração, está unida com o pino de cilindro. A ativação de força requerida para o achatamento elástico da bucha de pino, devido ao compartimento oco de acordo com a invenção, é menor do que em construções com protensão entre bucha de mancal e pino. Em construções protendidas são requeridas forças maiores para se obter a mesma deformação da bucha de pino.

Expresso de outra maneira:

[0056] Devido à espessura de parede relativamente pequena da bucha de pino 20, a deformação sob carga na área lateral 21 interior da bucha de pino 20 se dará sem alteração, isto é, no mesmo sentido na área lateral 22 exterior da bucha de pino 20, e leva assim a um aumento/alargamento da área de pressão contraposta à ação da força entre a bucha de pino 20 e a bucha de mancal 51. Isso, por sua vez, leva a uma distribuição mais uniforme da pressão de película lubrificante, de modo que é absorvida uma força maior e pode ser mais largamente distribuída, sem que a pressão de pico na película de óleo 30 portante ultrapasse os valores limite do material da bucha de mancal ou de um revestimento metálico de mancal na bucha de mancal. Por conseguinte, a disposição de acordo com a invenção leva a um aumento da capacidade de sustentação da montagem hidrodinâmica de película lubrificante ou película de óleo entre a bucha de pino 20 e a bucha de mancal 51. LISTA DE REFERÊNCIAS 100 disposição de cilindro 10 pino de cilindro 11 superfície de cilindro 12 compartimento oco 13 área lateral do pino de cilindro 14 área de apoio 15 eixo central 16 anel interno de mancal axial 17 anel de ressalto de pressão 18 porca 19 contraporca 20 bucha de pino 21 área lateral interior da bucha de pino 22 área lateral exterior da bucha de pino 23 elemento de arraste 24 folga radial 25 batente 26 saliência de cubo 27 pino de rosca 28 anel distanciador 30 película de óleo portante 31 película lubrificante 40 perfilamento 44 distribuição de pressão - estado da técnica 46 distribuição de pressão otimizada 50 peça de montagem 51 bucha de mancal R(x) perfilamento como função matemática x coordenada em direção axial Fw força de laminação FL força de suporte t profundidade do perfilamento d espessura de parede da bucha de pino

Claims

1. Disposição de cilindro (100) para emprego na técnica metalúrgica, compreendendo: um cilindro com uma superfície de cilindro (11) e dois pinos de cilindro (10), e ao menos uma bucha de pino (20) para alojamento à prova de rotação de ao menos um dos pinos de cilindro (10), sendo que a área lateral (13) do pino de cilindro (10) e a superfície circunferencial (21) interior da bucha de pino (20) são executadas em forma de cilindro, e um elemento de arraste (25) como conexão mecanicamente rápida rotativamente positiva entre a bucha de pino (20) e o pino de cilindro (10), sendo que o pino de cilindro (10) está montado com folga radial na bucha de pino (20), e sendo que no estado não carregado é executado um compartimento oco (12) contínuo simétrico em rotação em forma da folga radial entre a bucha de pino (20) e o pino de cilindro (10), caracterizada pelo fato de o compartimento oco (12) é limitado por uma estampagem côncava simétrica em rotação - vista em corte longitudinal da disposição de cilindro (100) - da área lateral (13) do pino de cilindro (10) e/ou da área lateral (21) interior da bucha de pino (20).

2. Disposição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a superfície cicurferencial do pino de cilindro (10) e/ou a superfície circunfencial (21) interior da bucha de pino (20), na região de sua estampagem côncava - vista em corte longitudinal da disposição de cilindro (100) - é contornada ao menos parcialmente em forma de uma reta, uma curva senoidal, uma curva poligonal de R(x)-enésimo grau ou de uma combinação das mesmas.

3. Disposição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o contorno (50) da superfície circunferencial do pino de cilindro (10) e/ou a superfície circunferencial (21) interior da bucha de pino (20) na região de sua estampagem côncava - vista em corte longitudinal da disposição de cilindro (100) - é constante e diferençável na região de transição entre dois segmentos vizinhos.

4. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o volume do compartimento oco (12) é executado tão grande quanto maior for a máxima força de suporte F no estado carregado, enquanto a deformação da bucha de pino (20) permanece na faixa elástica.

5. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que quanto ao cilindro (10) se trata de um cilindro de apoio ou de um cilindro intermediário ou um cilindro de trabalho para emprego em uma armação de laminador.

6. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o elemento de arraste (25) entre a bucha de pino (20) e o pino de cilindro (10) é executado ao menos em forma de uma mola de ajuste.

7. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a disposição compreende ainda: ao menos uma peça de montagem (40) com uma bucha de mancal (41), em que está montada deslizante a bucha de pino (20) com o pino de cilindro (10) ou com o cilindro com emprego de uma película de óleo (30) portante entre a bucha de pino (20) e a bucha de mancal (41).