BR112019010440B1

BR112019010440B1 - Sistema e método de isolamento de uma extremidade de uma parede de bobina

Info

Publication number: BR112019010440B1
Application number: BR112019010440-2A
Authority: BR
Inventors: Steven Spencer
Original assignee: Primetals Technologies USA LLC
Priority date: 2017-01-03
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2023-02-07
Also published as: US20180186486A1; ES2845175T3; BR112019010440B8; BR112019010440A2; JP6840855B2; CN110114271B; CN110114271A; EP3565762A1; KR102449678B1; EP3565762B1; KR20190101982A; US10399718B2; WO2018128802A1; JP2020506117A

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema para isolar cada extremidade de uma parede de bobina (C) cilíndrica de um meio de ligação tensionado utilizado para reter a parede de bobina (C) em um estado axialmente compactado. O sistema inclui um compartimento para conter um suprimento de inserções (22) flexíveis. Um mecanismo de alimentação avança inserções (22) do compartimento e ao longo de um guia (26) para entrega sucessiva para um grampo (40). O grampo (40) é operativo para reter, liberavelmente, uma inserção (22) recebida do guia (26). O grampo (40) pode ser deslocado para posicionar a inserção (22) em uma folga entre a extremidade da parede da bobina (C) e um caminho ao longo do qual um meio de ligação é direcionado antes de ser tensionado. Quando o meio de ligação é tensionado, a inserção (22) é puxada do grampo (40) para uma posição protetora firmemente intercalada entre o meio de ligação tensionado e a extremidade da bobina (C).

Description

PRIORIDADE

[0001] O presente pedido reivindica prioridade para Pedido de Utili dade U.S. N° de Série 15/397.195, depositado em 3 de janeiro de 2017, que é aqui incorporado através de referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção

[0002] A presente invenção refere-se, de um modo geral, a lamina dores a quente contínuos produzindo hastes de pequeno diâmetro, barras e outros produtos longos semelhantes. Tais produtos são tipicamente reunidos em bobinas cilíndricas frouxas que são então axialmente compactadas e retidas em um compactado indicado por correias, fios ou outros meios de ligação semelhantes. Esta invenção refere-se em particular à provisão de um sistema e método para salvaguardar as extremidades da bobina de danos ocasionados pelo contato com os meios de ligação tensionados.

2. Descrição da Técnica Anterior

[0003] É conhecido posicionar, manualmente, anéis anulares de pa pelão grandes adjacentes às extremidades da bobina antes do processo de compactação. Os anéis de papelão, tipicamente, são encaixados frouxamente, com diâmetros interno e externo maiores que os das bobinas. Como tal, os anéis de papelão são propensos a serem acidentalmente descartados durante o transporte, empilhamento e manuseio das bobinas.

[0004] Ao ligar as bobinas manualmente, também é conhecida a aplicação manual de tiras de papelão sob as ligações. No entanto, esses procedimentos de trabalho intensivo são inadequados para as altas demandas de produção de moinhos modernos, onde as bobinas são produzidas em intervalos de 40 segundos, ou mais rapidamente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0005] De acordo com a presente invenção, é proporcionado um sistema para isolar cada extremidade de uma parede de bobina cilíndrica de um meio de ligação tensionado utilizado para reter a parede de bobina em um estado axialmente compactado.

[0006] O sistema inclui um compartimento para conter um supri mento de inserções flexíveis. Um mecanismo de alimentação avança inserções do compartimento e ao longo de um guia para entrega sucessiva a um grampo. O grampo está operativo para reter, de forma solta, uma inserção recebida do guia. O grampo é deslocável para posicionar a inserção em uma folga entre a extremidade da parede da bobina e um caminho ao longo do qual um meio de ligação é direcionado antes de ser tensionado. Quando o meio de ligação é tensionado, a inserção é puxada do grampo para uma posição protetora firmemente intercalada entre o meio de ligação tensionado e a extremidade da bobina.

[0007] De acordo com outro aspecto da presente invenção, o me canismo de alimentação pode compreender um mecanismo de manivela para reciprocar uma lançadeira no guia.

[0008] O mecanismo de alimentação pode ser operável para avan çar uma pluralidade de inserções em uma série de ponta a ponta ao longo do guia, com a primeira das inserções na série sendo distribuído para o grampo.

[0009] De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, uma pinça cria um espaço entre a inserção mantida liberavelmente pelo grampo e a próxima inserção sucessiva da série no guia. A pinça pode ser configurada para encaixar e transmitir movimento reverso para a próxima inserção sucessiva, com esse movimento reverso sendo transmitido para o restante das inserções no guia.

[0010] O mecanismo de grampo pode ser deslocável radialmente em relação ao eixo central da parede de bobina cilíndrica para assim acomodar diferentes diâmetros de bobina.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] A Figura 1 é uma vista lateral esquemática de um compacta- dor de bobina com as placas abertas para aceitar uma bobina solta transportada no gancho de um sistema de transporte suspenso;

[0012] A Figura 2 é uma vista em corte tomada ao longo da linha 2 2 da Figura 1;

[0013] A Figura 3 é uma vista semelhante à da Figura 1 mostrando as placas fechadas durante a compactação da bobina;

[0014] A Figura 4 é uma vista em corte tirada ao longo da linha 4-4 da Figura 3;

[0015] As figuras 5A e 5B são representações esquemáticas da aplicação de um meio de ligação a uma parede de bobina;

[0016] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de uma bobina com pactada com inserções aplicadas de acordo com a presente invenção em posições protetoras intercaladas entre as ligações e as extremidades de bobina;

[0017] As figuras 7A e 7B são, respectivamente, vistas em perspec tiva superior e inferior de uma modalidade exemplificativa de um sistema de acordo com a presente invenção;

[0018] A Figura 8 é uma vista lateral do grampo e pinça, tomada ao longo da linha 8-8 da Figura 7B;

[0019] A Figura 9 é uma vista em corte em uma escala aumentada tomada ao longo da linha 9-9 da Figura 8;

[0020] A Figura 10 é uma vista de extremidade do grampo;

[0021] A Figura 11 é uma vista ampliada da porção circundada na Figura 10;

[0022] A figura 12 é uma vista lateral ampliada da pinça;

[0023] A Figura 13 é uma vista de extremidade da pinça tomada ao longo da linha 13-13 da Figura 12; e

[0024] As figuras 14A - 14D são ilustrações diagramáticas que re presentam etapas sucessivas no funcionamento do sistema da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0025] Em um processo típico de compactação de bobina, conforme representado diagramaticamente na figura 1, uma bobina solta C de um produto de haste ou barra é transportada no gancho H de um sistema de transporte suspenso (não mostrado) para uma posição entre as placas P1, P2 de um compactador de bobina convencional. Cada uma das placas pode ser fornecida com chapas de prensagem 10. A placa P1 transporta cabeças de ligação 12 concebidas para aplicar meios de ligação, tipicamente tiras de metal ou arames, às bobinas após compactação. A placa P2 transporta as chamadas cabeças de ligação 14 “fictícias” que cooperam com as cabeças de ligação 12 ao aplicar os meios de ligação à parede da bobina compactada. As cabeças de ligação e as suas cabeças de ligação fictícias associadas são convencionais e bem conhecidas dos habilitados na técnica.

[0026] Como mostrado na figura 2, as chapas de prensagem são configuradas com entalhes 16 alinhados com as cabeças de ligação 12, sendo esta última radialmente ajustável como indicado pelas setas “x” em relação ao eixo central A da bobina que está sendo compactada para assim acomodar diâmetros de bobinas diferentes. Como mostrado na figura 4, as cabeças de ligação simuladas 14 são também radialmente ajustáveis nas direções "x".

[0027] Durante um processo de compactação, como mostrado nas figuras 3 e 4, um mecanismo elevador 18 levanta a bobina C para fora do gancho H, e as placas P1, P2 são avançadas uma em direção à outra para efetuar a compactação. As cabeças de ligação 12 (e as cabeças fictícias 14) são então radialmente fechadas para as posições em contato com a bobina.

[0028] Quando assim posicionadas, e como mostrado na figura 5A, as cabeças de ligação e as fictícias alimentam um meio de ligação 20 em torno da parede da bobina ao longo de um curso P, permitindo intervalos G entre o trajeto e as extremidades da bobina.

[0029] De acordo com a presente invenção, é proporcionado um sistema para fornecer automaticamente inserções flexíveis discretas 22 a cada intervalo G antes do meio de ligação 20 ser tensionado. Como mostrado na figura 5B, o tensionamento do meio de ligação 20 resulta nas inserções flexíveis 22 sendo firmemente intercaladas em posições protetoras entre o meio de ligação e as extremidades da bobina, isolando e protegendo assim a extremidade da bobina do contato prejudicial com o meio de ligação.

[0030] Assim, como mostrado na figura 6, uma bobina compactada será mantida em um estado compactado por ligações múltiplas 20 com inserções 22 protegendo as extremidades da bobina de contato prejudicial com as ligações.

[0031] Com referência às figuras 7A e 7B, uma modalidade exem- plificativa de um sistema de acordo com a presente invenção para distribuir as inserções 22 para um intervalo G compreende um compartimento 24 associado a um guia 26 que conduz a um dos entalhes 16 uma chapa de prensagem 10. O compartimento configurado para conter um fornecimento empilhado das inserções 22. Um impulsor 28 acionado por um acionamento de correia motorizado 30 serve para avançar as inserções para uma câmara de carregamento 32 no guia 26.

[0032] Um mecanismo de alimentação, que pode compreender um mecanismo de manivela acionado a motor 34, aciona uma lançadeira alternativa 36 que avança as inserções recebidas na câmara de carregamento 32 na direção da extremidade de distribuição do guia 26 no entalhe 16 de chapa de prensagem.

[0033] Com referência à Figura 8, uma pinça 38 e um grampo 40 são proporcionados na extremidade de distribuição do guia 26. Como representado na Figura 9, o guia 26 tem lados em forma de canal 42 configurados e dispostos para reter de um modo deslizante bordas laterais das inserções 22. As inserções são preferencialmente compostas de papelão barato, embora outros materiais flexíveis comparáveis também possam ser empregados.

[0034] Como pode ser visto melhor nas figuras 10 e 11, o grampo 40 compreende um corpo de grampo 44 tendo uma ranhura 46 para receber a inserção dianteira 22 que está sendo avançada ao longo do guia 26. Os pistões 48, acionados pneumaticamente, com borracha macia ou orifícios de plástico 50 servem para prender e reter liberavelmente as bordas laterais da inserção dianteira 22. O corpo de grampo 44 tem um pé pendente 52 engatando de forma deslizante em um trilho de guia 54, permitindo que o corpo de grampo seja deslocado por e em conjunto com uma respectiva cabeça de ligação 12 ou cabeça fictícia 14 na direção "x". Um cilindro de gás 55 ou outro dispositivo semelhante pode ser empregado para assegurar o deslocamento de retorno do grampo para a sua posição original alinhada com o guia 26. Assim, à medida que as cabeças de ligação e fictícias são fechadas em suas posições operacionais em contato com o exterior da bobina, os respectivos grampos 40, do mesmo modo, movem-se para posicionar as suas inserções mantidas liberavelmente 22 nos respectivos intervalos G.

[0035] Com referência às figuras 12 e 13, a pinça 38 pode compre ender uma cabeça de pinça 56 que tem rolos laterais 58 que se projetam para as pistas de came 60. Uma placa de topo 62 da cabeça de pinça transporta projeções pontiagudas 64.

[0036] Na posição de descanso, como mostrado pelas linhas sóli das na Figura 12, as projeções pontiagudas 64 estão espaçadas por baixo da inserção 22 que é a próxima na fila para a inserção dianteira, agarrada de forma removível pelo grampo 40. Quando a cabeça de pinça 56 é deslocada para a esquerda, novamente como visto na Figura 12, os rolos 58 sobem nas bordas inclinadas das pistas de came 60, fazendo com que a projeção pontiaguda 64 perfure e propulsione a inserção sobreposta em uma direção inversa afastada da inserção dianteira.

[0037] O sistema da presente invenção opera da seguinte maneira para entregar cada inserção 22 para um respectivo intervalo G:

Etapa 1

[0038] Conforme mostrado na figura 14A, a primeira inserção 22 foi carregada no guia 26. A lançadeira 36 está totalmente retraída, permitindo que a inserção seguinte seja alimentada para dentro da câmara de carregamento 32 a partir do compartimento 24. O grampo 40 é totalmente retraído, alinhando sua ranhura 46 com o guia 26. A pinça 38 está totalmente retraída (como mostrado pelas linhas sólidas na figura 13).

Etapa 2

[0039] Como mostrado na figura 14B, a lançadeira 36 foi indexada várias vezes para preencher o guia 26 com inserções 22. Um photo eye (não mostrado) pode ser empregado para contar as inserções a fim de determinar quando o guia foi preenchido, com uma inserção dianteira fornecido ao grampo 40. Neste ponto, o grampo 40 é atuado para manter, de um modo liberável, a inserção dianteira em posição.

Etapa 3

[0040] Como mostrado na figura 14C, a lançadeira 36 está estacio nada em uma posição espaçada a uma pequena distância da última inserção 22 no guia 26. Isto serve para permitir espaço para o movimento inverso das inserções no guia. A pinça 38 opera então (movimento para a posição mostrada pelas linhas tracejadas na figura 12) para empurrar as inserções no guia para trás a partir da inserção dianteira segura pelo grampo 40.

Etapa 4

[0041] As cabeças de ligação 12 e as cabeças de ligação fictícias 14 estão fechadas em suas posições operacionais no diâmetro exterior da bobina. Os grampos 40 deslocam-se e estão em sintonia com as respectivas cabeças de ligação e de ligação fictícia para posicionar as inserções dianteiras nos intervalos G entre as extremidades da bobina e o percurso P do meio de ligação (como mostrado na figura 5A). O meio de ligação e, então, puxado firmemente em torno da parede da bobina e bloqueado em conjunto, puxando as inserções dos grampos 40 (como mostrado na figura 14D) para as suas posições intercaladas protetoras (como mostrado na figura 5B).

Etapa 5

[0042] As placas P1, P2 são retraídas e as cabeças de ligação 12, as cabeças de ligação fictícias 14 e os grampos 40 voltam às suas posições originais, os grampos são abertos, com as suas ranhuras de recebimento alinhadas, com os guias 26 e as pinças 38 retraídos. A bobina compactada C é levada no Gancho e o compactador está agora pronto para receber a próxima bobina.

[0043] À luz do exposto, será agora apreciado pelos habilitados na técnica que o sistema da presente invenção pode ser prontamente integrado no processo de compactação da bobina, com intervenção manual mínima, e sem impactar negativamente o tempo de ciclo do compacta- dor.

Claims

1. Sistema para isolar uma extremidade de uma parede de bobina (C) cilíndrica de um meio de ligação (20) tensionado empregado para reter a parede de bobina (C) em um estado axialmente compactada, compreendendo: - um compartimento (24) contendo um suprimento de inserções flexíveis (22); e - um mecanismo de alimentação para avançar inserções (22) do referido compartimento (24) e ao longo de um guia (26) para distribuição sucessiva para um grampo (40), o referido grampo (40) sendo operativo para segurar de forma liberável uma inserção (22) recebida do referido guia (26), e sendo deslocável para posicionar a referida inserção (22) em um intervalo (G) entre a extremidade da parede da bobina (C) e um caminho ao longo do qual o meio de ligação (20) é direcionado antes de ser tensionado, após o que o tensionamento do referido meio de ligação (20) resultará na inserção (22) no referido intervalo (G) sendo puxada do referido grampo (40) para uma posição protetora firmemente intercalada entre o referido meio de ligação (20) e a extremidade da referida parede de bobina (C), caracterizado pelo fato de que uma pluralidade das referidas inserções (22) são avançadas em uma série de ponta a ponta ao longo do referido guia (26), com a inserção (22) dianteira na referida série sendo distribuída para o referido grampo (40), compreende ainda uma pinça (38) para criar um espaço entre a inserção (22) dianteira mantida liberavelmente pelo referido grampo (40) e a próxima inserção (22) sucessiva da referida série.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de alimentação compreende um mecanismo de manivela (34) para alternar uma lançadeira (36) no referido guia (26).

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida pinça (38) é configurada e disposta para encaixar e transmitir movimento inverso para a referida inserção (22) sucessiva seguinte, com o referido movimento inverso sendo transmitido para o restante das inserções (22) da referida série.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido grampo (40) é móvel radialmente em relação ao eixo central da referida parede de bobina (C) cilíndrica para assim acomodar diferentes diâmetros de bobina (C).

5. Método de isolamento de uma extremidade de uma parede de bobina (C) cilíndrica de um meio de ligação (20) tensionado, empregado para reter a parede da bobina (C) em um estado axialmente compactado, compreendendo as etapas de: - contenção de um suprimento de inserções flexíveis (22) em um compartimento (24); - avanço de inserções (22) do referido compartimento (24) e ao longo de um guia (26) para entrega sucessiva para um grampo (40); - operação do referido grampo (40) para liberar as inserções (22) contidas recebidas do referido guia (26); - deslocamento do referido grampo (40) para posicionar a referida inserção (22) em um intervalo (G) entre a extremidade da referida parede de bobina (C) cilíndrica e um caminho ao longo do qual o referido meio de ligação (20) é direcionado antes de ser tensionado; em consequência do que o tensionamento do referido meio de ligação (20) resultará em uma inserção (22) no referido intervalo (G) sendo puxada do referido grampo (40) para uma posição protetora apertada entre o referido meio de ligação (20) tensionado e a extremidade da referida dita parede de bobina (C) cilíndrica, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade das referidas inserções (22) é avançada em uma série de ponta a ponta ao longo do referido guia (26), com a inserção (22) dianteira da referida série sendo distribuída para o referido grampo (40), compreende ainda a criação de um espaço entre a inserção (22) retida de forma removível pelo referido grampo (40) e a próxima inserção (22) sucessiva da referida série.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as referidas inserções (22) são avançadas ao longo do referido guia (26) por uma lançadeira alternativa (36).

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o referido espaço é criado encaixando e transmitindo movimento reverso para a referida próxima inserção (22) sucessiva, com o referido movimento inverso sendo transmitido para as restantes das inserções (22) da referida série.

8. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o referido grampo (40) é deslocável radialmente em relação ao eixo central da referida parede de bobina (C) cilíndrica para assim acomodar diferentes diâmetros de bobina (C).