BRPI0919610B1 - Unidade para estiramento e/ou endireitamento para produtos de metal oblongos, como barras, peças redondas ou fio de metal - Google Patents
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Abstract
UNIDADE PARA ESTIRAMENTO E/OU ENDIREITAMENTO PARA PRODUTOS DE METAL OBLONGOS, COMO BARRAS, PEÇAS REDONDAS OU FIO DE METAL. A unidade de estiramento e/ou endireitamento para alimentar um ou mais produtos de metal oblongos (11) a uma máquina para trabalhar os produtos de metal (11). A unidade de estiramento e/ou endireitamento (10) compreende um primeiro rolo acionado (12) no qual pelo menos um produto de metal (11) a ser alimentado é posicionado longitudinalmente, pelo menos um segundo rolo de contraste (13,15), oposto ao primeiro rolo (12) com relação a um eixo geométrico de alimentação (F) do produto de metal (11) para manter o produto de metal (11) corretamente posicionado com relação ao primeiro rolo (12) durante alimentação. A unidade de estiramento e/ou endireitamento (10) compreende acionadores (23,25,26) operacionalmente associados ao segundo rolo (13,15) para mover, pelo menos na etapa de posicionamento inicial o segundo rolo (13,15) com relação ao primeiro (12), para variar a distância entre o segundo rolo (13,15) e o primeiro rolo (12). Os acionadores compreendem um primeiro acionador linear (23) capaz de comandar o movimento inicial de aproximação do segundo rolo (13,15) em direção ao primeiro rolo (12), e pelo menos um segundo acionador linear (25,26) capaz de comandar o movimento seletivo e controlado do segundo rolo (13,15) substancialmente continuamente durante as etapas de alimentação e (...).
Description
A presente invenção refere-se a uma unidade de estiramento e/ou endireitamento, aplicável à alimentação a uma máquina de trabalho de produtos de metal oblongos, como barras, peças redondas ou fio de metal, por exemplo, do tipo utilizado para fazer reforço para o negócio de construção. Em particular, a unidade de estiramento e/ou endireitamento de acordo com a presente invenção é aplicada, preferivelmente porém não somente, a máquinas que trabalham simultaneamente pelo menos duas barras, peças redondas ou fios de metal de uma vez, alimentando os mesmos em um modo substancialmente uniforme, coordenado e simultâneo.
Máquinas de flexão/moldagem são conhecidas, também chamadas máquinas de agitação, que são alimentadas com produtos de metal oblongos, como fio de metal a partir de um rolo, peças redondas de ferro, barras ou fios de metal précisalhadas, para fazer degraus de reforço para o negócio de construção.
As máquinas são geralmente alimentadas com dois ou mais produtos de metal de uma vez, para otimizar a produtividade da máquina.
Os dois produtos de metal alimentados a partir de um rolo, e também barras pré-cisalhadas, são geralmente obtidos ao término do ciclo de laminação quente e têm no exterior uma pluralidade de nervuras, de modo a aperfeiçoar as condições sob as quais agarram o concreto, durante uso.
Uma vez que os produtos de metal são feitos por laminação e também devido à presença das nervuras, a seção dos produtos de metal não é perfeitamente circular, e têm uma seção oval caracterizada por um eixo geométrico maior, em correspondência com as nervuras, e um eixo geométrico menor espalhado por aproximadamente 90° a partir do eixo geométrico maior e menor em alguns milímetros.
Também é sabido que as máquinas de trabalho, geralmente no topo, têm uma unidade de estiramento e/ou endireitamento para alimentar os produtos de metal para as estações de operação da máquina.
A unidade de estiramento e/ou endireitamento conhecida consiste em uma pluralidade de rolos opostos com relação ao eixo geométrico de alimentação dos produtos de metal, para estirar os mesmos e/ou esticar os mesmos.
Unidades de estiramento e/ou endireitamento conhecidas compreendem normalmente um rolo acionado dotado de uma ou mais gargantas circulares, nas quais os produtos de metal a serem alimentados são dispostos, e um ou mais rolos de contraste, opostos ao rolo acionado com relação aos produtos de metal.
Os rolos de contraste não são forçados entre si, e cada um deles exerce uma pressão determinada na direção do rolo acionado, em correspondência com uma garganta circular relativa.
A ação de contraste é destinada a assegurar uma fricção suficiente entre o produto de metal e o rolo acionado, limitando possivel deslizamento do produto de metal nas gargantas circulares.
Também é sabido que os rolos de contraste podem ser seletivamente feitos para se aproximar do rolo acionado, dependendo do diâmetro nominal dos produtos de metal sendo trabalhados.
Além disso, rolos de contraste conhecidos são normalmente amortecidos por intermédio de respectivos elementos elásticos, por exemplo, molas tipo copo, préacionados para absorver vibrações ou compensar, com a pressão exercida, ligeiras variações no diâmetro dos produtos de metal à medida que se movem.
O movimento de aproximação e o pré-acionamento dos elementos elásticos nos rolos de contraste são pré-definidos e pré-ajustados antes do inicio das etapas para alimentar o produto de metal, dependendo dos tamanhos e tipo de produto de metal alimentado.
Durante a alimentação normal de produtos de metal conhecidos, em particular, porém não somente quando alimentado de um rolo, os produtos de metal tendem a girar sobre eles próprios, desse modo variando, durante alimentação, sua orientação angular com relação ao seu eixo geométrico longitudinal.
Essa variação angular pode levar a uma condição de limite na qual um produto de metal é orientado com seu eixo geométrico maior alinhado entre o rolo acionado e o respectivo rolo de contraste, ao passo que outro produto de metal é orientado com seu eixo geométrico menor alinhado entre os dois rolos, respectivamente rolo acionado e rolo de contraste.
Para assegurar estiramento mesmo nessa condição de limite, o ajuste do movimento de aproximação e préacionamento dos elementos elásticos é realizado empiricamente em uma condição intermediária, presumivelmente válida para ambas as condições de limite de orientação angular dos produtos de metal.
Na prática, entretanto, o produto de metal orientado no eixo geométrico menor não é submetido a contraste suficiente, e desliza parcialmente na garganta circular relativa, ao passo que o produto de metal orientado no eixo geométrico maior é contrastado em excesso.
A ação de contraste diferente dos rolos de contraste nos produtos de metal individuais causa velocidades diferentes de alimentação dos produtos de metal e deslizamento relativo dos mesmos durante alimentação. Consequentemente, erros ocorrem na alimentação para as estações de operação da máquina, e há risco de formação de loops e estiramento de produtos de metal.
No estado da técnica, na realidade, há risco freqüente de que degraus podem se formar que têm tamanhos diferentes e que não correspondem ao conjunto de dados de desenho.
Além disso, o contraste excessivo em um dos produtos de metal causa aumento em desgaste nas gargantas circulares do rolo acionado que, com o tempo, perdem sua função de guia eficiente, para uma alimentação correta dos produtos de metal.
A finalidade da presente invenção é obter uma unidade de estiramento e/ou endireitamento que permita evitar as desvantagens do estado da técnica em um modo simples e eficaz, permitindo uma alimentação simultânea e coordenada de vários produtos de metal de uma vez, substancialmente qualquer que seja orientação angular de cada um deles.
O requerente idealizou, testou e incorporou a presente invenção para superar as desvantagens do estado da técnica e obter essas e outras finalidades e vantagens.
A presente invenção é exposta e caracterizada na reivindicação independente, enquanto as reivindicações dependentes descrevem outras características da invenção ou variantes da idéia inventiva principal.
De acordo com a finalidade acima, uma unidade de estiramento e/ou endireitamento de acordo com a presente invenção é aplicada para alimentar um ou mais produtos de metal oblongos, como barras, peças redondas ou fios de metal, a uma máquina para trabalhar os produtos de metal.
A unidade de estiramento e/ou endireitamento de acordo com a presente invenção compreende pelo menos um primeiro rolo acionado, dotado pelo menos de uma garganta circular na qual um produto de metal a ser alimentado é capaz de ser posicionado longitudinalmente, e pelo menos um segundo rolo de contraste, oposto ao primeiro rolo, com relação ao eixo de alimentação do produto de metal, de modo a manter o último eficientemente contra o primeiro rolo, tipicamente dentro da garganta circular durante as etapas de alimentação.
A unidade de estiramento e/ou endireitamento também compreende meio acionador, operacionalmente associado ao segundo rolo, e capaz de mover o último em um modo selecionado e controlado com relação ao primeiro rolo.
De acordo com um aspecto característico da presente invenção, o meio acionador compreende dois acionadores lineares, respectivamente um primeiro para inicialmente levar o segundo rolo próximo ao primeiro rolo, e um segundo para realizar o movimento seletivo e controlado do segundo rolo durante as etapas de alimentação.
Em uma modalidade da invenção, os eixos geométricos de movimento dos dois acionadores lineares são substancialmente paralelos entre si.
Desse modo, a distância entre o primeiro e o segundo rolo, e consequentemente o contraste aplicado no produto de metal, pode ser seletiva e constantemente variada, substancialmente sem nenhuma restrição pré-ordenada, e substancialmente continuamente durante a alimentação, estiramento e/ou endireitamento do produto de metal, dependendo dos tamanhos reais do produto de metal e seus movimentos axiais e torções durante alimentação.
Com a presente invenção portanto, por intermédio dos dois meios acionadores, um primeiro acionador denominado de acionador de posicionamento e um segundo acionador de ajuste continuo e/ou instantâneo, o contraste aplicado pode ser variado continuamente, extremamente precisamente e com grande sensibilidade, com toda variação na orientação angular do produto de metal. Isso assegura uma ação de contraste substancialmente constante e velocidade de alimentação, estiramento e/ou endireitamento, por toda a duração das etapas de operação.
Essa vantagem da presente invenção permite reduzir a um minimo tanto o risco de formar degraus de tamanhos e/ou formatos geométricos diferentes, como também desgaste excessivo nas gargantas circulares.
De acordo com outra modalidade da invenção, na qual o primeiro rolo compreende duas ou mais gargantas circulares para alimentar dois ou mais produtos de metal, em relação a dois ou mais segundos rolos são fornecidos, independente entre si em seu movimento em direção ao primeiro rolo.
Nessa solução, o meio acionador pode ser associado independentemente com cada dos segundos rolos, de modo que o último possa ser disposto, e consequentemente contraste, os produtos de metal relativo independentemente e em um modo ótimo.
Isso assegura que cada produto de metal tenha as mesmas condições de contraste e alimentação, independente de sua posição e/ou tamanho angular, desse modo evitando a formação de loops e/ou deslizamento reciproco dos produtos de metal alimentados ao mesmo tempo.
De acordo com uma variante, aplicada no caso de estiramento simultâneo de dois ou mais produtos de metal, o meio acionador compreende pelo menos um acionador linear para cada um dos dois ou mais segundos rolos independentes, para acionar tanto uma aproximação inicial ao primeiro rolo, como também um movimento seletivo e controlado durante as etapas de alimentação de modo a compensar, substancialmente continuamente, as variações progressivas em tamanho do produto de metal.
De acordo com outra variante novamente no caso de estiramento simultâneo de dois ou mais produtos de metal, o meio acionador compreende um primeiro acionador linear, comum para todos os segundos rolos, para acionar a abordagem inicial para o primeiro rolo, e um segundo acionador linear, para cada segundo rolo, para realizar independentemente o movimento seletivo e controlado dos segundos rolos.
De acordo com uma variante, o meio acionador compreende um elemento de parafuso pelo menos para determinar a aproximação inicial do segundo rolo/rolos ao primeiro rolo.
De acordo com uma variante, o meio acionador compreende pelo menos um elemento de acionamento.
De acordo com outra variante, o meio acionador é associado à pelo menos um elemento elástico capaz de pelo menos parcialmente amortecer a ação de contraste dos segundos rolos no produto de metal relativo.
Essas e outras características da presente invenção se tornarão evidentes a partir da seguinte descrição de uma forma preferencial de modalidade, dada como um exemplo não restritivo com referência aos desenhos em anexo, nos quais:
A figura 1 é uma vista frontal de uma modalidade de uma unidade de estiramento e/ou endireitamento de acordo com a presente invenção;
A figura 2 mostra uma seção parcial de I a I da figura 1, em uma primeira condição de operação;
A figura 3 mostra a seção de I a I da figura 1 em uma segunda condição de operação;
A figura 4 mostra um detalhe ampliado da figura 2;
A figura 5 mostra um detalhe ampliado da figura 3.
Com referência aos desenhos em anexo, uma unidade de estiramento e/ou endireitamento 10 de acordo com a presente invenção é aplicada vantajosamente, porém não exclusivamente, a uma máquina de f lexão/moldagem, como uma máquina de agitação, não mostrada, que é alimentada simultaneamente com pelo menos dois fios de metal ou peças redondas 11.
A unidade de estiramento e/ou endireitamento 10 de acordo com a presente invenção compreende um rolo de estiramento 12 acionado, dois rolos de contraste externos 13, dois rolos de contraste internos 15 e nesse caso uma pluralidade de rolos de esticar 16, dispostos à montante e à jusante dos rolos de contraste 13 e 15 com relação à direção de alimentação F das peças redondas de metal 11.
Em particular, o rolo de estiramento 12 compreende uma única roda de estiramento dotada na periferia com duas gargantas circulares, respectivamente externa 17 e interna 19, ambas tendo uma seção transversal substancialmente no formato de V e com tamanhos correlacionados ao diâmetro nominal das peças redondas de metal 11 a serem alimentadas.
Os rolos de esticar 16 são de um tipo substancialmente tradicional, e não serão descritos em detalhe aqui.
Os rolos de contraste 13 e 15 são dispostos no lado oposto a partir do rolo de estiramento 12 com relação ao eixo geométrico de alimentação F das peças redondas de metal 11.
Os rolos de contraste 13 e 15 são montados em um suporte móvel 22, que é capaz de mover juntos os rolos de contraste 13 e 15 em direção ao rolo de estiramento 12, para atingir uma posição inicial predeterminada, dependendo dos tamanhos das peças redondas de metal 11.
O suporte móvel 22 é seletivamente móvel por intermédio de uma transmissão de parafuso 23 comanda por um elemento de acionamento, não mostrado.
De acordo com uma variante, o suporte móvel 22 é amortecido por elementos elásticos, por exemplo, molas tipo copo, para absorver os impactos nos rolos de contraste 13 e 15 causados por imperfeições de superfície e/ou vibrações das peças redondas de metal 11.
Nesse caso, os rolos de contraste externos 13 são montados no suporte móvel 22 por intermédio de um cursor externo relativo 20, ao passo que os rolos de contraste internos 15 são montados no suporte móvel 22 por intermédio de um cursor interno relativo 21.
O cursor externo 20 e o curso interno 21 são separados entre si e podem deslizar independentemente um do outro.
Em particular, cada cursor 20 e 21 é operacionalmente associado a um acionador linear relativo 25 e 26, montado no suporte móvel 22. Cada acionador linear 25 e 26 move o cursor relativo 20, 21 independentemente do outro e com relação ao suporte móvel 22.
O movimento transmitido por cada acionador linear 25, 26 permite compensar, substancialmente continuamente e sem coerções pré-ordenadas e com um nível de precisão e sensibilidade extremamente elevado, possíveis variações no diâmetro das peças redondas de metal 11 com relação ao seu tamanho nominal, assegurando condições constantes de contraste e alimentação.
Como pode ser visto, em particular por comparar as figuras 4 e 5, quando as duas peças redondas de metal 11 são angularmente orientadas em um modo substancialmente análogo, os dois rolos de contraste 13 e 15 estão substancialmente na mesma distância a partir do rolo de estiramento 12.
Ao contrário, quando uma das duas peças redondas de metal 11, nesse caso a mais distante à esquerda, é angularmente orientada em um modo diferente da outra, a diferença em diâmetro, em vez de ser compensada por uma super-pressão, é compensada pelo movimento descendente do rolo de contraste interno 15.
Esse movimento é acionado pelo acionador linear relativo 25, até que o rolo de contraste interno 15 seja levado a condições de pressão de contraste normais contra a peça redonda de metal 11. As condições de pressão são substancialmente equivalentes a condições de pressão de contraste aplicadas pelo rolo de contraste externo 13.
É evidente, entretanto, que modificações e/ou adições de partes podem ser feitas à unidade de estiramento e/ou endireitamento 10 como descrito até o presente, sem se afastar do campo e escopo da presente invenção.
Por exemplo, está compreendido no campo da presente invenção fornecer que em vez dos dois cursores 20 e 21, um suporte móvel 22 é fornecido, conformado para fornecer duas partes moveis, independentes entre si, e cada uma sustentando um rolo de contraste relativo 13 ou 15.
Nessa solução, duas transmissões de parafuso, independentes 23 são fornecidas, ou outro elemento acionador similar capaz de efetuar tanto o movimento de reunir os dois rolos de contaste 13 e 15, como também o movimento de compensação de cada rolo de contraste 13 ou 15, durante alimentação, para permitir uma pressão de contraste constante nas peças redondas de metal 11.
De acordo com uma variante, a ativação de um ou outro dos dois acionadores lineares 25 e 26 é comandada manualmente por um operador.
De acordo com outra variante, a ativação de um ou outro dos dois acionadores lineares 25 e 26 é comandada por elementos sensores e/ou controladores de pressão de cada acionador linear 25 e 26, de modo que atua sempre na mesma pressão de trabalho.
De acordo com outra variante, os dois acionadores lineares 25 e 26 são seletivamente comandados por sensores ópticos para controlar a orientação angular das peças redondas de metal 11.
De acordo com outra variante, em vez dos acionadores lineares 25 e 26, meios de motor são fornecidos, capazes de mover os dois rolos de contraste 13 e 15 independentemente, de modo a garantir constantemente a mesma pressão de trabalho nas peças redondas de metal relativas 11.
De acordo com uma variante, a presente invenção é aplicada a uma unidade de estiramento tradicional sem rolos de esticar 16 e consistindo essencialmente de um ou mais rolos de estiramento 12 e rolos de contraste externo 13 e interno 15 correspondentes.
De acordo com uma variante, cada rolo de contraste 13, 15 é mecanicamente associado a elementos elásticos, para absorver possiveis vibrações ou instabilidade devido às imperfeições de superfície das peças redondas de metal 11.
Também está compreendido no campo da presente invenção fornecer duas transmissões de parafuso 23 capazes de determinar um movimento aproximativo de aproximação dos rolos de contraste 13 e 15, e dois acionadores lineares 25 e 26, capazes de definir um movimento preciso dos rolos de contraste 13 e 15, de modo a assegurar, constantemente que a mesma pressão de contraste seja aplicada nas peças redondas de metal.
Também é evidente que, embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a exemplos especificos, uma pessoa versada na técnica certamente será capaz de obter muitas outras formas equivalentes de unidade de estiramento 5 e/ou endireitamento para produtos de metal oblongos, como barras, peças redondas ou fio de metal, tendo as características como expostas nas reivindicações e consequentemente tudo compreendido no campo de proteção definido desse modo.
Claims (4)
1. Unidade de estiramento e/ou endireitamento para alimentar um ou mais produtos de metal oblongos (11) a uma máquina para trabalhar os referidos produtos de metal (11), tal como uma máquina de agitação para fazer degraus de reforço para o negócio de construção, compreendendo pelo menos um primeiro rolo acionado (12) tendo uma ou mais gargantas circulares (17, 19) dentro de cada uma das quais são capazes de serem posicionados os produtos de metal correspondentes, dois ou mais segundos rolos de contraste (13, 15), independentes um do outro em movimento e opostos ao primeiro rolo (12) com relação a um eixo geométrico de alimentação (F) dos referidos produtos de metal (11), cada um dos referidos rolos de contraste (13, 15) sendo adaptados para manter um relativo dos referidos produtos de metal (11) corretamente posicionado com relação à garganta (17, 19) durante alimentação, e meios acionadores (23, 25, 26) operacionalmente associados aos referidos segundos rolos (13, 15), e capazes de mover, pelo menos na etapa de posicionamento inicial, os referidos segundos rolos (13, 15) com relação ao referido primeiro rolo acionado (12) para variar a distância entre os referidos segundos rolos (13, 15) e referido primeiro rolo (12), caracterizada pelo fato de que os referidos meios acionadores compreendem um primeiro acionador linear (23) comum para todos os segundos rolos de contraste (13, 15), e dois segundos acionadores lineares (25, 26), cada um para um segundo rolo relativo (13, 15), cada um dos referidos segundos acionadores lineares (25, 26) sendo conectados a um respectivo dos referidos segundos rolos de contraste (13, 15) para movê-lo linearmente independentemente do outro segundo rolo de contraste (13, 15) de modo a contrastar em uma maneira independente e otimizada os produtos de metal relativos (11) posicionados na respectiva garganta (17, 19) do primeiro rolo acionado (12), em gue o referido primeiro acionador linear (23) é capaz de comandar, para ambos os referidos segundos rolos (13, 15), um movimento inicial de aproximação para o primeiro rolo acionado (12), e em que os referidos segundos acionadores lineares (25, 26) são capazes de realizar o movimento seletivo e controlado dos referidos rolos de contraste (13, 15), e consequentemente o contraste aplicado ao produto de metal (11), continuamente durante as etapas de alimentação, de acordo com os tamanhos efetivos dos respectivos produtos de metal em avanço (11), em que a unidade adicionalmente compreende elementos sensores e/ou controladores de pressão para comandar a ativação de um dos referidos dois acionadores lineares (25, 26) de modo que eles atuem sempre na mesma pressão.
2. Unidade de estiramento e/ou endireitamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o referido primeiro meio acionador compreende uma transmissão de parafuso (23) comanda por um elemento de acionamento capaz de pelo menos determinar a aproximação inicial dos referidos segundos rolos (13, 15) em direção ao referido primeiro rolo (12).
3. Unidade de estiramento e/ou endireitamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que os referidos meios acionadores (23, 25, 26) compreendem pelo menos um elemento elástico capaz de pelo menos parcialmente amortecer a ação de contraste dos referidos segundos rolos (13, 15) no produto de metal relativo (11).
4. Unidade de estiramento e/ou endireitamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que cada um do referido segundo rolo (13, 15) é montado em um cursor relativo (20, 21) móvel independentemente por intermédio da ação dos referidos meios acionadores (23, 25, 26).
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