ES2201385T3 - Tijeras de alta velocidad para cortar transversalmente banda laminada. - Google Patents

Tijeras de alta velocidad para cortar transversalmente banda laminada.

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ES2201385T3
ES2201385T3 ES98118602T ES98118602T ES2201385T3 ES 2201385 T3 ES2201385 T3 ES 2201385T3 ES 98118602 T ES98118602 T ES 98118602T ES 98118602 T ES98118602 T ES 98118602T ES 2201385 T3 ES2201385 T3 ES 2201385T3
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Gunter Dr. Kneppe
Jochen Dr. Munker
Jurgen Merz
Horst Grafe
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA TIJERA DE ALTA VELOCIDAD CON UNA CUCHILLA DISPUESTA SOBRE UNO DE DOS TAMBORES (6, 7) OPUESTOS ENTRE SI, EN PARTICULAR UNA CUCHILLA DE CINCEL (1, 2) CON UN FILO (3) QUE SE PUEDE ACELERAR HASTA LA VELOCIDAD DE AVANCE DE LA BANDA LAMINADA (4) QUE SE DESEA CORTAR, Y DONDE LOS TAMBORES (6, 7) SE PUEDEN APROXIMAR ENTRE SI PARA REALIZAR EL CORTE. LOS TAMBORES SE PUEDEN ACELERAR POR MEDIO DE POR LO MENOS UN SISTEMA DE ACCIONAMIENTO CORRESPONDIENTE, A UNA VELOCIDAD TANGENCIAL EQUIVALENTE A LA VELOCIDAD DE LA BANDA LAMINADA (4) QUE SE DESEA CORTAR. POR LO MENOS A UNO DE LOS TAMBORES (6, 7) LE CORRESPONDE UN DISPOSITIVO DE APROXIMACION (36) CON CONTROL INDEPENDIENTE. LA TIJERA DE ALTA VELOCIDAD SE MEJORA POR EL HECHO DE QUE LA CUCHILLA DE CINCEL (1) DEL TAMBOR DE CUCHILLAS (6) SOBRESALE DEL CIRCULO DE CORTE (40) CON RESPECTO AL YUNQUE (24) O LA ZONA DE ENVOLVENTE DEL TAMBOR (7) QUE ACTUA COMO YUNQUE, Y TIENE UN APOYO ELASTICO CONTRA UN ELEMENTO ELASTICO CON UNA FUERZA DERETROCESO QUE SE PUEDE PREDETERMINAR.

Description

Tijeras de alta velocidad para cortar transversalmente banda laminada.
La invención se refiere a unas tijeras de alta velocidad para cortar transversalmente banda laminada con una cuchilla dispuesta al menos sobre uno de dos tambores opuestos entre sí, especialmente cuchilla de cincel con canto de corte de cuchilla, que se puede acelerar a la velocidad de avance de la banda laminada a cortar y los tambores se pueden ajustar entre sí para la realización de un corte, donde los tambores se pueden acelerar, a través de al menos un dispositivo de accionamiento asociado a ellos, a una velocidad circunferencial que corresponde a la velocidad de la banda laminada a cortar y al menos a uno de los tambores está asociado un dispositivo de ajuste que puede ser accionado por separado.
Durante la fabricación de banda ancha caliente se tienden cada vez más a la laminación sin fin. El material de empleo es generado a través de la unión por soldadura de prebandas o en máquinas de fundición. Pero la banda ancha caliente se crea en el transcurso de un procedimiento de laminación semi sin fin, en el que el material de empleo puede presentar longitudes múltiples de las prebandas, que se pueden almacenar temporalmente caminos de rodillos, hornos de solera de rodillos o en cajas de bobinas.
La banda acabada debe cortarse después del proceso de laminación a las longitudes de banda que corresponden a los pesos requeridos de las bobinas. El corte debe realizarse en el funcionamiento continuo, en decir, a la velocidad de laminación. Por lo tanto, debe realzarse a las velocidades habituales actualmente de los trenes de banda ancha caliente en el intervalo de 5 m/s a 30 m/s, con preferencia de 10 m/s a 20 m/s. Los espesores de banda están en este caso entre 0,5 mm y 30 mm, con preferencia entre 0,6 mm y 1,5 mm.
Las tijeras de tambor o de manivela conocidas, que sirven para el corte de banda ancha caliente, no están diseñadas para velocidades tan altas de la banda. Pero también las tijeras, que se emplean a continuación de los trenes en tándem de laminación en frío, trabajan actualmente sólo hasta velocidades de la banda de aproximadamente 6 m/s; también aquí existe el requerimiento de una velocidad considerablemente más elevada.
Los procedimientos de corte conocidos, en los que los tambores portacuchillas deben ser acelerados para el corte a la velocidad de la banda de hasta 30 m/s y a continuación deben ser frenados de nuevo, no se pueden realizar ya con gasto tolerable a velocidades tan altas de la banda.
Como ayuda, se ha propuesto ya que la aceleración de los tambores portacuchillas a la velocidad de la banda o bien el funcionamiento de los tambores portacuchillas a la velocidad de la banda se puedan controlar de forma separada del movimiento realizado perpendicularmente a la banda, y que a tal fin al menos a uno de los tambores esté asociado un dispositivo de ajuste que puede ser accionado por separado.
En este caso, a uno de los tambores puede estar asociada una cuchilla y al otro tambor puede estar asociado un yunque que colabora con la cuchilla o bien una región envolvente que actúa como yunque.
No obstante, en esta configuración de las tijeras solamente se garantiza un corte de separación seguro y exacto de la banda cuando el intersticio de corte entre el canto de corte de la cuchilla y el yunque o bien la región envolvente del tambor opuesto es nulo. Por otra parte, -por ejemplo, en el caso de longitud excesiva de la cuchilla- la cuchilla y el yunque se pueden sobrecargar hasta la destrucción, y en el caso de longitud escasa de la cuchilla, el corte de separación es incompleto.
No obstante, el ajuste del intersticio de corte con ``nulo'' no se puede conseguir o no con la seguridad necesaria en virtud de una o varias de las variables de influencia que colaboran como dilatación térmica, desgaste, comportamiento elástico del dispositivo de ajuste, fuerzas de aceleración, tolerancias de fabricación, etc. Por lo tanto, es necesario dejar que sobresalta la cuchilla fuera del círculo de corte con objeto de la separación realmente fiable de la banda.
Sin embargo, este saliente provoca un incremento rápido de las fuerzas de corte y, por lo tanto, de los fenómenos de desgaste en todos los componentes de los elementos de corte, desde el dispositivo de corte hasta los alojamientos de los tambores.
El documento G 92 04 602.9 (U1) propone, lo mismo que la publicación de patente US-A 23 41 503 mencionada allí para remediar estas dificultades e inconvenientes una configuración de las tijeras con una cuchilla de cincel del tambor portacuchillas de tal forma que está montada en proyección fuera del círculo de corte con respecto a una región envolvente del tambor que actúa como yunque y de tal manera que se puede apoyar elásticamente contra al menos un elemento de resorte con fuerza de recuperación predeterminable, donde el alojamiento y la fijación de una cuchilla dispuesta elásticamente están configurados paralelamente al eje de giro de un cilindro portacuchillas con una ranura colocada en su periferia y mecanizada en ésta y con puntos de presión dispuestos distribuidos sobre la longitud de cada cuchilla.
En este tipo de construcción es un inconveniente el gasto técnico de fabricación considerable durante el montaje de los componentes elásticos en el espacio interior del tambor portacuchillas. Esto conduce en el caso de una avería o en el caso de una revisión necesaria a tiempos de inactividad considerables de la estación de cuchillas con fallo de la producción, que cargan en gran medida los costes de explotación y el rendimiento de toda la instalación.
Los documentos EP-A-0 576 005 así como EP-A 0 016 615 se refieren a unas tijeras trituradoras de otro tipo y a un cabezal de corte, respectivamente, para papel de cigarrillos y para cigarrillos con filtro.
La presente invención, partiendo del estado de la técnica mencionado anteriormente, tiene el cometido de desarrollar unas tijeras de alta velocidad del tipo de construcción mencionado en el preámbulo de la reivindicación 1 para cortar banda en caliente y banda en frío evitando las dificultades y las limitaciones técnicas expuestas, de manera que se consiguen con seguridad cortes exactos a velocidades de la banda de hasta 30 m/s también con espesores mínimos de la banda, y en particular especialmente sin sobrecarga de las cuchillas, del yunque o bien de la región envolvente del tambor opuesto así como del mecanismo de ajuste y de los alojamientos de soporte de los tambores y/o de ejecución incompleta del corte.
Para la solución del cometido se propone en unas tijeras de alta velocidad del tipo caracterizado en el preámbulo de la reivindicación 1 de la invención que la cuchilla de cincel esté montada en el tambor portacuchillas proyectándose desde el círculo de corte con respecto al yunque o bien a la región envolvente del tambor que actúa como yunque y apoyándose de forma elástica contra al menos un elemento de resorte con fuerza de recuperación predeterminable; la cuchilla de cincel está empotrada de forma inelástica en el tambor portacuchillas y el dispositivo de ajuste, que recibe al tambor portacuchillas con su alojamiento, está montado de manera que se puede apoyar elásticamente contra el elemento de resorte con fuerza de recuperación predeterminable, que el dispositivo de ajuste esté configurado con balancines que pueden ser accionados por medio de excéntricas de ajuste, donde el tambor portacuchillas está montado de manera que se puede apoyar elásticamente con su balancín, que recibe al alojamiento, del dispositivo de ajuste contra un amortiguador con fuerza de recuperación predeterminable.
Con la solución según la invención se consigue el resultado ventajoso, en efecto, la cuchilla que sobresale en primer lugar desde el círculo de corte puede ceder elásticamente en el proceso de corte al incidir sobre el yunque o sobre la región envolvente del segundo tambor que actúa como yunque hasta el punto de que se evita con seguridad un incremento inadmisible de las fuerzas de corte y, por lo tanto, los fenómenos de desgaste en todos los componentes de los elementos de corte o bien del dispositivo de ajuste hasta los cojinetes del tambor.
Una configuración de la invención prevé que uno de los tambores portacuchillas esté equipado con una cuchilla de cincel y el otro tambor esté equipado con el yunque que colabora con la cuchilla de cincel. Pero también se puede utilizar una medida alternativa, en el sentido de que uno de los tambores esté equipado con una cuchilla de cincel, que colabora con una región envolvente del segundo tambor que actúa como yunque.
En general, con la invención se consigue que la cuchilla de cincel incida sobre la banda durante la rotación del tambor, la separe u se apoye a continuación sobre el yunque o bien sobre la región envolvente del tambor opuesto que actúa como yunque y se desvíe o ceda elásticamente a continuación.
Durante la colaboración entre la cuchilla y cincel y el tambor de yunque se consigue la ventaja de que la sincronización de las velocidades circunferenciales de los dos tambores no tiene que ser espacialmente exacta. Por el contrario: en el caso de una diferencia de las velocidades circunferenciales entre la cuchilla de cincel y el tambor de yunque, se puede utilizar toda la circunferencia del tambor de yunque en colaboración con la cuchilla, con lo que se consigue una distribución del desgaste y se mejora de una manera favorable la disponibilidad de las tijeras.
Por lo tanto, el principio descrito anteriormente es especialmente bien adecuado para el funcionamiento severo en trenes e laminación en caliente para máximas velocidades de la banda.
Otras configuraciones de la invención están previstas de acuerdo con las reivindicaciones dependientes.
Otros detalles, características y ventajas de la invención se deducen a partir de la explicación siguiente de un ejemplo de realización representado de forma esquemática en el dibujo. La figura 1 muestra el objeto de la invención en forma de un dispositivo de ajuste para cuchillas de cincel y tambor de yunque con apoyo elástico de una viga de ajuste en vista lateral.
La figura muestra unas tijeras volantes de alta velocidad con un tambor 6 portacuchillas y un tambor de yunque 7 que colabora con éste para la división de una banda laminada 4. Los dos tambores 6, 7 se pueden acelerar con un dispositivo de accionamiento no mostrado a la velocidad de avance de la banda laminada 4 a cortar y se pueden ajustar uno con relación al otro para la realización de un corte con un dispositivo de ajuste 36. Por medio de un dispositivo de ajuste de este tipo se llevan los dos tambores 6, 7, independientemente del proceso de ajuste, con objeto de la realización de un corte a una velocidad circunferencial, que corresponde a la velocidad de avance de la banda 4 a cortar, y durante el tiempo de funcionamiento restante se mantienen a esta velocidad circunferencial, mientras que el ajuste para el corte inmediatamente después de realizado el corte es retornado a una posición neutra abierta, para permitir que una longitud de sección predeterminada de la banda pase sin cortar a través de las tijeras.
De acuerdo con la invención, está previsto que la cuchilla de cincel 2 del tambor 6 portacuchillas esté montada en proyección fuera del círculo de corte 40 con respecto a un yunque 24 o bien con respecto a la región envolvente del tambor 7 que actúa como yunque de manera que se puede apoyar elásticamente contra un dispositivo de ajuste 36 con fuerza de recuperación predeterminable. En este caso, la cuchilla de cincel 2 está empotrada de forma no elástica en el tambor 6 portacuchillas.
De esta manera, entonces la cuchilla de cincel está apoyada elásticamente en su posición de corte sobresaliente con fuerza de recuperación predeterminada. De este modo, la cuchilla de cincel 2 se puede desplazar hacia atrás contra la fuerza de resorte de forma elástica en la dirección del centro del tambor durante el proceso de corte después de separar la banda laminada 4 hasta el punto de que se evita un daño del canto de corte 3 de la cuchilla o bien de la región envolvente del tambor de yunque 7. Por lo demás, el tambor de yunque 7 puede estar constituido de material relativamente blando, para cuidar la cuchilla de cincel 1.
En la figura 1 se muestra un dispositivo de ajuste 36 con balancines 25, 26 que pueden ser activados por medio de excéntricas de ajuste 22, 23. Éste comprende una forma de realización según la invención, en la que la cuchilla de cincel 2 está empotrada de forma no elástica en el tambor 6 portacuchillas, y el tambor 6 portacuchillas está alojado con su dispositivo de ajuste 36 que recibe al alojamiento de manera que se puede apoyar elásticamente contra un amortiguador 29 con fuerza de recuperación predeterminable.
En esta forma de realización, la cuchilla 2 puede ceder elásticamente desde el círculo de corte 40 contra el yunque 4 cuando se alcanza un pico de carga predeterminado, elevándose entonces el balancín 25 en una medida correspondiente contra la fuerza del muelle 30, para evitar una sobrecarga de la cuchilla 2, del yunque 24 y de todos los demás componentes, incluyendo el alojamiento de los tambores 6 y 7.
La figura 1 muestra una forma de realización preferida de la invención, representada de forma puramente esquemática. En este caso, el tambor 6 portacuchillas posee una cuchilla de cincel 2 empotrada de forma inelástica que, en colaboración con el yunque 24 del tambor de yunque 7, corta la banda laminada 4 a través de la sección de corte, en el caso de un ajuste correspondiente del dispositivo de ajuste 36. Puesto que las excéntricas de ajuste 22, 23 del dispositivo de ajuste 36 describen un recorrido excéntrico invariable, para la consecución de un intersticio de corte del tamaño cero sería necesario un saliente Ü de la cuchilla de cincel 2 con respecto al yunque 24. Esto conduciría sin lugar a dudas a una elevación espontánea de la acción de la fuerza entre el canto de corte 3 de la cuchilla y el yunque 24 y, por lo tanto, de todo el dispositivo de ajuste 36 incluidos los alojamientos de la excéntrica, de los tambores y de las articulaciones 27, 28 en los balancines 25, 26. Para evitar aquí, según las enseñanzas de la invención, la sobrecarga de todos los componentes a través del apoyo de la cuchilla de cincel contra un elemento de resorte con fuerza de recuperación mejorada, por ejemplo el balancín 25 está apoyado con su articulación 28 elásticamente contra el muelle helicoidal 30 mostrado a modo de ejemplo. En este caso, el amortiguador 29 recibe una guía lineal en el elemento de guía 31, y el amortiguador 29 puede ser limitado en su movimiento hacia abajo a través del tornillo de ajuste.
La invención mejora de una manera óptima unas tijeras de alta velocidad consiguiente secciones de corte limpias sin sobrecarga de los componentes de las tijeras, especialmente a velocidades de transporte de la banda laminada a cortar de hasta 30 m/s.
Lista de signos de referencia
1 Cuchilla de cincel montada elásticamente
1' Segmento de cuchilla de cincel
2 Cuchilla de cincel empotrada fijamente
3 Canto de corte de la cuchilla
4 Banda laminada
6 Tambor portacuchillas
7 Tambor de yunque
8 Elemento de cierre
9 Guía radial
10 Pestaña
11 Caña, caña de la cuchilla
12 Paquetes de muelles de acero
12' Paquetes de discos de resorte
12'' Elementos elásticos del tipo de segmento
13 Pistón
14 Cilindro
15 Placa de presión
16 Vástago de presión
17 Unión con tornillo
18 Acumulador de presión
19 Armadura de cierre
20 Tornillo
21 Muelle de presión de gas
22 Excéntrica de ajuste
23 Excéntrica de ajuste
24 Yunque
25 Balancín
26 Balancín
27 Articulación
28 Articulación apoyada elásticamente
29 Amortiguador
30 Elemento de resorte, muelle helicoidal
31 Elemento de guía
32 Tornillo de ajuste
33 Mecanismo de desplazamiento
34 Recorrido de desplazamiento
35 Columna de líquido hidráulico
36 Dispositivo de ajuste
37 Rodamiento libre
38 Rodamiento libre
40 Círculo de corte

Claims (7)

1. Tijeras de alta velocidad para cortar transversalmente banda laminada con una cuchilla dispuesta al menos sobre uno de dos tambores (6, 7) opuestos entre sí, especialmente cuchilla de cincel (1, 2) con canto de corte de cuchilla (3), que se puede acelerar a la velocidad de avance de la banda laminada (4) a cortar y los tambores (6, 7) se pueden ajustar entre sí para la realización de un corte, donde los tambores se pueden acelerar, a través de al menos un dispositivo de accionamiento asociado a ellos, a una velocidad circunferencial que corresponde a la velocidad de la banda laminada (4) a cortar y al menos a uno de los tambores (6, 7) está asociado un dispositivo de ajuste (36), que puede ser accionado por separado, caracterizadas porque la cuchilla de cincel (1) está montada en el tambor (6) portacuchillas proyectándose desde el círculo de corte (40) con respecto al yunque o bien a la región envolvente del tambor (7) que actúa como yunque y apoyándose de forma elástica contra al menos un elemento de resorte (29, 30) con fuerza de recuperación predeterminable; la cuchilla de cincel (1) está empotrada de forma inelástica en el tambor portacuchillas y el dispositivo de ajuste (36), que recibe al tambor portacuchillas con su alojamiento, está montado de manera que se puede apoyar elásticamente contra el elemento de resorte (29, 30) con fuerza de recuperación predeterminable, porque el dispositivo de ajuste (36) está configurado con balancines (25, 26) que pueden ser accionados por medio de excéntricas de ajuste (22, 23), donde el tambor (6) portacuchillas está montado de manera que se puede apoyar elásticamente con su balancín (25), que recibe al alojamiento, del dispositivo de ajuste (36) contra un amortiguador (29) con fuerza de recuperación predeterminable.
2. Tijeras según la reivindicación 1, caracterizadas porque uno de los tambores (6) portacuchillas está equipado con una cuchilla de cincel y el otro tambor (7) está equipado con el yunque (24) que colabora con la cuchilla de cincel (2).
3. Tijeras según la reivindicación 1 ó 2, caracterizadas porque uno de los tambores (6) está equipado con una cuchilla de cincel (2), que colabora con una región envolvente del segundo tambor (7) que actúa como yunque.
4. Tijeras según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque los tambores (6, 7) se pueden sincronizar con sus velocidades circunferencias entre sí así como con la velocidad de avance de la cinta para el mantenimiento de un intersticio de corte definido entre la cuchilla de cincel (2) y el yunque (24).
5. Tijeras según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque todos los dispositivos de ajuste (22, 23, 36) pueden ser sincronizados o controlados con la rotación de los tambores (6, 7) de tal manera que al paso de la cuchilla 2 y/o del yunque (24) han terminado los movimientos de ajuste y se recuperan después el paso.
6. Tijeras según las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizadas porque la sincronización se realiza eléctrica o electrónicamente.
7. Tijeras según las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizadas porque la sincronización se realiza según la técnica de transmisión.
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