ES2203253T3

ES2203253T3 - Sistema de arrastre en dispositivos para tirar de, o frenar, bandas metalicas.

Info

Publication number: ES2203253T3
Application number: ES99971746T
Authority: ES
Inventors: Norbert Umlauf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2019-11-10
Also published as: BR9906891A; CA2317432C; US20030066857A1; US6585140B2; ATE243573T1; CA2317432A1; WO2000027554A1; EP1054743A1; EP1350576A2; EP1350576A3; DE59906096D1; DE59911996D1; ATE294034T1; EP1350576B1; ES2242125T3; EP1054743B1; US6502734B1

Abstract

Dispositivo para tirar de, o frenar, bandas metálicas o chapas, en especial para varias bandas estrechas con efecto de frenado separado por bandas, con preferencia en líneas de banda entre sistemas de cadenas (26, 27) que circulan sinfín y que sujetan la banda o chapa (4) con bloques de rodillos (11) de tipo carro, caracterizado porque cada bloque de rodillos (11) lleva su propio recubrimiento elástico (12), que puede adaptarse de forma específica por medio de configuración y piezas de relleno (31, 32).

Description

Sistema de arrastre en dispositivos para tirar de, o frenar, bandas metálicas.

Campo técnico

La invención se refiere a un sistema de arrastre en un dispositivo para tirar de, o frenar, bandas metálicas o chapas, con preferencia en líneas de banda entre sistemas de cadenas que circulan sinfín.

Estado de la técnica

Del documento EP-A-0088347 y EP-A-0195096 se conoce una estructura de frenado para bandas de metal o chapa, con la que puede aplicarse la fuerza de tracción o frenado necesaria para el frenado de bandas metálicas, sin efectos nocivos, sobre la superficie de la banda hendida o no hendida.

La utilización del efecto de corrientes parásitas para frenar una banda metálica eléctricamente conductora se describe en el documento DE-A 1 288 865. Esta forma de ejecución se ha aplicado en la práctica. El principal inconveniente consiste en que el funcionamiento deseado no se ajusta de forma útil hasta que se alcanza una velocidad de banda de aprox. 50 m/min. La regulación de la tracción de banda sólo pudo producirse mediante una modificación de distancia. El resultado fue insatisfactorio, ya que, con una distancia excesivamente reducida, un contacto con los imanes provocaba movimientos relativos.

En la publicación para información de solicitud de patente alemana DE 195 24 289 A1 se describe otro freno de corrientes parásitas. La diferencia fundamental consiste en que los imanes permanentes se mueven sobre una pista circular. Para el efecto de retención sólo se dispone de una pista magnética. Asimismo sólo se ajusta para una fracción del periodo el paralelismo de los imanes magnéticos, por medio de lo cual el efecto de retención se genera de forma irregular y bastante disminuido. Para poder aplicar suficiente tracción de banda, de forma específica, sería necesario llevar los números de revoluciones de los rodillos de frenado a órdenes de magnitudes que ya no pueden gobernarse. Además se ajustan grandes potencias de accionamiento con un grado de eficacia muy desfavorable.

Presentación de la invención

La invención se basa en el problema de, por un lado, ampliar las posibilidades de aplicación de la estructura de frenado conocida y, por otro lado, en especial para las condiciones de entrada, cerrada y arrastre de los bloques de rodillos de tipo carro en la región de arrastre de banda, conseguir un comportamiento específico, diferente para las diferentes misiones.

Este problema es resuelto conforme a las particularidades de la reivindicación principal por medio de una configuración, que provoca un apuntalamiento estable en la región central. La entrada y la salida deben estar configuradas elásticamente. La configuración se produce de tal manera, que se obtiene una elevada elasticidad en dirección horizontal (dirección de tracción de banda). Asimismo se obtiene con la invención un aplastamiento, por medio de lo cual puede reducirse decisivamente el trabajo de desnervado en la entrada y la salida. La anchura del recubrimiento se corresponde con la división de cadena. La disposición se realiza entre las poleas de rodadura. Con esta configuración se logra que se disponga de una superficie de contacto cerrada en la región de arrastre. Esta configuración exige la marcha sincrónica de la cadena de carro superior respecto a la inferior.

Con preferencia se elige una dureza reducida del recubrimiento, con un recubrimiento relativamente grueso. La banda metálica se incrusta de tal manera que se compensan sin problemas los fallos de forma de la banda metálica en su sección transversal y las ondulaciones de banda. Los espacios libres creados permiten que pueda fluir de forma específica el volumen aplastado del revestimiento elástico.

El recubrimiento contiene una pieza de relleno, p.ej., un acero plano. Por medio de esto se consigue que el aplastamiento pueda adaptarse de forma específica, por medio de un factor de forma, a la misión funcional, mientras que la posición oblicua del recubrimiento en dirección de tracción puede producirse casi sin limitaciones.

Una aplicación lógica consiste en que sólo esté configurada una cadena de carro giratoria, como mesa giratoria. Con ello se aplican fuerzas a la banda, por medio de imanes permanentes o a través de electroimanes, para poder aplicar fuerzas de frenado o tracción. Se tira de la banda metálica magnetizable, a través de las fuerzas de apriete, sobre el cinturón de protección de la cadena de carro, y se generan fuerzas de arrastre de forma correspondiente al valor \mu.

Como posibilidad ulterior es favorable que dos rodillos giratorios estén equipados con imanes permanentes o con electroimanes y que se cree, mediante los polos magnéticos colocados encima, un campo migratorio magnético, paralelo, lineal, que actúe en el material de banda eléctricamente conductor como freno de corrientes parásitas lineal, giratorio.

El calentamiento de la banda metálica se consigue cuando la energía se alimenta conductiva o inductivamente a través del sistema giratorio. Este efecto puede aplicarse igualmente con procesos galvánicos o de otro tipo.

Si el sistema giratorio se equipa con cabezas medidoras electrónicas, pueden comprobarse con mucha precisión por ejemplo el grosor de banda, las características superficiales, las estructuras metálicas y similares, ya que la banda metálica y la cabeza de pruebas pueden funcionar en una posición fijada, a lo largo de un tiempo determinado, con idéntica velocidad.

Se consigue un grado de eficacia óptimo si el accionamiento lineal mecánico se hace funcionar mediante un accionamiento lineal eléctrico. Esta forma de ejecución carga el sistema de cadenas de carro solamente en la región de arrastre lineal y, de este modo, lógico en especial para grandes fuerzas y grandes velocidades.

Si la estructura de frenado se coloca encima de un bastidor de control a la altura de la línea de ajuste, se hace posible un control extremadamente preciso de la banda con relación al centro de banda o a la arista de banda, ya que mediante esta medida se "desconstruye" el momento de vuelco. Por medio de esto se evitan variaciones de tracción a causa de vibraciones. Para procesos enderezadores por laminación y estiramiento, esto es un aspecto importante.

La estructura de frenado o el bastidor de control pueden ampliarse en un bastidor de medición de tracción de banda. Aquí estos conjuntos cuelgan de resortes de lámina. Las fuerzas reactivas de la tracción de banda se detectan de forma no falseada a través de celdas de medición. Este sistema de medición es capaz de medir exclusivamente las fuerzas horizontales con una elevada precisión de repetición y puede, según el margen de medición, ajustarse a unos pocos newton.

Para requisitos elevados, por ejemplo en bandas con una gran sensibilidad superficial, como banda de cobre o aluminio, son posibles efectos especiales mediante la invención, y precisamente mediante la alimentación relativa de las cadenas con los bloques de rodillos en una región relativamente corta de sujeción y arrastre, por medio de regletas de guiado rectas, que hacen posible al mismo tiempo el apuntalamiento de las fuerzas de sujeción. De este modo pueden absorberse fuerzas de apriete relativamente grandes, que son necesarias para garantizar grandes fuerzas de tracción o retención, sin movimiento relativo entre la banda y los bloques de rodillos giratorios, de tipo carro. Mediante curvas de entrada y salida en las regletas de guiado rectas de la región de arrastre se consigue la alimentación, de forma específica, de los bloques de rodillos. Mediante la configuración especial se hace posible una transición muy elástica. Mediante la introducción de chapas de moldeo se reduce de forma específica el aplastamiento del recubrimiento elástico.

La configuración del accionamiento lineal eléctrico tiene la ventaja de que la carga de los extremos de bisagra de bridas de carro de cadenas se produce solamente a partir de las fuerzas inversoras y centrífugas, mientras que las cargas causadas por las tracciones de banda a aplicar sólo actúan en la región de arrastre. El dimensionamiento de las bisagras puede limitarse de este modo a las fuerzas inversoras y centrífugas. Por medio de esto se minimiza el desgaste.

El tramo de arrastre puede configurarse de tal modo, que a la banda metálica se alimente corriente conductiva o inductivamente. Esta solución se aplica con preferencia en procesos galvánicos, al calentar la banda, para microprocesos en la banda y para crear campos magnéticos, que se utilizan para aplicar fuerzas de retención. Para la alimentación de corriente se introducen materiales conductores de corriente en los bloques de rodillos de tipo carro. La corriente puede conectarse de forma específica, cuando los bloques de rodillos pasan por la región de arrastre. Con independencia de un mejor grado de eficacia con relación a instalaciones de horno de recocer usuales por combustión de gas o aceite, una gran ventaja de esta medida radica en que la alimentación de energía puede desconectarse en cualquier momento. En la aplicación del procedimiento de corrientes parásitas pueden regularse, la tracción de banda por medio de la velocidad en contrasentido del carro de cadenas y la fuerza de retención mediante la modificación de la frecuencia.

Si se equipan los soportes de recubrimiento del sistema de cadenas de carro con sondas de medición, se crean mediante la mesa giratoria unas condiciones de valoración ideales. El sistema de cadenas de carro giratorio tiene la misión de llevar la banda y garantizar una distancia de banda fija respecto a las cabezas medidoras o bobinas magnéticas. El tiempo de retención para el proceso de pruebas puede ajustarse mediante la determinación del tramo de contacto, ya que en esta región la banda metálica y el sistema de cadenas de carro tienen la misma velocidad. La aplicación es apropiada para mediciones de grosores de banda, mediciones de tensiones en la banda, exploraciones superficiales y otros sistemas de pruebas. La alimentación de las corrientes puede realizarse, a elección, desde dentro o lateralmente desde fuera. La conexión y desconexión se realiza después de que el carro de cadenas haya alcanzado el tramo paralelo, o bien antes de que éste abandone el tramo paralelo.

Según el mismo sistema puede alimentarse con tensión imanes aislados o bobinas magnéticas, que estén situados en toda la región del segmento. Se tira de la banda sobre el carro de cadenas a través de las fuerzas de apriete magnéticas. Dependiendo de estas fuerzas y del valor \mu pueden practicarse tracciones de banda sobre el sistema de carro de cadenas. Esto es también posible por medio de imanes permanentes. Esta configuración es apropiada para bandas metálicas magnetizables.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se explica con más detalle la invención, con base en los ejemplos de ejecución representados en los dibujos. Aquí muestran:

la fig. 1 una estructura de frenado de banda dividida;

la fig. 2 la vista frontal de una estructura de frenado con bastidor de control y medición, cortada parcialmente;

la fig. 3 la vista lateral de una estructura de frenado con bastidor de control y medición, cortada parcialmente;

las figs. 4 y 5 un posible recubrimiento elástico en diferentes estados de carga;

la fig. 6 avances y retrocesos a causa de campos de corrientes parásitas; y

la fig. 7 avances y retrocesos a causa de campos magnéticos.

Formas de ejecución de la invención

La disposición representada tiene la gran ventaja de que las tiras de banda aisladas se alimentan tangencialmente, sin rodillo de inversión, al cabrestante de arrollamiento 1, 2. Los retrocesos creados en la estructura de frenado 5, 6 se llevan al punto de contacto sin pérdidas por cambio de dirección y sin movimientos relativos. Por medio de esto se crean unas premisas ideales para una distribución uniforme y específica de la tracción de banda. La entrada tangencial se postregula continuamente. El número 1 muestra el mandril de arrollamiento del cabestrante de arrollamiento, el 2 la bobina arrollada, el 3 la tercera separación para las tiras de banda, el 4 la banda metálica, el 5 el rodillo rotatorio superior, el 6 rodillo rotatorio inferior, el 7 la segunda separación y el 8 la primera separación, para alimentar la banda metálica en ángulo recto a la estructura de frenado desde el lazo 9. El 10 es la tijera de escisión.

La particularidad de esta solución conforme a la fig. 2 consiste en que el accionamiento lineal mecánico se mueve por medio de un accionamiento lineal eléctrico 19. Mediante esta solución es posible aplicar grandes tracciones de banda en la banda metálica sobre el recorrido más corto. Durante los cambios de dirección sólo influyen en la cadena de carro las fuerzas procedentes de las fuerzas centrífugas y los movimientos de bisagra. La cadena de carro 11 puede configurarse de forma más sencilla. Puede prescindirse de toda la cadena compuesta de eje con las ruedas de cadena, árbol articulado, engranaje, acoplamiento y motor eléctrico. Se controlan sin problemas velocidades bastante superiores, con una tracción de banda al mismo tiempo elevada. El número 12 muestra el recubrimiento de segmento elástico, el 13 el soporte de recubrimiento, el 14 el carril de rodadura.

La estructura 20 cuelga del bastidor de control 21 por medios de resortes de lámina 24. La tracción de banda puede medirse por medio de celdas de pesada 23 por medio de cambios de dirección, sin falseamiento, con una histéresis muy reducida y una precisión de repetición muy elevada. La estructura de frenado y tracción 20 se compone de bastidor, rodillos giratorios 5 y 6 dispuestos enfrente, que están instalados en guías 18 del bastidor 20 y de los que el rodillo giratorio superior 5 se aplica, por medio de vástagos de émbolo 18 impulsados por cilindros, contra el rodillo giratorio inferior 6.

Las cadenas 11 y 1a se componen de una multitud de bloques de rodillos de tipo carro, acoplados entre sí, que se extienden todo a lo ancho de una banda 4 que entra en el sentido de flecha 25 y ruedan, al menos con ruedas de apoyo 26 por ambos lados y rodillos de guiado laterales 27, sobre una pista de rodadura o se apoyan lateralmente en la misma. La pista de rodadura se guía hasta una región de arrastre, en la que los bloques de rodillos 11 situados enfrente aprisionan la banda 4 por ambos lados y la sujetan entre ellos.

Los soportes de recubrimiento 13 están dotados de un recubrimiento elástico 12. La anchura del recubrimiento se corresponde con la división de cadena T y se extiende por dentro de los ejes de las ruedas de apoyo 26 de dos bloques contiguos, es decir, consecutivos. Los ejes forman al mismo tiempo un punto de giro definido. El recubrimiento 12 se configura mediante espacios libres 30, de tal manera que se hace posible, por el lado de entrada y de salida, una adaptación especialmente elástica del recubrimiento aplastado. La altura de aplastamiento del recubrimiento debería ser lo menor posible, para mantener el trabajo de desnervado lo más reducido posible. Al mismo tiempo, el recubrimiento debe recibir una gran elasticidad en la dirección de tracción de banda para hacer posibles, a través de la diferente posición oblicua del recubrimiento, diferentes velocidades de banda para las tiras de banda hendida aisladas, como se muestra en la fig. 5. Esta contradicción funcional se obtiene mediante la configuración conforme a la invención, con lo que por medio de las regiones de apoyo 31 y 32, a través del factor de forma, la altura de aplastamiento de la misión puede adaptarse, pero la posición oblicua del recubrimiento se limita de forma tan solo insignificante. La figura 4 muestra la posición del recubrimiento con tracción de banda reducida, la fig. 5 con tracción de banda elevada.

Si los soportes de recubrimiento 13 se equipan con imanes permanentes 33 o bobinas magnéticas 34, que crean campos de corrientes parásitas, pueden utilizarse bandas conductoras, en especial bandas de aluminio, cobre y sus aleaciones, para aplicar tracciones de banda. La cadena de carro se mueve con ello, en toda regla, en contra de la dirección de marcha de la banda. La longitud del tramo de contacto puede adaptarse según cada necesidad.

Esta forma de configuración conforme a la fig. 6 es de gran interés para bandas metálicas con un esfuerzo superficial máximo, ya que no existe ningún contacto con el sistema de frenado. La distancia entre los imanes permanentes 33 o bobinas 34 puede mantenerse constante, por medio de que los apuntalamientos de los rodillos giratorios se ajustan mediante los bloques elásticos 35. La banda metálica 4 está suspendida, a causa de las fuerzas de apriete, entre los imanes permanentes 33 o las bobinas 34. También se ha representado el cinturón de protección 36. Si se sustituyen los cilindros 18 por accionamientos de husillo, puede ajustarse la distancia y la máquina obtiene con esto un elemento regulador adicional.

Si los soportes de recubrimiento 13 se equipan con imanes permanentes 33 o bobinas magnéticas 34, que crean campos magnéticos, pueden utilizarse bandas metálicas magnetizables, para aplicar tracciones de banda. La cadena de carro se mueve con ello en la dirección de marcha de la banda. La longitud del tramo de contacto puede adaptarse según cada necesidad.

Esta forma de configuración es de gran interés para bandas metálicas con un esfuerzo superficial máximo, ya que sólo existe contacto con el sistema de frenado por un lado.

Claims

1. Dispositivo para tirar de, o frenar, bandas metálicas o chapas, en especial para varias bandas estrechas con efecto de frenado separado por bandas, con preferencia en líneas de banda entre sistemas de cadenas (26, 27) que circulan sinfín y que sujetan la banda o chapa (4) con bloques de rodillos (11) de tipo carro, caracterizado porque cada bloque de rodillos (11) lleva su propio recubrimiento elástico (12), que puede adaptarse de forma específica por medio de configuración y piezas de relleno (31, 32).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por un recubrimiento cerrado en la región de contacto.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por la aplicación de bobinas magnéticas sobre los bloques de rodillos (11).

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por la aplicación de imanes permanentes (33) sobre los bloques de rodillos (11).

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por mediciones de planeidad en la banda (4) que circula simultáneamente.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por elementos de medición de planeidad en el recubrimiento elástico (13).

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por elementos de medición de planeidad sobre los bloques de rodillos giratorios (11).

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el accionamiento de la estructura de frenado por medio de un motor lineal eléctrico.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por la oscilación de la estructura de frenado, de tal manera que la banda (4) se alimenta tangencialmente a la bobina (2).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por una estructura de frenado flotante en un bastidor de medición, de tal manera que las fuerzas reactivas se apuntalan horizontalmente y se detectan por medio de celdas de pesada.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por un bastidor de control a la altura de la línea de ajuste de la estructura de frenado, de tal manera que se elimina el momento de vuelco.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por una tracción de banda lineal por medio de un sistema de corrientes parásitas.

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado por una tracción de banda lineal, generada por el movimiento en contra de la dirección de marcha de la banda.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por una tracción de banda lineal por medio de fuerzas magnéticas.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por la disposición de estructuras de curvado y dispositivos de rectificado de banda entre estructuras giratorias.