ES2203468T3 - Guia de control ajustable. - Google Patents

Guia de control ajustable.

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ES2203468T3 ES00928769T ES00928769T ES2203468T3 ES 2203468 T3 ES2203468 T3 ES 2203468T3 ES 00928769 T ES00928769 T ES 00928769T ES 00928769 T ES00928769 T ES 00928769T ES 2203468 T3 ES2203468 T3 ES 2203468T3
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Abstract

Un montaje (18) de guía con cilindros para guiar una pieza de trabajo dentro de un canal del cilindro de un tren de laminación, comprendiendo dicho montaje de guía: una estructura rígida (20, 22, 24) de carcasa; un par de soportes (26) de cilindro que se extienden longitudinalmente a la estructura de carcasa en lados opuestos de la dirección pretendida de desplazamiento de la pieza de trabajo; medios de pivote (30) para montar dichos soportes de cilindro sobre dicha estructura de carcasa para movimiento pivotante alrededor de primeros ejes paralelos, estando situados dichos medios de pivote entre secciones delantera y trasera de dichos soportes de cilindro; cilindros (28) de guía portados en las secciones delanteras de dichos soportes de cilindro para rotación alrededor de segundos ejes paralelos a dichos primeros ejes, definiendo dichos cilindros de guía un espacio entre ellos y estando configurados para aplicarse con y guiar la pieza de trabajo al canal del cilindro del tren de laminación; medios de ajuste (36) que actúan sobre las secciones traseras de dichos soportes de cilindro para hacerlos pivotar en sentidos opuestos alrededor de dichos primeros ejes para ajustar por ello el tamaño de dicho espacio y medios (32) de aplicación de fuerza para ejercer fuerzas deformables que empujan las secciones delanteras de dichos soportes de cilindro separándolas mientras empujan las secciones traseras de dichos soportes de cilindro a contactar con dichos medios de ajuste; caracterizado porque la magnitud de dichas fuerzas deformables varía en una relación generalmente lineal con respecto a cambios en el tamaño del espacio definido por dichos cilindros de guía; y medios (38) de detección de fuerza están asociados con dichos medios de ajuste para generar señales de salida representativas de la magnitud de dichas fuerzas deformables.

Description

Guía de control ajustable.
Antecedentes 1. Campo de la invención
Esta invención se refiere a guías con cilindros del tipo empleado en trenes de laminación para guiar productos en barra y varilla a los canales del cilindro.
2. Descripción de la técnica anterior.
En la laminación de varillas y barras de acero, se pueden realizar beneficios funcionales significativos empleando los llamados "trenes de reducción-dimensionamiento" ("RSM") del tipo descrito en el documento US-A-5.325.697. Las ventajas de laminar con tales trenes incluyen un control dimensional mejorado del producto acabado, una utilización superior del tren y una capacidad de libre dimensionamiento aumentada.
La figura 1 ilustra una evolución del canal típico del proceso de reducción-dimensionamiento, que empieza con un óvalo 10 delantero seguido por tres canales redondos 12, 14 y 16. Se pueden hacer cambios relativamente pequeños en la barra o varilla redonda acabadas cambiando las separaciones de los cilindros en los tres últimos canales redondos. Alternativamente, la sección de alimentación, que es típicamente redonda, puede ser cambiada ligeramente, pero esto conlleva ajustar el equipo del tren aguas arriba, dando como resultado una sección de alimentación no redonda, que puede imponer otras limitaciones al proceso.
Ha existido una falta de disposición por parte de los expertos en la técnica para lograr cualquier cambio de separación en el canal ovalado 10, debido a problemas asociados con el ajuste de las guías de entrada con cilindros aguas abajo para concordar exactamente con el óvalo modificado resultante. Las guías con cilindros de la tecnología anterior no tienen la capacidad de ser ajustadas con precisión mientras están situadas sobre el tren, y se usa para esto generalmente una estación de alineación fuera de línea, que requiere evidentemente retirada de la guía del tren y, por lo tanto, una detención del mismo.
No es deseable alimentar una sección sobredimensionada a través de una guía de entrada con cilindros, ya que esto reduce de manera drástica la vida de los rodamientos dentro de los cilindros de guía y puede conducir a algunos problemas de tratamiento adicionales. Si la sección ovalada se ajusta para ser menor que la fijación de guía, una severa oscilación del producto laminado se manifiesta dentro de la guía, causando severos problemas de tratamiento y un producto acabado de pobre calidad.
Un objetivo de la presente invención es proporcionar un montaje de guía con cilindros que pueda ser ajustado con precisión en línea para acomodar diferentes secciones del proceso dimensionadas, haciendo posible así, por ejemplo, cambiar la separación del canal ovalado 10 que, a su vez, aumenta beneficiosamente la capacidad de libre dimensionamiento del tren.
El documento US-A-4.790.164 describe un montaje de guía con cilindros para guiar material de laminar entre los canales de las cajas de laminación. El montaje conocido tiene un par de cilindros de guía soportados en ejes paralelos en lados opuestos del material laminado. Un sensor local sirve para establecer la presión ejercida sobre los cilindros por el material laminado y proporciona una señal usada para ajustar los cilindros de guía.
El documento US-A-4.680.953 describe un montaje de guía con cilindros con brazos montados de modo pivotable que portan los cilindros. Unos resortes actúan sobre los brazos para empujar los cilindros separándolos mientras que una brida ajustable actúa contra la fuerza del resorte para ajustar el espacio entre cilindros.
Según la invención, y como se conoce del documento US-A-4.680.953, se prevé un montaje de guía con cilindros para guiar una pieza de trabajo a un canal del cilindro de un tren de laminación, comprendiendo dicho montaje de guía:
una estructura rígida de carcasa;
un par de soportes de cilindro que se extienden longitudinalmente a la estructura de carcasa en lados opuestos de la dirección pretendida de desplazamiento de la pieza de trabajo;
medios de pivote para montar dichos soportes de cilindro sobre dicha estructura de carcasa para movimiento pivotante alrededor de primeros ejes paralelos, estando situados dichos medios de pivote entre secciones delantera y trasera de dichos soportes de cilindro;
cilindros de guía portados en las secciones delanteras de dichos soportes de cilindro para rotación alrededor de segundos ejes paralelos a dichos primeros ejes, definiendo dichos cilindros de guía un espacio entre ellos y estando configurados para aplicarse con y guiar la pieza de trabajo al canal del cilindro del tren de laminación;
medios de ajuste que actúan sobre las secciones traseras de dichos soportes de cilindro para hacerlos pivotar en sentidos opuestos alrededor de dichos primeros ejes para ajustar por ello el tamaño de dicho espacio y
medios de aplicación de fuerza para ejercer fuerzas deformables que empujan las secciones delanteras de dichos soportes de cilindro separándolas mientras empujan las secciones traseras de dichos soportes de cilindro a contactar con dichos medios de ajuste, caracterizado porque la magnitud de dichas fuerzas deformables varía en una relación generalmente lineal con respecto a cambios en el tamaño del espacio definido por dichos cilindros de guía; y
medios de detección de fuerza están asociados con dichos medios de ajuste para generar señales de salida representativas de la magnitud de dichas fuerzas deformables.
Se definen propiedades preferidas adicionales de la invención en las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una ilustración esquemática de una evolución de canal típico en un proceso de reducción-dimensionamiento;
la figura 2 es una vista en planta desde arriba parcialmente cortada de un montaje de guía con cilindros de acuerdo con la presente invención;
la figura 3 es una vista lateral parcialmente cortada del montaje de guía con cilindros;
la figura 4 es una vista lateral parcialmente cortada del montaje de guía con cilindros, como se ven de derecha a izquierda en la figura 3;
la figura 5a ilustra de modo esquemático las fuerzas que actúan sobre uno de los brazos de guía; y
la figura 5b es un gráfico que representa la relación entre la fuerza medida actuando sobre cada soporte de cilindro y su desviación desde una configuración de referencia inicial.
Descripción detallada de la realización preferida
Haciendo referencia inicialmente a las figuras 2-4, un montaje de guía con cilindros de acuerdo con la presente invención se indica, en general, como 18. El montaje de guía incluye una estructura rígida de carcasa denominada comúnmente "caja de guía", que tiene una base 20 con miembros laterales integrales 22 espaciados lateralmente y una pieza 24 de nariz. Un par de soportes 26 de cilindro se extiende longitudinalmente a la estructura de carcasa en lados opuestos de la dirección pretendida de desplazamiento "T" de la pieza de trabajo, en este caso, una sección de proceso ovalada recibida desde el canal ovalado 10 para suministro al siguiente canal redondo 12 sucesivo.
Los cilindros 28 de guía están portados a rotación en los extremos delanteros de los soportes 26 de cilindro. Los cilindros de guía definen un espacio entre ellos y están configurados para aplicarse con y guiar la sección de proceso ovalada, de manera que esté correctamente presentada al canal redondo, con el eje alargado "A" del óvalo (mostrado en la figura 1) normal a los ejes de los cilindros del canal redondo 12.
La estructura de carcasa incluye además pivotes verticales 30 sobre los que están montados los soportes 26 de cilindro para movimiento alrededor de ejes que se extienden generalmente paralelos a los ejes rotatorios de los cilindros 28 de guía.
Los resortes de compresión 32 están situados en taladros en los soportes 26 de cilindro. Los resortes se apoyan contra los miembros laterales 22 de la estructura de carcasa y están capturados en sus taladros respectivos por placas de cubierta 34 aseguradas a los soportes de cilindro. Los resortes 32 están cargados en compresión y, como tales, ejercen fuerzas deformables "F" (véase la figura 5a) sobre los soportes de cilindro, empujando estos para hacerlos girar en sentidos opuestos alrededor de los pivotes 30, como se representa de modo diagramático por las flechas en la figura 2.
La rotación inducida por resorte de los soportes de cilindro es resistida por topes que comprenden tornillos de ajuste 33 situados para ser contactados por sensores 38 sensibles a carga portados sobre prolongaciones hacia atrás de los soportes de cilindro.
Como se puede ver en la figura 4, los tornillos de ajuste 36 están roscados en secciones roscadas a mano derecha y a izquierda de los miembros laterales 22 de la estructura de carcasa. Los extremos cuadrados 42 de los tornillos de ajuste deslizan axialmente dentro del taladro cuadrado 40 de un engranaje 44 que engrana con un engranaje 46 en un árbol de accionamiento 48 que tiene dos puntos de accionamiento 48a, 48b. El punto de accionamiento 48a es para ajuste manual, usado, en general, para configuración fuera de línea de la guía. El otro punto 48b coincide con el árbol de salida 50 de una caja 52 de engranajes a 90º que funciona o manualmente o por un motor (no mostrado) que puede estar controlado remotamente.
Como se muestra en la figura 5a, a la fuerza F ejercida por el resorte 32 se le opone la fuerza "L", sirviendo los sensores 38 para medir la magnitud de la fuerza F.
Son posibles diversos modos de funcionamiento después del ajuste inicial.
1. Modo de control de posición
La figura 5b muestra que cuando la guía está ajustada a su fijación deseada "G_{1}", la salida de cada sensor se graba como "F_{1}". La guía es desviada entonces a una fijación conocida "G_{2}" diferente por medio de una barra de calibre u otros medios de desviación controlada (no mostrados), y se graba la nueva salida "F_{2}" del sensor. Esto se puede repetir para otras configuraciones diferentes, si se desea precisión mejorada. Sin embargo, dos puntos son usualmente suficientes para describir la relación entre la configuración de la guía y la salida del sensor, que es, en general, lineal.
Saber la relación entre la configuración de la guía y la salida del sensor permite que la guía sea ajustada a una configuración predeterminada "F_{x}" del sensor que se corresponde a la separación deseada entre el cilindro "G_{x}" de guía. Por consiguiente, la guía puede estar situada con precisión sin ser retirada del tren.
Cuando se requieran cambios para el óvalo de proceso, la guía puede ser ajustada remotamente a fin de volver a situar los cilindros de guía a la altura de óvalo deseada, conduciendo a un aumento en la capacidad de intervalo de libre dimensionamiento del funcionamiento de reducción y dimensionamiento.
2. Modo de control de la salida del sensor
Para este modo, se supone que el elemento de resorte usado dentro de la guía tiene variación insignificante cuando se ajusta la separación de guía en pequeñas cantidades.
La guía se fija como se ha detallado anteriormente y una vez que los cilindros están en la configuración correcta para la sección que está siendo laminada, se graba la salida del sensor (o sensores).
La guía se instala entonces sobre el tren y cuando el perfil entra en la guía, se supervisa y graba de nuevo la salida del sensor. Si el tren está fijado correctamente, la salida del sensor durante la laminación debería ser muy próxima a la del ajuste inicial. Si no, luego, el espacio de laminación del tren puede ser ajustado para cambiar la altura del óvalo delantero hasta que se cumpla esta condición.
Cuando se requieran ajustes para el canal ovalado, la guía puede ser ajustada usando el aparato de ajuste remotamente accionable, como se ha detallado anteriormente, de manera que la separación entre los cilindros de guía sea aproximadamente la magnitud requerida por el nuevo ajuste. Cuando la primera barra del nuevo tamaño entra en la guía, la salida del sensor se supervisa y se compara con el valor del ajuste inicial. Si es necesario, la guía puede ser ajustada en consecuencia hasta que se consiga la salida correcta. Idealmente, esto se logra con control automático de bucle cerrado, pero se puede controlar, también, manualmente.
Este modo de funcionamiento asegura que las guías están siempre fijadas para concordar con las dimensiones del óvalo de proceso. Cuando se cambia el óvalo de proceso, se puede hacer que la guía se adapte en consecuencia, conduciendo, por lo tanto, a un aumento en la capacidad de intervalo de libre dimensionamiento del funcionamiento de reducción y dimensionamiento.
Este modo permite, también, que la guía sea fijada para eliminar perfil sobrecargado u oscilante, así como para permitir que la guía sea ajustada remotamente de acuerdo con cambios de temperatura y de resistencia a la deformación asociados con productos de diferente clase.
Se pueden aplicar todos los conceptos anteriores a la laminación de formas y productos planos, así como a redondos.
A la luz de lo anterior, se apreciará ahora por los expertos en la técnica que se pueden hacer diversos cambios y modificaciones a la realización elegida en esta memoria para fines de descripción sin salirse del alcance de la invención, como se define por las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, aunque se han descrito resortes de compresión 32, podrían ser sustituidos por otros componentes que ejercen fuerza, incluyendo resortes de disco, dispositivos accionados por fluido, elastómeros, etc. Los sensores pueden ser distintos de sensibles a carga, incluyendo, por ejemplo, los sensibles a deformación, desviación por presión, etc. Además, aunque se muestran dos sensores, uno para cada soporte de cilindro, una alternativa aceptable sería emplear sólo un sensor sobre uno de los soportes de cilindro.

Claims (6)

1. Un montaje (18) de guía con cilindros para guiar una pieza de trabajo dentro de un canal del cilindro de un tren de laminación, comprendiendo dicho montaje de guía:
una estructura rígida (20, 22, 24) de carcasa;
un par de soportes (26) de cilindro que se extienden longitudinalmente a la estructura de carcasa en lados opuestos de la dirección pretendida de desplazamiento de la pieza de trabajo;
medios de pivote (30) para montar dichos soportes de cilindro sobre dicha estructura de carcasa para movimiento pivotante alrededor de primeros ejes paralelos, estando situados dichos medios de pivote entre secciones delantera y trasera de dichos soportes de cilindro;
cilindros (28) de guía portados en las secciones delanteras de dichos soportes de cilindro para rotación alrededor de segundos ejes paralelos a dichos primeros ejes, definiendo dichos cilindros de guía un espacio entre ellos y estando configurados para aplicarse con y guiar la pieza de trabajo al canal del cilindro del tren de laminación;
medios de ajuste (36) que actúan sobre las secciones traseras de dichos soportes de cilindro para hacerlos pivotar en sentidos opuestos alrededor de dichos primeros ejes para ajustar por ello el tamaño de dicho espacio y
medios (32) de aplicación de fuerza para ejercer fuerzas deformables que empujan las secciones delanteras de dichos soportes de cilindro separándolas mientras empujan las secciones traseras de dichos soportes de cilindro a contactar con dichos medios de ajuste; caracterizado porque la magnitud de dichas fuerzas deformables varía en una relación generalmente lineal con respecto a cambios en el tamaño del espacio definido por dichos cilindros de guía; y
medios (38) de detección de fuerza están asociados con dichos medios de ajuste para generar señales de salida representativas de la magnitud de dichas fuerzas deformables.
2. El montaje de guía con cilindros según la reivindicación 1, en el que dichos medios de aplicación de fuerza comprenden resortes elásticos (32) interpuestos entre dichos soportes (26) de cilindro y lados (22) adyacentes de dicha estructura de carcasa (20, 22, 24).
3. El montaje de guía con cilindros según la reivindicación 1 ó 2, en el que dichos medios de ajuste (36) son remotamente accionables.
4. El montaje de guía con cilindros según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dichos medios (38) de detección de fuerza comprenden sensores sensibles a carga interpuestos tanto entre dichos soportes (26) de cilindro como entre dichos medios de ajuste (36).
5. El montaje de guía con cilindros según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los medios de ajuste (36) que están montados sobre la estructura de carcasa actúan como topes que resisten la rotación de los soportes de cilindro.
6. El montaje de guía con cilindros según la reivindicación 5, en el que al menos uno de los medios de ajuste actúa a través de los medios de detección de fuerza.
ES00928769T 1999-05-03 2000-05-03 Guia de control ajustable. Expired - Lifetime ES2203468T3 (es)

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