ES2223661T3 - Aparato para transportar y enfriar productos laminados como varillas, hilos, piezas redondas y similares. - Google Patents

Abstract

Aparato para transportar y enfriar productos laminados (11), como barras piezas redondas, varillas similares, que puedan disponerse aguas abajo de un cabezal para formar carretes (12), que comprende una pluralidad de rodillos de transporte (20), por lo menos parcialmente motorizados y dispuestos paralelos entre sí, con el objeto de definir un plano de transporte prácticamente horizontal, sobre el cual dichos productos laminados (11) dispuestos en bobinas (16) pueden descansar, un dispositivo de ventilación (22) dispuesto en correspondencia con dichos rodillos de transporte (20) para insuflar aire hacia los mencionados productos laminados (11) y un dispositivo transportador para transportar hacia los bordes laterales de dichas bobinas (16) una mayor cantidad de aire que hacia la zona central de dichas bobinas (16), aparato caracterizado porque dicho dispositivo transportador comprende una pluralidad de elementos (23), dispuestos a intervalos entre dichos rodillos de transporte (20), teniendocada uno de dichos elementos (23) una forma que define unos canales de tránsito (27), que tienen por lo menos una primera sección transversal mayor en correspondencia con los extremos de dichos rodillos de transporte (20) y por lo menos una segunda sección transversal menor en correspondencia con la zona central de dichos rodillos de transporte (20).

Description

Aparato para transportar y enfriar productos laminados como varillas, hilos, piezas redondas y similares.

Ambito de la invención

La presente invención se refiere a un aparato para transportar y enfriar varillas, hilos metálicos, piezas redondas de acero o similares, en el segmento comprendido entre una máquina para formar bobinas, dispuesta aguas abajo del último castillete de laminación de un tren laminador, y un dispositivo recogedor, en el que se enrolla el producto enfriado para formar rollos o bobinas.

Antecedentes de la invención

En el sector de los trenes de laminación en caliente, el estado de la técnica dispone de un aparato para transportar y enfriar de forma simultánea el producto laminado, como varillas, alambres, barras, piezas redondas o similares, entre la salida del último castillete de laminación y el dispositivo recogedor.

El producto laminado, que a la salida del último castillete de laminación tiene una temperatura comprendida entre 750°C y 1150°C, antes de enrollarse para formar rollos o bobinas, se enfría de hecho, adecuadamente, y se somete posiblemente a un tratamiento térmico, para conferirle la estructura final deseada así como las propiedades mecánicas que se pretenden.

Este enfriamiento se suele realizar utilizando aire, que se insufla sobre el producto que va pasando, por medio de unos ventiladores dispuestos por debajo de un transportador horizontal con rodillos.

El producto laminado, aguas abajo del último castillete de laminación, pasa al interior de un cabezal para formar bobinas.

Debido a que la densidad de las bobinas es superior en la zona lateral del transportador a la de la zona central, es necesario disponer de unos medios que permitan un enfriamiento prácticamente uniforme del producto.

En el estado de la técnica, se conoce un aparato en el que, entre los ventiladores que insuflan el aire y los rodillos transportadores, hay una o más placas horizontales, con aperturas diferenciadas, consistentes en hendiduras o agujeros, para dirigir una mayor cantidad de aire en correspondencia con la zonas laterales del transportador.

Este aparato convencional presenta sin embargo la desventaja de que resulta muy voluminoso, complejo y por lo tanto costoso y no es versátil, ya que una vez que las placas con agujero han sido dimensionadas y colocadas entre los ventiladores y los rodillos, resultan difíciles de modificar o sustituir por otras que tengan una configuración diferente de las aaperturas. Esta desventaja no carece de importancia, si tenemos en cuenta que es fundamental adaptar los métodos de enfriamiento según el tipo de producto tratado y el resultado final que se desea obtener. No hay que olvidar que la curva de enfriamiento del producto, es decir la reducción progresiva de la temperatura, es la causa unívoca de la transformación de fase y, por consiguiente, de las características mecánicas finales del producto.

El documento JP-A-59-113918 describe un dispositivo para transportar y enfriar barras laminadas, enrolladas en bobinas, que comprende una pluralidad de rodillos transportadores dispuestos con los ejes de rotación paralelos entre sí. Cada rodillo transportador tiene una parte central cilíndrica, que tiene un diámetro determinado y puede estar en contacto con el producto laminado a transportar, y dos partes laterales de diámetro inferior al de la parte central. Entre los rodillos, puestos cerca el uno del otro, se han creado uno pasos para el aire de enfriamiento, que se insufla desde abajo. Los pasos son más estrechos en el centro y más anchos en correspondencia con las zonas laterales. El dispositivo presenta sin embargo por lo menos las dos desventajas siguientes: los extremos laterales de los rodillos transportadores están debilitados, ya que su diámetro es reducido con respecto al de la parte central; además, en correspondencia con los extremos laterales, las bobinas tienden a deformarse por no tener nada que las soporte.

El presente solicitante ha ideado, realizado y comprobado, con excelentes resultados, el aparato para transportar y enfriar productos laminados, como varillas, alambres, piezas redondas o similares según la invención, y superar ciertos defectos del estado de la técnica.

Resumen de la invención

El aparato para transportar y enfriar productos laminados según la invención se expone y caracteriza en la reivindicación principal, mientras que las subreivindicaciones describen otras características innovadoras de la invención.

El aparato según la invención, que se puede disponer aguas abajo del cabezal de formación de bobinas en un tren de laminación, comprende unos rodillos de transporte, algunos de los cuales por lo menos están motorizados, dispuestos paralelos, con el objeto de definir un plano de transporte prácticamente horizontal, sobre el que puede descansar el producto laminado dispuesto en bobinas, un dispositivo de ventilación dispuesto en correspondencia con los rodillos transportadores para insuflar aire hacia el producto laminado y un dispositivo transportador para transportar una mayor cantidad de aire hacia los bordes laterales de las bobinas que hacia la zona central de las mismas.

Unos de los objetos de la invención es conseguir un dispositivo para transportar el aire, que permita enfriar de forma homogénea el producto laminado, mientras es transportado por los rodillos transportadores y que sea al mismo tiempo sencillo, fiable y fácil de sustituir.

Teniendo en cuenta este objetivo, el dispositivo para transportar el aire comprende una pluralidad de elementos dispuestos a intervalos entre los rodillos de transporte y configurados de modo que definan unos canales de tránsito, o aberturas de salida, que tengan por lo menos una primera sección transversal mayor en correspondencia con los extremos de los rodillos transportadores y por lo menos una segunda sección transversal, menor en correspondencia con la zona central de los rodillos transportadores.

Los elementos intermedios consisten de preferencia en rodillos dispuestos ligeramente más abajo que los rodillos de tracción, de forma que no interfieran con el producto laminado arriba, y que reciben el nombre de rodillos "falsos" ("dummy rollers").

Si bien el concepto general indica que el diámetro de los rodillos intermedios es variable, la forma de éste se puede elegir según se desee, en función de las características del producto a enfriar, la densidad de las bobinas, la velocidad de transporte de producto y cualquier otro parámetro que pueda influir en la curva de enfriamiento.

Según otra característica, que se suma e incorpora a las ventajas de los elementos intermedios, en la zona central del conducto transportador del dispositivo de ventilación, se han dispuesto dos interruptores; la inclinación controlada de los mismos permite dirigir más o menos aire hacia los extremos del rodillo de tracción y del rodillo intermedio.

Breve descripción de las figuras

Estas y otras características de la invención se podrán apreciar claramente en la siguiente descripción de algunas formas preferidas de realización, que se dan como ejemplo no restrictivo, con referencia a las figuras adjuntas, donde:

La figura 1 es una vista lateral esquemática de un aparato de transporte y enfriamiento según la invención;

La figura 2 es una vista desde arriba, parcial y ampliada, del aparato de la figura 1;

La figura 3 es un detalle ampliado de la figura 1;

La figura 4 es una vista transversal, parcial y esquemática, del aparato mostrado en la figura 1;

Las figuras 5a-5d son representaciones esquemáticas de un detalle del aparato mostrado en la figura 1, según cuatro formas diferentes de realización;

La figura 6 es una representación gráfica de la velocidad media del aire en las diferentes zonas del aparato mostrado en la figura 1, comparado con la de aparatos convencionales;

Las figuras 7a-7d muestran las cuatro realizaciones de las figuras 5a-5d en una variante.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

Con referencia a la figura 1, se puede ver un aparato 10 para transportar y enfriar productos laminados 11, como alambres, piezas redondas, varillas o similares, según la invención, dispuesto entre un cabezal para formar bobinas 12, aguas abajo del último castillete de laminación 13, y un dispositivo recogedor 15, de tipo convencional.

El cabezal para formar bobinas 12 puede doblar el producto laminado 11 que sale del castillete de laminación 13 a una temperatura comprendida entre 750°C y 1150°C aproximadamente, para formar una pluralidad de bobinas 16 (figuras 1 y 2), de forma continua y prácticamente circular, que se pueden disponer sobre un plano prácticamente horizontal, cada una de las cuales está ligeramente descentrado can respecto a la bobina adyacente.

El aparato 10 comprende un pluralidad de rodillos transportadores 20, montados de forma que puedan girar sobre una estructura de soporte 21 y dispuestos paralelos entre sí, con el objeto de definir un plano de soporte prácticamente horizontal, o cinta transportadora, para las bobinas 16. La cinta transportadora tiene una anchura "1" (figura 2) un poco superior al diámetro "d" de las bobinas 16 y define dos áreas laterales Al y A2 entre las bobinas 16 y los laterales de la estructura 21.

Las zonas A1 y A2 sirven para evitar que las bobinas 16 se bloqueen en los laterales de la estructura 21.

Por lo menos alguno de los rodillos transportadores 20 está motorizado y tiene unos órganos de transmisión de tipo convencional, que no se muestran en las figuras.

Por debajo de los rodillos transportadores 20, se ha dispuesto una pluralidad de ventiladores 22 (figuras 1 y 3), cada uno de los cuales puede generar una corriente de aire, desde abajo hacia arriba, que puede incidir en las bobinas 16 que pasan por arriba por los rodillos transportadores 20.

Según una característica de la invención, se han dispuesto unos rodillos intermedios 23, a intervalos entre los rodillos de transporte 20. Los rodillos 23 descansan de forma amovible sobre unos asientos correspondientes en forma de V 25, realizados sobre barras 26 que soportan la estructura 21.

Los rodillos intermedios 23 están dispuestos sobre un plano inferior al de los rodillos de transporte 20, de forma que nunca entran en contacto con el producto 11 que se tiene que transportar y enfriar.

Los rodillos intermedios 23 están configurados de modo que definan, junto con los rodillos de transporte 20, unos canales de transito o unos orificios de salida 27 (figuras 5a-5d) para el aire procedente de los ventiladores 22. Para ser más exactos, la sección transversal de los canales 27 es mayor en correspondencia con los extremos de los rodillos de transporte 20 y menor en correspondencia con la zona central de estos últimos. Esto se hace para transportar una mayor cantidad de aire refrigerante hacia los extremos laterales de las bobinas 16, donde hay una mayor densidad, y proporcionar un enfriamiento prácticamente homogéneo del producto laminado 11.

Para obtener esta variación de sección en los canales 27, los rodillos intermedios 23 pueden tener cualquier forma adecuada; pueden tener un diámetro constante D1 en la zona central y un diámetro D2, inferior a Dl, en las zonas periféricas, con un cambio repentino de diámetro entre ambas zonas (figura 5a); una forma idéntica a la anterior, aunque con una zona de conexión gradual entre la zona central y la zona periférica (figura 5b); una forma abarrilada (figura 5c); o una forma sinusoidal (figura 5d). Los rodillos 23 pueden tener, obviamente, muchas otras formas que no se muestran aquí.

Según una variante, para optimizar la alimentación de aire hacia las zonas en las que las bobinas 16 son más densas, y al mismo tiempo evitar que se transporte una gran cantidad de aire sin objetivo alguno hacia las zonas A1 y A2 de la cinta transportadora, los rodillos intermedios 23 están configurados adecuadamente de modo que sus extremos 23a y 23b (figura 7a-7d), cerca de la estructura 21, tengan el mismo diámetro D1 que tienen en su zona central. La distancia entre los bordes interiores de los dos extremos 23a y 23b es, ventajosamente, la misma que el diámetro "d" de las bobinas 16.

La relación entre el diámetro D2 y el diámetro D1 es, ventajosamente de 0,1 a 0,7.

Además, la relación entre la longitud de la zona central "m" (figuras 5a y 7a) y el diámetro "d" de las bobinas 16, que, en la figura 7a, corresponde prácticamente a la distancia entre los borde interiores de los dos extremos 23a y 23b, oscila, ventajosamente, entre 0,5 y 0,9.

Como cada rodillo intermedio 23 descansa sobre los asientos correspondientes en forma de V 25, se pueden quitar fácilmente y sustituir, incluso por otro rodillo de forma diferente, con el objeto de variar la sección de los canales 27.

Además, los rodillos intermedios 23 se pueden regular también en altura, mediante cualquier dispositivo convencional, no mostrado en las figuras, para adaptar el aparato 10 a las diferentes condiciones y materiales laminados, sin tener que cambiar los rodillos 23.

Según una variante, que no se muestra eh las figuras, entre dos rodillos de transporte adyacentes 20 se pueden disponer dos o más rodillos intermedios 23 con el objeto de definir unos canales 27 de formas diferentes.

Según otra característica de la invención, se asocian dos interruptores 29 y 30 con cada ventilador (figuras 3 y 4) y se disponen en el interior del conducto 31 para transportar el aire. Los interruptores 29 y 30 están enchavetados sobre unas espigas horizontales correspondientes 32 y 33 y conectados por medio de un par de mecanismos 35 y 36, de forma que sus rotaciones, tanto en el sentido de las aguas del reloj como en sentido contrario, están sincronizadas. Cada interruptor 30 está conectado con un mecanismo de accionamiento 37, que comprende un pistón fluido - dinámico 39, que puede regular la inclinación simultánea de ambos interruptores 29 y 30.

Con cada mecanismo 37 es por lo tanto posible regular la desviación, hacia los extremos de los rodillos 20 y 23, de la cantidad de aire impulsada hacia arriba por el ventilador correspondiente 22.

Unas pruebas prácticas han demostrado que con el aparato 10 según la invención, la velocidad media del aire en las diferentes zonas de la cinta transportadora, desde el centro hacia la periferia de los rodillos 20, o hacia los laterales de la estructura de transporte 21, tiene un desarrollo representado por una línea continua en el gráfico mostrado en la figura 6, en el que el eje x indica la relación entre el valor "X" medido desde el centro de la cinta transportadora y la distancia "X_{1}" desde el centro de la cinta transportadora a la periferia de ésta. Como se puede apreciar, el desarrollo de la velocidad media del aire, expresado en metros por segundo, tiene un pico precisamente en correspondencia con la zona en la que las bobinas 16 del producto laminado 11 tiene su máxima densidad, contrariamente a lo que ocurre en dispositivos convencionales, en los que la velocidad media del aire, en las zonas correspondientes de las cintas transportadoras, es prácticamente constante, como se puede ver claramente por la línea de trazos que se muestra en la figura 6.

De hecho, en el aparato 10 según la invención, es el área de salida entre el rodillo de tracción 20 y el rodillo intermedio 23 la que distribuye el aire entre el borde y el centro de la cinta transportadora. La forma del rodillo intermedio 23 sirve para gestionar el perfil de velocidad sobre la anchura "1" de la cinta, incluso si la relación entre las velocidades del aire en el borde y en el centro es la misma.

Es evidente que se pueden realizar modificaciones y adiciones al aparato 10 descrito hasta aquí, aunque éstas seguirán encontrándose dentro del ámbito de la presente invención. Por ejemplo, los rodillos intermedios 23 se podrían sustituir por elementos de forma no cilíndrica, como placas con una sección variable o de otra forma.

Es también evidente que, aunque la invención se ha descrito con referencia a un ejemplo específico, todo experto en la materia podrá realizar otras muchas formas equivalentes, si bien todas ellas entrarán dentro del ámbito de la invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

1. Aparato para transportar y enfriar productos laminados (11), como barras piezas redondas, varillas similares, que puedan disponerse aguas abajo de un cabezal para formar carretes (12), que comprende una pluralidad de rodillos de transporte (20), por lo menos parcialmente motorizados y dispuestos paralelos entre sí, con el objeto de definir un plano de transporte prácticamente horizontal, sobre el cual dichos productos laminados (11) dispuestos en bobinas (16) pueden descansar, un dispositivo de ventilación (22) dispuesto en correspondencia con dichos rodillos de transporte (20) para insuflar aire hacia los mencionados productos laminados (11) y un dispositivo transportador para transportar hacia los bordes laterales de dichas bobinas (16) una mayor cantidad de aire que hacia la zona central de dichas bobinas (16), aparato caracterizado porque dicho dispositivo transportador comprende una pluralidad de elementos (23), dispuestos a intervalos entre dichos rodillos de transporte (20), teniendo cada uno de dichos elementos (23) una forma que define unos canales de tránsito (27), que tienen por lo menos una primera sección transversal mayor en correspondencia con los extremos de dichos rodillos de transporte (20) y por lo menos una segunda sección transversal menor en correspondencia con la zona central de dichos rodillos de transporte (20).

2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos elementos están constituidos por unos rodillos intermedios (23) de diámetro variable.

3. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos rodillos intermedios (23) tienen un diámetro mayor (D1) en correspondencia con una zona central inferior y un diámetro menor (D2) en correspondencia con sus extremos.

4. Aparato según la reivindicación 3, caracterizado porque dichos rodillos intermedios (23) tienen forma abarrilada.

5. Aparato según la reivindicación 3, caracterizado porque dichos rodillos intermedios (23) tienen forma sinusoidal.

6. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos rodillos intermedios (23) tienen sus extremos que descansan de forma amovible sobre unos asientos en forma de V (25), realizados sobre una estructura de soporte (21).

7. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos rodillos intermedios (23) están asociados con un dispositivo de elevación que puede regular su posición en altura con respecto a dichos rodillos de transporte (20).

8. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos rodillos intermedios (23) están configurados de modo que sus extremos (23a, 23b), exteriormente a la masa de dichas bobinas (16), tienen prácticamente el mismo diámetro (D1) que la citada zona central.

9. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado porque dos o más rodillos intermedios (23) están dispuestos entre dos rodillos de transporte adyacentes (20).

10. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos elementos están constituidos por placas de sección variable.

11. Aparato según la reivindicación 1, en el que el mencionado dispositivo de ventilación comprende una pluralidad de ventiladores (22), caracterizado porque cada uno de dichos ventiladores (22) está asociado por lo menos con un interruptor (30), dispuesto en el interior de un conducto transportador de aire (31), situado entre el ventilador correspondiente (22) y los mencionados rodillos de transporte (20), pudiendo desviar el aire insuflado por el ventilador (22) hacia la mencionada primera sección transversal mayor.

12. Aparato según la reivindicación 11, caracterizado porque dicho interruptor (30) está conectado con un mecanismo de accionamiento (37), que puede regular la inclinación del mismo.

13. Aparato según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque con cada uno de los mencionados ventiladores (22) están asociados dos interruptores (29, 30).

14. Aparato según la reivindicación 13, caracterizado porque estos dos interruptores (29, 30) están conectados entre sí por medio de un par de mecanismos (35, 36), de modo que sus inclinaciones están sincronizadas.