ES2236538T3 - Procedimiento y disposicion de toberas para lubricar con una anchura variable del intersticio entre cilindros de una caja de laminado. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para lubricar cilindros, especialmente para lubricar el intersticio entre los cilindros, en cajas de laminado para una banda de laminación, con una dispersión de aceite en agua, manteniendo de una forma que puede determinarse previamente tanto una característica de mezcla, como también un caudal de la dispersión, de modo que ésta se prepara en un mezclador (1) con proporciones regulables de agua y aceite para formar una dispersión homogénea, y se alimenta a diferentes zonas (Zi) de pulverización para la distribución (Bi) variable por el ancho de banda, y a cada zona (Zi) de pulverización con un ancho de banda (Bi) de pulverización asociable se le asocia al menos una hilera (Di) de toberas que son accionadas en cada caso por al menos una válvula (Si) de mando, caracterizado porque la cantidad total de dispersión de una zona (Zi) de pulverización se descarga mediante una única válvula (Si) de mando en cada caso y cada hilera (Di) de toberas está diseñada de tal manera que el número total de sus orificios de tobera, con la válvula (Si) de mando activada, descarga siempre la misma cantidad de dispersión y, con ello, las condiciones de flujo en el mezclador (1) permanecen sin cambios para todas las zonas (Zi) de pulverización.

Description

Procedimiento y disposición de toberas para lubricar con una anchura variable del intersticio entre cilindros de una caja de laminado.

La invención se refiere a un procedimiento para lubricar cilindros, especialmente para lubricar el intersticio entre los cilindros en cajas de laminado para una banda de laminación, con una dispersión de aceite en agua manteniendo de forma que puede determinarse previamente tanto una característica de mezcla, como también un caudal de la dispersión, de modo que ésta se prepara en un mezclador con proporciones regulables de agua y aceite para formar una dispersión homogénea, y se alimenta a diferentes zonas de pulverización para la distribución variable por el ancho de banda, y a cada zona de pulverización con un ancho de banda de pulverización asociable se le asocia al menos una hilera de toberas que son accionadas en cada caso por al menos una válvula de mando. La invención se refiere también a una disposición de toberas para realizar el procedimiento según la invención.

Tiene una importancia decisiva para la eficacia de la lubricación de los cilindros, especialmente de la lubricación del intersticio entre los cilindros en cajas de laminado para producir una banda laminada en caliente, la elaboración de una dispersión en forma de una mezcla de agua en aceite a partir de gotitas de aceite en agua que, sin embargo, no pueden disolverse unas en otras y cuya composición es constante. Además, esta dispersión debe compatibilizarse, en relación con el ancho de banda de la laminación, con el requisito de una lubricación en función de la anchura de los cilindros o del intersticio entre los cilindros.

En las lubricaciones conocidas de los intersticios entre cilindros no pueden mantenerse las condiciones de mezcla con un único equipo de mezcla, el denominado "mezclador", debido a la conexión adicional de toberas para ampliar el ancho de las zonas de pulverización. La dispersión se elabora en el mezclador. En éste fluye una cantidad de agua a determinar previamente con una presión dada y, por consiguiente, con una velocidad de flujo asignada a través del sistema de mezclado. La velocidad de flujo puede considerarse en este caso como factor esencial de la mezcla.

Entonces, si, tal como se muestra, por ejemplo, en el esquema de una lubricación del intersticio entre cilindros según el estado de la técnica, según la figura 1, se conectan toberas adicionalmente en función de la anchura, se aumenta con ello la cantidad de agua. Dado que esta cantidad de agua debe fluir siempre a través de la misma sección transversal del mezclador y a través del sistema de tuberías que le sigue, aumenta la velocidad de flujo en función de la ecuación de continuidad. En este caso, si la mezcla de aceite y agua está dimensionada para el caudal máximo, se relajará el efecto de manera esencial en el caso de un ancho de banda mínimo y, por consiguiente, con un caudal mínimo, a consecuencia de una velocidad de flujo decreciente. También disminuye la estabilidad de la dispersión durante el flujo a través del conducto de alimentación hacia las tuberías.

Como se muestra en este sentido en el ejemplo según la figura 1, en una construcción de una lubricación en función de la anchura del intersticio entre cilindros, se conectan, por ejemplo, diez toberas en 3 grupos. El ancho de banda de laminación mínimo requiere cuatro toberas. Entonces, según el ancho de banda, se conectan adicionalmente de manera secuencial dos toberas en cada caso. En este caso, se origina una falta de uniformidad puramente numérica de 4/10 o 1/2'5 para la cantidad de agua.

Si se tuviera que eliminar esta desventaja, deberían emplearse varios mezcladores y, con ello, también varias bombas con tuberías en función del ancho de banda para conseguir siempre condiciones ideales de flujo y mezcla.

El documento EP 1 040 877 A1 muestra un dispositivo para lubricar cilindros o el intersticio entre los cilindros en una caja de laminado. El dispositivo de pulverización, que se corresponde con el estado de la técnica mencionado anteriormente, muestra tres válvulas de mando. En este caso, se recoge la dispersión consumida, se separa en las diferentes fases agua/aceite y se aplica al dispositivo tras un nuevo tratamiento. Además, se prepara una emulsión con un 2% de aceite en agua en un depósito de mezcla y se mezcla mediante un agitador. El dispositivo está configurado con una tobera con tres colas de milano para un chorro de pulverización raso que pulveriza a lo ancho.

El documento EP 0 367 967 B1 describe un procedimiento para refrigerar y lubricar los cilindros en una caja de laminado al laminar en frío bandas metálicas alimentando emulgentes y al menos una emulsión de aceite y agua que contiene una fase oleaginosa, mediante toberas de emulsión, en el intersticio entre cilindros, de modo que la emulsión se elabora, antes del laminado en la caja de laminado o antes de la entrada de la banda en el intersticio formado por los cilindros de trabajo, en un aparato de peptizar mediante la alimentación separada de los medios que forman la emulsión, y la emulsión, tras cumplir su función de refrigeración y lubricación, se recoge detrás de la caja de laminado, se separa y las fases líquidas separadas se utilizan de forma independiente para formar la emulsión de entrada.

Con esta instalación de recirculación de la emulsión puede ajustarse cualquier concentración de aceite que se desee de la emulsión a las especificaciones correspondientes del proceso de laminación, en cualquier momento y con un retardo extremadamente reducido. A consecuencia de la flexibilidad sin retardo del sistema de refrigeración y lubricación para mecanismos de laminación en frío, puede conseguirse una mejor calidad del producto respecto al acabado superficial y a la planeidad de la banda laminada. Además, se simplifica la preparación de la emulsión y se realiza de forma más respetuosa con el medio ambiente, reduciéndose a la vez los costes de la instalación en comparación con las instalaciones de recirculación de emulsiones conocidas.

El documento EP 0 776 710 A1 da a conocer un dispositivo para ejercer influencia sobre el perfil de la banda laminada. Para contrarrestar posibles "edge drops" (entalladuras periféricas) que se originan al laminar la banda en frío, se propone refrigerar de forma regulada la zona de contacto de los cilindros de trabajo con el borde de la banda de tal manera que mediante el cambio de abombamiento ocasionado por la refrigeración se regule de forma contraria los "edge drops" causados fundamentalmente por el comportamiento de flujo transversal del material. Para ello, a las dos zonas finales en cada caso de las tablas de los cilindros se asocian otras barras de pulverización cuya zona de alcance se extiende en cada caso desde un extremo de la tabla a la zona del borde de la banda dirigida a este extremo de la tabla.

Según el documento JP-A-03-128113, para reducir de manera esencial el retardo al detener la inyección del aceite de laminación, una válvula de obturación se dota en el lado de salida de un mezclador con un conducto de conexión para agua caliente circunvalando el mezclador y la válvula de cierre.

Partiendo del estado de la técnica mencionado anteriormente, la invención se basa en el objetivo de indicar un procedimiento y una disposición de toberas con la que puedan pulverizarse diferentes anchos de banda de laminación, de modo que se parte de un caudal de agua constante, regulable y la mezcla de las fases agua/aceite debe permanecer siempre constante (de forma ideal).

Para alcanzar el objetivo, el procedimiento según la invención para lubricar cilindros, especialmente para lubricar el intersticio entre cilindros en cajas de laminado para la banda de laminación, prevé, según el preámbulo de la reivindicación 1, que la cantidad total de dispersión de una zona de pulverización se descargue mediante una única válvula de mando en cada caso, y que cada hilera de toberas esté diseñada de tal manera que el número total de sus orificios de tobera con la válvula de mando activada siempre descargue la misma cantidad de dispersión y, con ello, las condiciones de flujo en el mezclador permanezcan sin cambios para todas las zonas de pulverización.

Otras configuraciones del procedimiento están determinadas previamente en correspondencia con las reivindicaciones dependientes correspondientes.

Una disposición de toberas para la lubricación de cilindros, especialmente del intersticio entre cilindros en cajas de laminado para la banda de laminación, para realizar el procedimiento se caracteriza porque, en cada caso, un número de toberas de pulverización de una zona de pulverización necesario para el caudal del medio de pulverización, que puede determinarse previamente, está dispuesto en una hilera de toberas independiente, la cual está conectada en cada caso con al menos una válvula de mando que puede accionarse, y porque cada hilera de toberas está diseñada de tal manera que su número total de orificios de tobera en cada caso proporcione el mismo caudal. Gracias a esta medida, las condiciones de flujo en el mezclador de dispersión y, con ello, la mezcla de las proporciones de agua y aceite permanecen siempre constantes. Por consiguiente, es determinante para la mezcla la velocidad de flujo del agua y no, la cantidad de aceite.

Otras configuraciones de la disposición de toberas están previstas en correspondencia con las reivindicaciones dependientes.

Con estas medidas, por ejemplo, pueden pulverizarse de manera ventajosa los siguientes anchos de banda de laminación:

1.

ancho de banda de hasta 900 mm:

{}\hskip1cm

agua aprox. 20 l/min. + 0'25 l/min. de aceite = 20'25 l/min.

2.

ancho de banda de hasta 1350 mm:

{}\hskip1cm

agua aprox. 20 l/min. + 0'3 l/min. de aceite = 20'30 l/min.

3.

ancho de banda de hasta 1800 mm:

{}\hskip1cm

agua aprox. 20 l/min. + 0'40 l/min. de aceite = 20'40 l/min.

Con el procedimiento reivindicado se elaboran mezclas ideales independientes del ancho, de modo que solamente es necesario un único mezclador con bomba, sistema de tuberías y realimentación para todos los anchos de banda y solamente son necesarias tres válvulas de mando de una misma hilera para controlar la cantidad de dispersión para todas las zonas de pulverización.

Gracias a la medida según la invención, según la cual cada hilera de toberas está diseñada de tal manera que el número total de sus orificios de tobera con la válvula de mando activada siempre descarga la misma cantidad de dispersión, se consigue de forma ventajosa que las condiciones de flujo en el mezclador permanezcan sin cambios para todas las zonas de pulverización. Con esto se mantienen siempre condiciones ideales y comparables.

Además, el procedimiento según la invención prevé que para un ajuste creciente de la anchura de las zonas de pulverización individuales, se aumente adicionalmente la cantidad proporcional de aceite en la dispersión, por ejemplo, de 0,25% a 0,40%.

Y finalmente, el procedimiento según la invención prevé en otra configuración que el ángulo \alpha de abertura de los orificios de las toberas y / o su número se configure en función de la anchura de pulverización de cada hilera de toberas.

En otra configuración ventajosa de la invención se prevé que las hileras de toberas estén dispuestas en una barra de toberas con una separación aproximadamente igual respecto a los cilindros o al intersticio entre los cilindros. Entonces, el ajuste de la anchura puede regularse de forma exacta mediante la separación entre las toberas de cada hilera de toberas, el ángulo de abertura de las toberas, el número de toberas o una combinación entre el ángulo de abertura, el número y la separación en cada hilera.

Otras configuraciones ventajosas de la disposición de toberas se indican en otras reivindicaciones dependientes.

A partir de la siguiente aclaración de un ejemplo de realización mostrado de forma esquemática en el dibujo se desprenden detalles, características y ventajas de la invención. Muestran:

la figura 1, el esquema funcional y de conexiones de un dispositivo para lubricar cilindros según el estado de la técnica,

la figura 2, un dispositivo para lubricar cilindros según la invención.

El dispositivo, mostrado en la figura 1, para la lubricación de cilindros o del intersticio entre cilindros en una caja de laminado, no mostrada con más detalle, con ajuste de la anchura según el estado de la técnica, muestra una alimentación 2 de agua y una tubería 3 de aceite. Los dos medios se alimentan al dispositivo bajo presión. Con los números de referencia 4 y 7 se indican en cada caso flujómetros para los dos medios agua y aceite. El número 6 muestra una bomba de dosificación para una dosificación proporcional de cantidades reducidas de la dispersión de aceite. Con el número 1 se indica un mezclador conocido en sí mismo en el que los dos medios agua y aceite se mezclan íntimamente entre sí. Con S1 hasta S3 se indican tres válvulas de mando que se conectan de forma individual, por ejemplo, mediante aire comprimido. Cada una de estas válvulas S1 hasta S3 de mando está conectada con una zona Z1 hasta Z3 de pulverización.

En el ejemplo mostrado, se asocian a la zona Z1 de pulverización cuatro toberas d1 hasta d4 de pulverización. A la zona Z2 de pulverización se asocian cuatro toberas d6 que pueden conectarse adicionalmente y a la zona Z3 de pulverización se asocian también otras dos toberas d7 de pulverización.

Si, tal como se muestra, por ejemplo, en la figura 1, se conectan adicionalmente a la zona Z1 las toberas d6 y d7 en función del ancho de las zonas Z2 y Z3, se aumenta entonces la cantidad de agua requerida. Como esta cantidad de agua siempre debe fluir a través de la misma sección transversal en el mezclador 1, se aumenta la velocidad del flujo con la conexión adicional, en cada caso, de las válvulas S2 y S3 de mando. Si en este caso la mezcla de aceite y agua está diseñada para el máximo caudal, se relajará intensamente el efecto en el caso de un ancho de banda mínimo y, por consiguiente, en caso de una cantidad de agua mínima. También la estabilidad de la dispersión disminuye durante el flujo a través del conducto de alimentación hacia las tuberías.

Tal como se muestra en la figura 1, en el ejemplo mostrado se conectan en total diez toberas en tres zonas Z1 hasta Z3 de pulverización. En este caso, el ancho de banda mínimo requiere 4 toberas d1 hasta d4. Luego, según el ancho de banda, se conectan adicionalmente hasta 6 toberas, en cada caso, 3 toberas d5, d6, d7 a la derecha y tres toberas d5, d6, d7 a la izquierda. De esta manera se origina una falta de uniformidad puramente numérica de 4/10 o 1/2'5 para la cantidad de agua.

Con la configuración mostrada en la figura 2 de un dispositivo para la lubricación de cilindros con una dispersión de aceite en agua se evita la desventaja del dispositivo según la figura 1.

El esquema de conexiones del dispositivo según la invención según la figura 2 muestra también el conducto 2 de alimentación para agua y la conducción 3 para aceite y el flujómetro 4 para agua, así como también el flujómetro 7 para aceite. Con los números de referencia 5 y 8 se indican flujómetros para agua y aceite, y con el número de referencia 6 se indica una bomba de dosificación para la medición del aceite.

Los medios agua y aceite se preparan a conciencia en el mezclador 1 para dar lugar a una dispersión homogénea. Esta dispersión es una mezcla de agua en aceite formada por gotas mínimas de aceite. La dispersión se alimenta, para la distribución con anchura variable en los cilindros, no mostrados detalladamente, de una caja de laminado, primeramente a tres válvulas S1 hasta S3 de mando y, desde éstas, se libera el camino hacia las diversas zonas Z1 hasta Z3 de pulverización. En cada caso se asocia a una de las válvulas S1, S3, S2 de mando una zona Z1 hasta Z3 de pulverización independiente. Cada zona Z1, Z2, Z3 de pulverización presenta un ancho de banda B3 hasta B1 de pulverización asociado con una hilera D3 hasta D1 de toberas asociada.

Con esta disposición de toberas según la invención se consigue que la cantidad total de dispersión de una zona Z1 hasta Z3 de pulverización que puede conectarse para el ancho B3 hasta B1 de una hilera D3 hasta D1 de toberas asociada se descargue mediante una única válvula S1 hasta S3 de mando en cada caso. Cada hilera D3 hasta D1 de toberas está diseñada de tal manera que el número de sus orificios de tobera, con una válvula S1 hasta S3 de conexión accionada, siempre descargue la misma cantidad de dispersión y, por consiguiente, las condiciones de flujo en el mezclador 1 permanezcan sin cambios para cada zona Z1 hasta Z3 de pulverización. Para un ajuste creciente del ancho de las zonas de pulverización individuales, se aumenta de manera adicional la cantidad proporcional de aceite en la dispersión, por ejemplo, de 0'25% a 0'40%. Para ajustar la anchura de forma decreciente, se reduce la cantidad proporcional de aceite en la dispersión de manera correspondiente.

El ángulo \alpha de abertura, mostrado en la figura 2, de los orificios de las toberas y / o su número se configura según el ancho de banda B3 hasta B1 de pulverización de cada hilera de toberas. Cada hilera D3 hasta D1 de toberas está diseñada de tal manera que sus orificios de tobera proporcionen en cada caso el mismo caudal y, como consecuencia de ello, se mantengan siempre constantes las condiciones de flujo en el mezclador 1 y, con ello, la mezcla de proporciones de agua y aceite.

Puede observarse, especialmente en la figura 2, que en la disposición según la invención a las hileras D1 hasta D3 de toberas o a las válvulas S2, S3, S1 de mando asociables se asigna solamente un único mezclador con conexión correspondiente para agua y aceite. Con esto se equilibra el número de toberas ligeramente aumentado respecto al estado de la técnica. Las ventajas de la disposición de toberas según la invención son:

-

mezcla ideal independiente de la anchura

-

solamente un mezclador para todos los anchos de banda

-

por ejemplo, solamente tres válvulas de mando de una hilera para toda la cantidad de dispersión para, por ejemplo, tres anchos de pulverización.

Claims (6)

1. Procedimiento para lubricar cilindros, especialmente para lubricar el intersticio entre los cilindros, en cajas de laminado para una banda de laminación, con una dispersión de aceite en agua, manteniendo de una forma que puede determinarse previamente tanto una característica de mezcla, como también un caudal de la dispersión, de modo que ésta se prepara en un mezclador (1) con proporciones regulables de agua y aceite para formar una dispersión homogénea, y se alimenta a diferentes zonas (Z_{i}) de pulverización para la distribución (B_{i}) variable por el ancho de banda, y a cada zona (Z_{i}) de pulverización con un ancho de banda (B_{i}) de pulverización asociable se le asocia al menos una hilera (D_{i}) de toberas que son accionadas en cada caso por al menos una válvula (S_{i}) de mando, caracterizado porque la cantidad total de dispersión de una zona (Z_{i}) de pulverización se descarga mediante una única válvula (S_{i}) de mando en cada caso y cada hilera (D_{i}) de toberas está diseñada de tal manera que el número total de sus orificios de tobera, con la válvula (S_{i}) de mando activada, descarga siempre la misma cantidad de dispersión y, con ello, las condiciones de flujo en el mezclador (1) permanecen sin cambios para todas las zonas (Z_{i}) de pulverización.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, para ajustar de forma creciente el ancho de las zonas (Z_{i}) de pulverización individuales, se aumenta adicionalmente la cantidad proporcional de aceite en la dispersión, por ejemplo, de 0'25% a 0'40%.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el ángulo (\alpha) de abertura de las toberas y / o su número y / o su separación se configura en función del ancho de banda (B_{i}) de pulverización de cada hilera (D_{i}) de toberas.

4. Disposición de toberas para lubricar cilindros, especialmente para lubricar el intersticio entre los cilindros en cajas de laminado para una banda de laminación, para la realización del procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, en cada caso, se dispone un número de toberas de pulverización de una zona (Z_{i}) de pulverización necesario para el caudal del medio de pulverización determinado previamente en una hilera (D_{i}) de toberas independiente, que está conectada en cada caso con una válvula (S_{i}) de mando que puede accionarse, y porque cada hilera (D_{i}) de toberas está diseñada de tal manera que su número total de orificios de tobera proporcione en cada caso el mismo caudal.

5. Disposición de toberas según la reivindicación 4, caracterizada porque las hileras (D_{i}) de toberas están dispuestas en una barra de toberas con una separación aproximadamente invariable, de forma paralela a los cilindros o al intersticio entre los cilindros de la caja de laminado.

6. Disposición de toberas según la reivindicación 4 o 5, caracterizada porque a las hileras (D_{i}) de toberas o a las válvulas (S_{i}) de mando se les asocia un único mezclador (1) con la correspondiente conexión para agua y aceite, así como con bombas (6) de dosificación y flujómetros (4, 7) dispuestos en los conductos de conexión.