ES2239992T3 - Cizalla de alta velocidad para dividir transversalmente en especial fleje de laminacion estrecho. - Google Patents

Abstract

Cizalla de alta velocidad para dividir transversalmente en especial fleje de laminación estrecho con al menos una cuchilla (7), dispuesta sobre uno de dos tambores (1, 2) opuestos entre sí, con una arista cortante o un filo (8) que puede acelerarse a la velocidad de avance de un fleje de laminación (9) a cortar, y en donde los tambores (1, 2) poseen un dispositivo de ajuste que puede activarse por separado en una posición de corte o en una posición de circulación abierta, estando desincronizados los tambores (1, 2) engranando unos con otros, tanto en la posición abierta como en la posición de cierre mediante un dentado (3, 4) configurado sobre los mismos, caracterizada porque el dentado (3, 4) está configurado para ello de tal modo que, con una gran holgura en los flancos en posición abierta de los tambores (1, 2), sigue estando garantizada precisamente la sincronización, mientras que en la posición de corte se obtiene un engrane dentado con una holgura en los flancos del dentado prácticamente inexistente.

Description

Cizalla de alta velocidad para dividir transversalmente en especial fleje de laminación estrecho.

La invención se refiere a una cizalla de alta velocidad para dividir transversalmente en especial fleje de laminación estrecho con al menos una cuchilla, dispuesta sobre uno de dos tambores opuestos entre sí, con una arista cortante o un filo que puede acelerarse a la velocidad de avance de un fleje de laminación a cortar, y en donde los tambores poseen un dispositivo de ajuste que puede activarse por separado en una posición de corte o en una posición de circulación abierta, estando desincronizados los tambores engranando unos con otros, tanto en la posición abierta como en la posición de cierre mediante un dentado configurado sobre los mismos.

Una cizalla de tambor de la clase descrita se conoce por ejemplo del documento DE-PS 475 512. En el caso del mismo las cuchillas están articuladas al tambor a través de una palanca y cooperan con un disco de levas inmovilizado sobre el árbol de levas, de tal modo que las cuchillas ya no giran circularmente, sino que se mueven paralelamente entre ellas y perpendicularmente al material laminado, cortándose el material laminado como en el caso de una cizalla fija en un corte de cizalla perpendicular de forma
usual.

En el caso de esta cizalla de tambor, de forma similar a una cizalla de tambor con disposición de cuchillas que se desplazan sobre una pista circular, no se evita de forma satisfactoria la configuración de rebabas en forma de aguja, e igualmente es en gran medida insatisfactorio el cizallamiento del material a cortar.

La patente norteamericana 5,207,138 describe una cizalla de alta velocidad para dividir transversalmente material de fleje con un tambor de cuchillas superior y otro inferior, que se mantienen separados con un dispositivo de ajuste con el uso de cilindros hidráulicos, a continuación se aceleran en rotación hasta que la velocidad de circulación de los tambores se corresponde con la velocidad de alimentación de un fleje de laminación a dividir. A continuación se llevan los tambores relativamente a la posición de corte y se corta el fleje. Los tambores son accionados por un motor a través de un engranaje de varias salidas de ejes, poseyendo el engranaje un sensor electrónico de posición rotatoria que provoca, a través de un dispositivo de control, el movimiento de ajuste de los dos tambores en cuanto se han llevado a la posición de corte cooperativa. La cizalla conocida exige para su funcionamiento una complejidad relativamente elevada en cuanto a elementos de accionamiento, engranaje, transmisión, control y ajuste.

Otra cizalla de alta velocidad para dividir transversalmente fleje de laminación puede deducirse del documento DE 198 09 813 A. Se refiere a una configuración de la cizalla para obtener buenos resultados de corte a velocidades de corte de hasta 30 m/s con grosores de fleje mínimos. Uno de los tambores de la cizalla está montado sobre balancines, de tal manera que un dispositivo de ajuste se compone de accionamientos que producen el movimiento de corte y elementos de apoyo dispuestos entre éstos y los balancines, y que los elementos de apoyo pueden acotarse hasta una posición efectiva que produce cortes. Las herramientas de corte están configuradas sobre un tambor como cinceles y, sobre el otro tambor, como yunque o una región de envuelta que actúa como yunque.

El documento DE-OS 26 54 866 hace patente una cizalla de tambor giratorio para material laminado en forma de barra. Ésta posee un dispositivo giratorio de tambores con una transmisión de fuerza que acopla los dos tambores y un accionamiento para el accionamiento giratorio continuo de los tambores a unas velocidades tales, que las velocidades tangenciales de las hojas de cizalla están sincronizadas con la velocidad de rodadura del material. La cizalla presenta un dispositivo de ajuste de tambores con un segundo accionamiento para graduar un tambor de cizalla entre una posición de circulación abierta y una segunda posición de corte. Asimismo posee un dispositivo de control para el motor del dispositivo de ajuste, el cual en un primer momento de cizallamiento autoriza el inicio de funcionamiento del tambor de cizalla desde la primera posición a la posición de corte y la reposición a la posición abierta, llevándose a parada el motor de ajuste.

Asimismo se ha previsto que el primer y el segundo tambor de cizalla presenten una relación de diámetros de 2:3 y estén multiplicados de tal modo, que tres rotaciones del primer tambor se corresponden con dos rotaciones del segundo tambor y el dispositivo de ajuste de tambores se controla de tal modo, que en cada caso el primer tambor tras seis revoluciones y el segundo tambor tras cuatro revoluciones coinciden en un proceso de corte.

En el caso de esta máquina de cizallamiento la complejidad en cuanto a elementos técnicos de engranaje, dispositivo de control, diferentes dispositivos de accionamiento y dispositivo de ajuste está ligada a una complejidad elevada y exige, en especial para una posición de corte extraordinariamente exacta de las cuchillas, elementos de engranaje que carecen de holgura de forma compleja, si se pretende obtener un corte liso y sin rebabas del fleje.

Del documento DE 464 803 C se conoce una cizalla para material laminado que se encuentre en movimiento, en el que los portacuchillas son soportados por dos cuerpos rotatorios y giran en contrasentido mediante dos ruedas dentadas dispuestas en el mismo eje que los mismos y unidas a ellos. Estos cuerpos de rueda dentada forman por sí mismos los portacuchillas. Los diferentes dientes tienen hendiduras, de tal manera que se dispone de dos coronas dentadas, entre las cuales se mueve el material laminado a través de las mismas. Las cuchillas de corte, que coinciden en cada caso en el punto de contacto de los círculos parciales, están dispuestas en uno o varios puntos entre las dos coronas dentadas. No se encuentran observaciones sobre una simplificación constructiva de la sincronización de cizallas de tambor con la garantía de una elevada precisión de corte, aunque las ruedas dentadas pueden graduarse.

Partiendo del citado estado de la técnica, la invención se ha impuesto la tarea de indicar una cizalla de tambor de alta velocidad para fleje, y en especial para fleje estrecho, que supere las dificultades y los límites técnicos antes citados y garantice en especial una simplificación de la complejidad constructiva para la sincronización de los tambores, con una reivindicación máxima de una posición exacta de las cuchillas de corte durante el proceso de corte.

La solución de la tarea se consigue con una cizalla de alta velocidad de la clase citada en el preámbulo de la reivindicación 1 con la invención, por medio de que el dentado está configurado para ello de tal modo que, con una gran holgura en los flancos en posición abierta de los tambores, sigue estando garantizada precisamente la sincronización, mientras que en la posición de corte se obtiene un engrane dentado con una holgura en los flancos del dentado prácticamente inexistente.

Para esto las ruedas dentadas del accionamiento dentado sincrónico del tambor están configuradas ventajosamente con dentados de evolventes.

Mediante estas medidas puede prescindirse, mediante la sincronización permanente de los dos tambores, tanto en la posición abierta más separada de los tambores como en la posición de corte más unida de los mismos, de un engranaje de varias salidas de ejes externo adicional con árboles articulados doblemente cardánicos necesarios para la transmisión de movimientos giratorios a los dos tambores y, de este modo, se ahorra un elevado volumen de inversiones de los elementos constructivos en otro caso habituales. Esto se debe a que ambos tambores están desincronizados mecánicamente tanto en posición abierta como en posición de corte, a través de ruedas dentadas que se asientan sobre sus árboles de tambor, y el dentado de evolventes está configurado correspondientemente para esto. Con ello se obtiene la holgura correcta en los flancos del dentado obligatoriamente en la posición de corte, y sólo en ésta es también necesaria para producir la separación correcta entre cuchillas. Aunque al aumento de la separación axial en posición abierta está también ligado obligatoriamente un aumento de la holgura en los flancos, también con este aumento de la holgura en los flancos del dentado de evolventes se garantiza la sincronización en cierto grado, para seguir transmitiendo el par de giro necesario en marcha en
vacío.

Una configuración de la invención prevé que un tambor presente un apoyo fijo, y el otro tambor un apoyo ajustable, cuyo ajuste está configurado con preferencia por medio de n apoyos excéntricos que pueden accionarse de forma controlada. Es conveniente que ambos tambores posean apoyos excéntricos ajustables por motor, sincronizables entre sí mediante un engranaje de rueda dentada.

Asimismo se ha previsto con la finalidad de un accionamiento compensado de los dos tambores, es decir, uno como tambor impulsor y el otro como impulsado, con una holgura en los flancos del dentado lo más reducida posible, que un tambor presente un accionamiento giratorio por medio de motor eléctrico, y el otro tambor un freno, con preferencia un freno eléctrico.

Se han previsto otras configuraciones de forma correspondiente a las reivindicaciones subordinadas.

Se deducen detalles, particularidades y ventajas de la invención de la siguiente explicación de algunos ejemplos de ejecución representados esquemáticamente en los dibujos. Aquí muestran:

la figura 1a un esquema de dentado de una pareja de tambores en posición abierta,

la figura 1b un esquema de dentado de una pareja de tambores en posición de corte,

la figura 2a la separación entre cuchillas abierta,

la figura 2b las cuchillas de corte en posición de corte,

la figura 3a el engrane dentado del dentado de evolventes en posición de corte,

la figura 3b el engrane dentado del dentado de evolventes en posición abierta,

la figura 4 la cizalla de alta velocidad conforme a la invención en corte,

la figura 5 la cizalla conforme a la figura 4 en una vista en planta,

la figura 6 la vista lateral de la cizalla con vía de rodillos e impulsor,

la figura 7 el corte esquemático a través del accionamiento dentado de la cizalla conforme a la figura 6.

La figura 1a muestra un esquema de dentado de la pareja de tambores 1, 2, de los que los tambores 2, 2' están montados en cojinetes fijos 10, 10'. Los tambores 1, 1' están dispuestos de forma que se mueven separándose del cojinete, por ejemplo, por medio de casquillos excéntricos 12, 12' (figura 4).

La pareja de ruedas dentadas 3, 4 de la figura 1a se ha representado en estado elevado de la rueda dentada 3, es decir, en la posición abierta con círculo inferior F, círculo superior K y círculo de rodamiento W.

En la figura 1b se muestran las ruedas dentadas 3', 4' en posición de corte con separación entre cuchillas reducida. Con ello se han aproximado entre sí los círculos inferiores y los círculos de rodamiento ruedan en arrastre de fuerza, de forma conocida por sí misma, unos junto a otros.

Las figuras 2a y 2b muestran la misma situación con la posición asociable de las cuchillas 7, 7'. En la posición abierta de la figura 2a el fleje 9 discurre sin contacto a través de la separación entre las cuchillas 7, 7', mientras que en la figura 2b el fleje es cortado de forma conocida por sí misma por las cuchillas 7, 7' solapadas entre sí.

Las figuras 3a, 3b muestran por tramos el engrane de rueda dentada, en cada caso, de una pareja con dentado de evolventes y precisamente la figura 3a el engrane de una posición de corte, mientras que la fig. 3b representa el engrane de dentado en posición abierta. Con ello se han indicado con líneas a trazos y puntos, en cada caso, círculo inferior, círculo de rodamiento W y círculo superior K. La representación muestra que los tambores 1, 2 están desincronizados en engrane mutuo, tanto en la posición abierta de la figura 3b como en la posición de corte de la figura 3 a, mediante un dentado 3, 4 configurado sobre los mismos, y que el dentado 3, 4 está configurado para esto de tal modo que, en el caso de una gran holgura en los flancos en la posición abierta de los tambores 1, 2, como puede verse en la figura 3b, se garantiza todavía precisamente la sincronización, mientras que en la posición de corte conforme a la figura 3a se obtiene un engrane del dentado con holgura en los flancos prácticamente inexistente. Con ello puede reconocerse claramente que, en la posición abierta conforme a la figura 3b, los círculos de rodamiento W están más alejados de los círculos inferiores F que en la posición de corte conforme a la figura 3a. La sincronización en la posición abierta queda además al menos garantizada, precisamente, por el engrane de al menos en cada caso una pareja de dientes.

La representación muestra por lo demás que la separación de apertura es relativamente grande. Esto es suficiente para guiar un fleje de laminación guiado exactamente, por ejemplo con un grosor de entre 1 y 4 mm, a través de la separación abierta entre los tambores de corte, incluso si la parte superior del fleje está ligeramente curvada.

En la figura 4 se muestra la cizalla de alta velocidad en el corte de un plano A-A en la figura 6. Comprende los tambores de cuchillas 1 y 2, cuyos árboles 18, 20 están montados con movimiento separador por medio de rodamientos en casquillos excéntricos 12, 12' giratorios. Están desincronizados mediante una pareja de ruedas dentadas 3, 4 en engrane mutuo constante. Con ello la rueda dentada inferior 4 está dividida radialmente y pretensada con torsión, con lo que se consigue que se evite por completo una elevación de los flancos de carga durante la transmisión del par de giro.

Según la representación en la figura 4 se muestra una ejecución especial del dispositivo de ajuste, en tanto que éste prevé un casquillo excéntrico 12, 12' del mismo tipo para cada uno de los árboles 18 y 20. Éstos están unidos sincrónicamente entre sí a través de un dentado separado, a través del impulsor dentado 13, 13' común. Se gradúan mediante accionamiento de graduación 17, 17' en su posición excéntrica. Una sincronización entre la posición de graduación y la posición de cuchilla de los tambores 1, 2 puede materializarse, de modo y forma conocidos por sí mismo, mediante un control.

Asimismo, en el caso de una ejecución adecuada de la cizalla, pueden elevarse los tambores 1 montados fijos tras la retención de los dos tambores 1, 2 desde sus apoyos 10, 10' (figuras 1a, 1b), con medios hidráulicos 16, 16', para obtener una abertura suficientemente grande para una entrada de fleje.

La figura 5 muestra la cizalla en vista en planta con los grupos hidráulicos 16, 16', así como con el árbol de accionamiento principal 18 con la conexión de un árbol articulado cardánico.

La fig. 6 muestra en vista lateral la cizalla con un fleje de laminación 9, alimentado sobre la vía de rodillos 9, en el momento del corte. La figura 7 muestra el corte esquemático a través de la impulsión dentada de la cizalla.

Es esencial para la invención que, para evitar un contacto indeseado entre las cuchillas 7, 7' y el fleje 9 en el caso de la posición de tambor abierta, el fleje 9 se guíe exactamente en su posición horizontal y se transporte a través de los rodillos de impulsión o guiado 14, 14', delante y detrás de los tambores, hasta los tambores de corte 1, 2 con tensión de tracción.

Lista de símbolos de referencia

1

Tambor

2

Tambor

3

Rueda dentada

4

Rueda dentada

5

Dentado de evolventes

6

Dentado de evolventes

7

Cuchilla

8

Filo

9

Fleje de laminación

10

Apoyo fijo

11

Apoyo ajustable

12

Apoyo excéntrico

13

Impulsión dentada

14

Impulsor

16

Cilindro hidráulico

17

Cojinete excéntrico de accionamiento de graduación

18

Árbol de accionamiento principal

19

Vía de rodillos

20

Árbol.

Claims (8)

1. Cizalla de alta velocidad para dividir transversalmente en especial fleje de laminación estrecho con al menos una cuchilla (7), dispuesta sobre uno de dos tambores (1, 2) opuestos entre sí, con una arista cortante o un filo (8) que puede acelerarse a la velocidad de avance de un fleje de laminación (9) a cortar, y en donde los tambores (1, 2) poseen un dispositivo de ajuste que puede activarse por separado en una posición de corte o en una posición de circulación abierta, estando desincronizados los tambores (1, 2) engranando unos con otros, tanto en la posición abierta como en la posición de cierre mediante un dentado (3, 4) configurado sobre los mismos, caracterizada porque el dentado (3, 4) está configurado para ello de tal modo que, con una gran holgura en los flancos en posición abierta de los tambores (1, 2), sigue estando garantizada precisamente la sincronización, mientras que en la posición de corte se obtiene un engrane dentado con una holgura en los flancos del dentado prácticamente inexistente.

2. Cizalla según la reivindicación 1, caracterizada porque las ruedas dentadas (3, 4) del accionamiento dentado sincrónico del tambor están configuradas con dentados de evolventes (5, 6).

3. Cizalla según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque un tambor (2) presenta un apoyo fijo (10), y el otro tambor (1) un apoyo ajustable (11), cuyo ajuste está configurado con preferencia por medio de apoyos excéntricos (12) que pueden accionarse de forma controlada.

4. Cizalla según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque ambos tambores poseen apoyos excéntricos (12) ajustables por motor, sincronizables entre sí mediante un engranaje de rueda dentada (13).

5. Cizalla según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque un tambor (1) presenta un accionamiento giratorio por medio de motor eléctrico, y el otro tambor (2) un freno, con preferencia un freno eléctrico.

6. Cizalla según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque, para evitar un contacto indeseado entre las cuchillas (7, 7') y el fleje (9) en el caso de la posición de tambor abierta, el fleje (9) se guía exactamente en su posición horizontal y se transporta a través de rodillos de impulsión y/o guiado (14, 14') con tensión de tracción.

7. Cizalla según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el tambor (1) montado fijamente está configurado, tras la retención de los dos tambores (1, 2), de forma que puede extraerse o elevarse desde sus apoyos (10) con medios hidráulicos (16, 16'), para obtener una abertura suficientemente grande para una entrada de fleje.

8. Cizalla según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque una de las ruedas dentadas (3-6) está dividida radialmente y pretensada con torsión.