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