ES2320178T3 - Laminador modular. - Google Patents
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Abstract
Un laminador modular, que comprende: una pluralidad de unidades de laminación independientes (10) dispuestas a lo largo de una línea de paso (P) del laminador, teniendo cada unidad de laminación al menos dos pares de rodillos de trabajo (14, 16) que van sobre ejes de rodillos (18), trenes de impulsión intermedios (22, 24, 26, 28, 30, 32) contenidos dentro de dichas unidades de laminación para acoplar mecánicamente dichos ejes de rodillos a los ejes impulsores (20), siendo los ejes impulsores de dichas unidades de laminación (10) paralelos entre sí y sobresaliendo hacia un primer lado (A) de dicha línea de paso desde sus respectivas unidades de laminación (10). caracterizado por un eje de línea (36) paralelo a y en dicho lado primero (A) de dicha línea de paso (P), medios (38) para impulsar dicho eje de línea; ejes motores (42) paralelos acoplados mecánicamente por grupos de engranajes cónicos (44) a dicho eje de línea (36), sobresaliendo lateralmente dichos ejes motores de dicho eje de línea hacia dicha línea de paso (P); y medios de acoplamiento (46) para conectar cada uno de dichos ejes motores (42) a uno respectivo de dichos ejes impulsores (20), siendo dichos medios de acoplamiento (46) separables para realizar la retirada selectiva de dichas unidades de laminación (10) a un segundo lado (B) de dicha línea de paso (P) opuesta a dicho lado primero (A).
Description
Laminador modular.
Este invento se refiere generalmente a
laminadores que producen elementos largos tales como varillas y
barras, y está relacionado en particular con la provisión de un
laminador modular mejorado.
Se conocen los laminadores de tipo bloque, como
se ha expuesto, por ejemplo, en las Patentes de EEUU Nº^{s}
4.537.055, 5.152.165, 6.134.930 y 6.546.776. Éstos sirven
principalmente como trenes de acabado en laminadores de varillas, y
son de uso muy extendido en el mundo. Los laminadores de tipo bloque
comprenden una serie de rodillos extractores dispuestos en
secuencia para laminar una secuencia de paso oval/redondo
alternante, con los ejes de los rodillos de los rodillos
extractores redondos estando alternados cada 90º con respecto a los
ejes de los rodillos de los rodillos extractores ovales con el fin
de laminar productos de una forma sin torsión.
Típicamente, los rodillos extractores que tienen
pasos de rodillos redondos y ovales están alternados en lados
opuestos de la línea de paso del laminador y están acoplados
mecánicamente con los respectivos ejes de línea paralelos
impulsados a velocidades diferentes por un impulsador común del
laminador conectado a los ejes de línea por una caja de
diferencial. Otras disposiciones conocidas de los laminadores de
tipo bloque emplean un único eje de línea como el expuesto, por
ejemplo, en las Patentes de EEUU Nº^{s} 3.587.277 y 6.161.412, y
transmisiones por cadena, como las expuestas en la Patente de EEUU
Nº 4.129.023.
A pesar de que los laminadores de tipo bloque
son capaces de laminar productos a altas velocidades de entrega,
por ejemplo varillas de 5,5 mm a 120 m/s, su eficiencia general está
comprometida por una falta de flexibilidad cuando se cambia de un
tamaño del producto a otro.
Por ejemplo, como se muestra en la Figura 4, en
un programa de laminado típico de un laminador de tipo bloque de
diez rodillos extractores, cuando todos los rodillos extractores
están operativos, un tamaño de alimentación que tiene un diámetro
de 17 mm será laminado hasta un producto terminado con un diámetro
de 5,5 mm. Con el fin de laminar un producto terminado que tiene un
diámetro de 7,0 mm, los rodillos extractores 9 y 10 se han
convertido en no operativos (un procedimiento comúnmente denominado
como "dummying"). Progresivamente se pueden laminar productos
con tamaños mayores simulando progresivamente rodillos extractores
adicionales, por ejemplo los rodillos extractores 7 y 8 para
laminar redondos de 8,5 mm, los rodillos extractores 5 y 6 para
laminar redondos de 10,5 mm, etc. Debido a que los sucesivos
rodillos extractores están unidos en conjunto de forma integral,
con el fin de efectuar la simulación, los rodillos de trabajo deben
ser retirados y sustituidos por guías. Éste es un procedimiento muy
trabajoso, que normalmente dura entre 20-60 minutos
realizarlo, y que ocurre cada 8 horas. Si, hablando de forma
conservadora, se acepta un tiempo medio de paralización de 30
minutos para cada operación de simulación, con un laminador
funcionando 300 días al año a un ritmo de 60 Tm/hora, la pérdida de
producción puede alcanzar la cantidad de 27.000 Tm/año.
Con el fin de conseguir unas eficiencias más
altas se han desarrollado los laminadores modulares, como los
expuestos por ejemplo en la Patente de EEUU Nº^{s} 5.595.083 y
6.053.022. Estos laminadores emplean varios motores que impulsan
cajas de engranajes acopladas de forma desmontable a los pares de
unidades de laminación sucesivas. Las unidades de laminación
incluyen cada una rodillos extractores con pasos de rodillos ovales
y redondos, y son intercambiables y rápidamente desplazables en y
fuera de la línea de paso del laminador para de este modo poder
realizar el laminado de tamaños diferentes del producto. A pesar de
que son mecánicamente de buena calidad y ventajosamente flexibles
en comparación con los laminadores de tipo bloque, tales
disposiciones modulares son relativamente complejas y caras, tanto
de compra como de mantenimiento.
El objeto del presente invento es comenzar desde
el documento US 5.595.083 para proporcionar un laminador modular
mejorado que supere o al menos sustancialmente aminore las
desventajas asociadas con los laminadores de tipo modular y de
bloque convencionales.
De acuerdo con el presente invento un laminador
modular comprende una pluralidad de unidades de laminación
independientes dispuestas a lo largo de una línea de paso del
laminador. Cada unidad de laminación incluye al menos dos pares de
rodillos de trabajo que definen pasos de rodillos ovales y redondos
y llevados en ejes de rodillos que están alternados 90º uno con
respecto a otro. Las unidades de laminación contienen trenes de
impulsión intermedios configurados para conectar los ejes de
rodillos a los ejes de impulsión paralelos que sobresalen hacia un
primer lado de la línea de paso desde las respectivas unidades de
laminación.
Un único eje de línea impulsado es paralelo a y
está sobre el primer lado de la línea de paso. Los ejes motores
están acoplados mecánicamente con el eje de la línea mediante grupos
de engranajes cónicos. Los ejes motores sobresalen lateralmente
desde el eje de la línea hacia la línea de paso y están conectados
mediante acoplamientos a los ejes de impulsión de las unidades de
laminación. Los acoplamientos son separables para realizar la rápida
retirada de las unidades de laminación a un segundo lado opuesto de
la línea de paso.
El eje de la línea está ventajosamente
subdividido en segmentos acoplados a los ejes de impulsión por los
grupos de engranajes cónicos, con embragues de transmisión que unen
los segmentos del eje. Los embragues de transmisión son
alternativamente ajustables para conectar o desconectar los
respectivos segmentos de eje unidos.
Como sólo se emplea un eje de la línea para
impulsar todas las unidades de laminación, puede ser acoplado
directamente al motor del laminador sin tener que interponer una
caja de diferencial.
A continuación se describirán con más detalle
éstas y otras características y ventajas del presente invento
haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La Figura 1 es una vista esquemática en planta
de un laminador modular de acuerdo con una realización del presente
invento;
la Figura 2 es una ilustración esquemática del
tren de impulsión contenido en las unidades de laminación;
la Figura 3 ilustra las relaciones de los
engranajes en un tren de cuatro engranajes incorporado en el tren
de impulsión intermedio; y
la Figura 4 es una ilustración de un programa de
laminación a modo de ejemplo.
Con referencia a la Figura 1, un laminador
modular de acuerdo con una realización del presente invento
comprende una pluralidad de unidades de laminación independientes
10 dispuestas a lo largo de una línea de paso de laminación
"P". La dirección de laminación está indicada por la flecha 12.
Cada unidad de laminación tiene al menos dos pares de rodillos de
trabajo 14, 14 y 16, 16 configurados para definir pasos de rodillos
ovales y redondos. Los rodillos de cada par sucesivo están
alternados 90º para efectuar una laminación sin torsión de productos
largos, por ejemplo varillas, barras, y similares.
Con referencia adicional a las Figuras 2 y 3 se
verá que los rodillos de trabajo están montados sobre ejes de
rodillos 18, y que los trenes de impulsión intermedios están
contenidos dentro de las unidades de laminación para acoplar
mecánicamente los ejes de rodillos a los ejes de impulsión 20. Los
ejes de impulsión son paralelos y sobresalen hacia un primer lado
"A" de la línea de paso. Los trenes de impulsión intermedios
incluyen engranajes 22 en los ejes de los rodillos engranados con
los engranajes engranados entre sí 24 en los ejes 26, con uno de
los ejes 26 conectado por un grupo de engranajes cónicos 28 a un eje
30. Los ejes 30 llevan engranajes 32 que engranan con un engranaje
34 en el eje impulsor 20.
Aunque no se ha mostrado, se entenderá que como
una alternativa a esta disposición los trenes de impulsión
intermedios podrían estar configurados para impulsar cada par de
rodillos de trabajo 14, 14 y 16, 16 con ejes impulsores 20
independientes.
Un eje de línea 36 se extiende a lo largo del
primer lado A en relación paralela con la línea de paso P. El eje
de línea está acoplado directamente a e impulsado por un motor de
impulsión 38 situado en el extremo de entrada del laminador.
El eje de línea 36 puede ser continuo, pero
preferiblemente está subdividido en segmentos 30' unidos por
embragues de transmisión 40. Cada segmento de eje de línea 30' está
acoplado a un eje motor 42 por un grupo de engranajes cónicos 44.
Los ejes motores 42 son paralelos y sobresalen lateralmente del eje
de la línea hacia la línea de paso. Los embragues 40 son
alternativamente ajustables para conectar o desconectar
mecánicamente los respectivos segmentos de línea.
Los acoplamientos 46 conectan cada eje motor 42
con un respectivo eje impulsor 20. Los acoplamientos son separables
para realizar la retirada de las unidades de laminación al segundo
lado opuesto "B" de la línea de paso. Una red de pistas 48 en
el lado B está dispuesta para recibir y conducir las unidades de
laminación retiradas de la línea de paso. Una unidad de laminación
se muestra en líneas de trazos en 10' en su posición retirada de la
línea de laminación.
Preferiblemente las unidades de laminación 10
son idénticas y por tanto rápidamente intercambiables entre sí.
Cada unidad de laminación puede ser rápidamente retirada de la línea
de paso y sustituida por una guía. La guía puede comprender parte
de una cubierta protectora como se ha expuesto en la Patente de EEUU
Nº 5.247.820.
A la vista de lo anterior los expertos en la
técnica entenderán ahora que el concepto de laminador modular del
presente invento ofrece ventajas significativas sobre los
laminadores de bloque y modulares. Por ejemplo, la capacidad de
retirar rápidamente las unidades de laminación de la línea de paso
está estimada de forma conservadora para reducir el tiempo de
parada del laminador en aproximadamente el 67%. Por lo tanto, para
el funcionamiento a modo de ejemplo previamente descrito esto puede
significar un aumento anual de la producción de 18.000 Tm/año. El
uso de un único eje de línea impulsado, y la eliminación de costosas
unidades de engranajes entre el eje de línea y el motor de
impulsión del laminador hace posible ahorros importantes en
inversión de capital así como en los consiguientes costos de
mantenimiento a lo largo de la vida del laminador.
Con respecto al mantenimiento es importante
observar que todos los engranajes, ejes, y cojinetes asociados de
los trenes de impulsión intermedios están contenidos en las unidades
de laminación 10, y son por lo tanto accesibles para el
mantenimiento periódico cuando las unidades de laminación son
retiradas de la línea de paso del laminador, sin tener que
interrumpir el funcionamiento continuado del laminador. De igual
modo, los grupos de engranajes cónicos 44 de las unidades de
laminación simuladas pueden ser desembragadas del eje de línea 36 y
también sometidos a mantenimiento periódico, nuevamente mientras el
resto del laminador continúa funcionando.
Claims (4)
1. Un laminador modular, que comprende:
una pluralidad de unidades de laminación
independientes (10) dispuestas a lo largo de una línea de paso (P)
del laminador, teniendo cada unidad de laminación al menos dos pares
de rodillos de trabajo (14, 16) que van sobre ejes de rodillos
(18), trenes de impulsión intermedios (22, 24, 26, 28, 30, 32)
contenidos dentro de dichas unidades de laminación para acoplar
mecánicamente dichos ejes de rodillos a los ejes impulsores (20),
siendo los ejes impulsores de dichas unidades de laminación (10)
paralelos entre sí y sobresaliendo hacia un primer lado (A) de
dicha línea de paso desde sus respectivas unidades de laminación
(10).
caracterizado por
un eje de línea (36) paralelo a y en dicho lado
primero (A) de dicha línea de paso (P), medios (38) para impulsar
dicho eje de línea;
ejes motores (42) paralelos acoplados
mecánicamente por grupos de engranajes cónicos (44) a dicho eje de
línea (36), sobresaliendo lateralmente dichos ejes motores de dicho
eje de línea hacia dicha línea de paso (P); y
medios de acoplamiento (46) para conectar cada
uno de dichos ejes motores (42) a uno respectivo de dichos ejes
impulsores (20), siendo dichos medios de acoplamiento (46)
separables para realizar la retirada selectiva de dichas unidades
de laminación (10) a un segundo lado (B) de dicha línea de paso (P)
opuesta a dicho lado primero (A).
2. El laminador modular de la reivindicación 1,
en el que dicho eje de línea (36) está subdividido en segmentos
(30') conectados mecánicamente a dichos ejes motores por dichos
grupos de engranajes cónicos (44), y comprendiendo además embragues
(40) que unen dichos segmentos de eje, siendo dichos embragues
alternativamente ajustables para conectar o desconectar
mecánicamente los segmentos (30') del eje de línea unidos.
3. El laminador modular de las reivindicaciones
1 ó 2 que además comprende una red de pistas (48) en el segundo
lado (B) de dicha línea de paso (P) para recibir y conducir las
unidades de laminación (10) retiradas de dicha línea de paso.
4. El laminador modular de la reivindicación 1,
en el que dichos medios (38) de impulsión comprenden un motor
acoplado directamente a dicho eje de línea (36).
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