ES2327075T3 - Conjunto de bobinado para un tren laminador. - Google Patents
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Abstract
Un conjunto de bobinado para un tren laminador para chapa metálica que comprende: - un carrete de bobinado (24), que gira alrededor de un primer eje horizontal (26), enrollado alrededor del cual hay una bobina (22) formada por una chapa metálica continua (F); - un rodillo de estirado (30), que gira alrededor de un segundo eje (32) paralelo al primer eje (26); - un soporte oscilante (34), que transporta dicho rodillo de estirado (30) y asociado al medio actuador (44), que está diseñado para empujar el rodillo de estirado (30) contra la bobina (22) que se está formando; - un rodillo de línea de paso (48), que gira alrededor de un tercer eje (50) paralelo al primer y al segundo ejes (26, 32); y - al menos un rodillo deflector (52), que gira alrededor de un cuarto eje (54) paralelo al primer, segundo y tercer ejes (26, 32, 50) y está establecido entre el rodillo de línea de paso (48) y el rodillo de estirado (30), estando dicho conjunto de bobinado caracterizado porque el eje de rotación (54) de al menos dicho rodillo deflector (52) es móvil, mientras que permanece paralelo a sí mismo y porque se proporciona una unidad de control (74) que, en funcionamiento, ajusta continuamente la posición del eje de rotación (54) del rodillo deflector (52) como una función del diámetro de la bobina (22).
Description
Conjunto de bobinado para un tren laminador.
\global\parskip0.950000\baselineskip
La presente invención se refiere a un conjunto
de bobinado para un tren laminador.
La invención ha sido desarrollada con referencia
particular a los trenes laminadores para enrollar chapas de
aluminio. Los trenes laminadores para aluminio producen chapas con
un grosor que oscila entre los 8 mm y los 5 \mum. En sentido
descendente al tren laminador, la chapa es recogida en una bobina
mediante un conjunto de bobinado.
Un conjunto de bobinado para un laminador para
chapas de aluminio generalmente comprende los siguientes componentes
principales:
- -
- un carrete de bobinado, que gira alrededor de un primer eje horizontal, enrollado alrededor del cual hay una bobina formada por una chapa continua de metal;
- -
- un rodillo de estirado, que gira alrededor de un segundo eje paralelo al primer eje;
- -
- un soporte oscilante, que porta el rodillo de estirado y asociado al medio actuador, que está diseñado para empujar el rodillo de estirado contra la bobina que se están formando;
- -
- un rodillo de línea de paso que gira alrededor de un tercer eje paralelo al primer eje y al segundo eje; y
- -
- al menos un rodillo deflector, que gira alrededor de un cuarto eje paralelo al primer, segundo y tercer ejes y está establecido entre el rodillo de la línea de paso y el rodillo de estirado.
El rodillo de línea de paso es tangencial al
plano de la chapa que sale del tren laminador. En soluciones más
tradicionales, el rodillo de línea de paso está constituido por un
rodillo simple. En soluciones más modernas, el rodillo de línea de
paso está constituido por un rodillo de medición de lisura, diseñado
para detectar posibles errores de lisura de la chapa inmediatamente
en sentido descendente del tren laminador. Las señales
proporcionadas por el rodillo de medición de la lisura se utilizan
para corregir las condiciones operativas del tren laminador, de
acuerdo con una técnica propia conocida en el sector.
El rodillo deflector tiene la finalidad de
garantizar que la chapa tendrá un determinado ángulo de bobinado
con respecto al rodillo de línea de paso.
El rodillo de estirado tiene la misión de
expeler el aire entre la chapa y la bobina que se forma. El aire
que permanece atrapado entre capas sucesivas de la bobina provoca
problemas importantes de lisura de la chapa y, dadas las mismas
dimensiones de la bobina, supone una reducción en el peso útil de la
bobina.
El rodillo de estirado se presiona contra la
bobina en un punto situado en sentido ligeramente más descendente
con respecto al punto de tangencia entre la chapa y la bobina. Se
define como el ángulo de bobinado, el ángulo comprendido entre el
radio de la bobina que pasa a través del punto de tangencia entre la
chapa y la bobina y el radio de la bobina que pasa a través del
punto de contacto entre el rodillo de estirado y la bobina. El
ángulo de bobinado es un parámetro de proceso muy importante para
garantizar el bobinado correcto de la chapa en la bobina.
Ya que el rodillo de bobinado es transportado
por una estructura oscilante alrededor de un eje fijo, el ángulo de
bobinado varía como una función del diámetro de la bobina. Por
ejemplo, en un conjunto de bobinado de un tipo conocido, durante la
formación de la bobina, el ángulo de bobinado puede variar desde un
mínimo de 1,6º cuando la bobina tiene un diámetro de
aproximadamente 665 mm hasta un valor de 7,6º cuando la bobina
alcanza dimensiones en el rango de 2000 mm.
Esta variación del ángulo de bobinado provoca
considerables problemas, entre los cuales se encuentra la mayor
tendencia a acumular aire entre las capas de la bobina a medida que
aumenta el diámetro de la bobina. Tradicionalmente, la formación de
la bobina se interrumpía cuando, debido al aumento del ángulo de
bobinado, no podía seguir garantizándose un bobinado regular de la
chapa.
La finalidad de la presente invención es
proporcionar un conjunto de bobinado para un tren laminador que
permita superar los inconvenientes anteriormente mencionados. En
particular, el objetivo de la invención es proporcionar un conjunto
de bobinado que permita controlar y ajustar el ángulo de bobinado
durante la formación de la bobina.
De acuerdo con la presente invención, dicha
finalidad se obtiene mediante un conjunto de bobinado que tiene las
características que forman el objeto de la reivindicación 1.
La presente invención se describirá a
continuación con detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos,
que se proporcionan simplemente como ejemplos no limitantes, en los
que:
- La figura 1 es una vista lateral esquemática
de un conjunto de bobinado de acuerdo con la presente invención
asociado a un tren laminador;
\global\parskip1.000000\baselineskip
- Las figuras 2 y 3 son vistas laterales del
conjunto de bobinado de acuerdo con la presente invención en la
condición de diámetro mínimo y máximo de la bobina,
respectivamente;
- La figura 4 es una vista en planta de un
conjunto de bobinado de acuerdo con la presente invención;
- La figura 5 es una sección transversal de
acuerdo con la línea V-V de la figura 3; y
- La figura 6 es un detalle a mayor escala de la
parte designada por la flecha VI de la figura 5.
\vskip1.000000\baselineskip
Con referencia a la figura 1, el número de
referencia 10 designa en su totalidad un tren laminador para chapas
de aluminio, que comprende un marco sólido 12 que porta un par de
rodillos para enrollar 14 y un par de rodillos de contraste 16. Una
chapa continua F avanza en la dirección indicada por la flecha 18 y
está comprimida por los rodillos para enrollar 14 que producen una
reducción del grosor de la chapa F. En sentido descendente del
laminador 10, un conjunto de bobinado 20 recoge la chapa F en una
bobina 22.
El laminador 10 ha sido ilustrado en un modo
puramente esquemático para proporcionar un marco para la presente
invención. La invención contempla específicamente el conjunto de
bobinado 20, que puede combinarse con trenes laminadores de
cualquier tipo.
En la figura 1, la bobina 22 está ilustrada con
una línea continua en la condición de diámetro mínimo y con una
línea discontinua en la condición de diámetro máximo. La bobina 22
está enrollada en un carrete 24, que gira alrededor de un primer
eje horizontal estacionario 26, ortogonal al plano de representación
de las figuras 1 a 3.
Con referencia en particular a las figuras 2 y
3, el conjunto de bobinado 20 comprende una base estacionaria 28,
fijada, por ejemplo, en el lateral de salida del marco 12 del tren
laminador 10.
El conjunto de bobinado 20 comprende un rodillo
de estirado 30 que gira alrededor de un segundo eje 32 paralelo al
eje de rotación 26 del carrete 24. El rodillo de estirado 30 es
portado por una estructura oscilante 34, que está articulada a la
base estacionaria 28 alrededor de un eje 36 paralelo al eje de
rotación 32 del rodillo de estirado 30.
Con referencia a la figura 4, la estructura
oscilante 34 comprende dos brazos 38, que transportan los extremos
del rodillo de estirado 26 de tal modo que pueden girarse. Los dos
brazos 38 están fijados a los extremos opuestos de un eje 40
articulado a la base estacionaria 28 alrededor del eje 36. Con
referencia a las figuras 2 y 3, los dos brazos 38 de la estructura
oscilante 34 tienen una conformación basculante y tienen apéndices
42, que cooperan con los respectivos actuadores hidráulicos 44
articulados entre los apéndices 42 y la base estacionaria 38. Los
actuadores 44 aplican a la estructura oscilante 34 un par de torsión
en la dirección indicada por la flecha 46 en las figuras 2 y 3.
Dicho par de torsión mantiene el rodillo de estirado 30 presionado
contra la bobina 22.
Con referencia a las figuras 2 y 3, el punto de
contacto entre el rodillo de estirado 30 y la bobina 22 se desplaza
ligeramente con respecto al punto de tangencia entre la chapa F y la
bobina 22. Se define como ángulo de bobinado el ángulo comprendido
entre el radio de la bobina R1 que pasa a través del punto de
tangencia de la chapa y el radio de la bobina R2 que pasa a través
del punto de contacto entre el rodillo de estirado 30 y la bobina
22. El punto de tangencia entre la chapa y la bobina y el punto de
contacto entre el rodillo de estirado y la bobina se definen por la
intersección de la línea de tangencia entre la chapa y la bobina y
la línea de contacto entre el rodillo de estirado 30 y la bobina 22
con un plano ortogonal al eje de rotación 26 de la bobina 22.
El conjunto de bobinado 20 comprende un rodillo
de línea de paso 48 portado por la base estacionaria 28 de tal modo
que gira alrededor de un tercer eje 50 paralelo al primer eje 26 y
el segundo eje 32. En el ejemplo ilustrado en las figuras, el
rodillo de la línea de paso 48 está constituido por un rodillo de
medición de lisura. Este rodillo se conoce en sí y está constituido
normalmente por una pluralidad de secciones establecidas una junta
a otra (figura 4), cada una de las cuales proporciona una señal que
indica la presión aplicada por la chapa F. Las señales
proporcionadas por las diferentes secciones del rodillo 48 permiten
un control de alta precisión de la lisura de la chapa F en la
salida del laminador 10. La información proporcionada por el
rodillo de medición de lisura 48 se utiliza, en un modo conocido en
sí, para ajustar los parámetros operativos y las condiciones de
funcionamiento del laminador 10 para corregir instantáneamente
posibles errores de lisura de la chapa F. Alternativamente, el
rodillo de línea de paso 48 podría estar constituido por un rodillo
simple.
El conjunto de bobinado 20 comprende un juego de
rodillo deflector 52, con referencia a la dirección de avance de la
chapa F, entre el rodillo de línea de paso 48 y el rodillo de
estirado 30. El rodillo deflector 52 gira alrededor de un cuarto
eje 54 paralelo a los ejes 26, 32 y 50. El rodillo deflector 52
tiene la finalidad de desviar la chapa F en sentido descendente del
rodillo de la línea de paso 48 con el fin de garantizar que la
chapa F tenga un ángulo de bobinado con respecto al rodillo de línea
de paso 48.
De acuerdo con la presente invención, el eje de
rotación 54 del rodillo deflector 52 es móvil, mientras que
permanece paralelo a sí mismo, y la posición de dicho eje es
ajustable como una función del diámetro de la bobina 22. El ajuste
de la posición del eje 54 del rodillo deflector 52 permite el
control y ajuste del ángulo de bobinado.
Gracias a la presente invención, el ángulo de
bobinado deja de ser un parámetro incontrolable que depende
solamente de la geometría del conjunto de bobinado sino que se
convierte en un parámetro ajustable variando la posición del
rodillo deflector.
Las figuras 2 y 3 muestran dos posiciones del
rodillo deflector 52 que se corresponden, respectivamente, con la
posición del diámetro mínimo y con la del diámetro máximo de la
bobina 22. El rodillo deflector 52 está desplazado de forma
progresiva y continua durante la formación de la bobina 22 con el
fin de mantener el ángulo de bobinado constante o de otro modo para
variar el ángulo de bobinado como una función del diámetro de la
bobina de acuerdo con una ley preestablecida.
El conjunto de bobinado de acuerdo con la
presente invención podría proporcionarse también con dos rodillos
reflectores, establecidos en serie uno con respecto al otro a lo
largo del trayecto de la chapa F. En este caso, el rodillo
deflector inmediatamente adyacente al rodillo de línea de paso 48,
que gira alrededor de un eje fijo, tendría la finalidad de mantener
el ángulo de bobinado de la chapa constante en el rodillo de la
línea de paso 48, mientras que el rodillo deflector 52
inmediatamente adyacente al rodillo de estirado 32 sería móvil para
controlar el ángulo de bobinado.
A continuación se describirá un mecanismo de
ajuste para ajustar la posición del rodillo deflector 52 durante la
formación de la bobina 22. Sin embargo, se entiende que la presente
invención no está limitada a este mecanismo de ajuste particular,
siendo posible utilizar otros diversos sistemas para ajustar la
posición del rodillo deflector.
Con referencia a las figuras 4, 5 y 6, el
rodillo deflector 52 es portado de tal modo que gira alrededor de
su eje de rotación 54 mediante un par de cojinetes del extremo 56.
Los cojinetes 56 son transportados mediante dos patines 58 que se
acoplan deslizándose en sus respectivas guías 60 fijadas con
respecto a la base estacionaria 28. Las guías 60 son rectilíneas u
ortogonales con respecto al eje de rotación 54 del rodillo deflector
52. Preferiblemente, las guías 60 se extienden en dirección
vertical.
Fijada preferiblemente a una de las dos
pendientes 58 hay una brida 62 que porta un motor eléctrico 64, que
acciona el rodillo deflector 52 en rotación alrededor del eje de
rotación 54 mediante una transmisión de correa 66. Las dos
pendientes 58 están fijadas una a otra mediante un miembro
transversal 68 que está asociado a un dispositivo de actuación
70.
El dispositivo de actuación 70 comprende un
motor eléctrico 72 controlado numéricamente por una unidad de
control electrónico 74, que entre otras cosas, recibe información
relativa al diámetro de la bobina 22 que se está formando. El motor
72 está conectado a dos dispositivos de transmisión 76 portados por
un haz fijo 78. Los dos dispositivos de transmisión 76 convierten
el movimiento rotatorio impartido por el motor 72 en un movimiento
lineal de los respectivos miembros de salida 80 conectados al
miembro transversal 68. Los dos dispositivos de transmisión 76
están conectados juntos mediante un eje 82.
Preferiblemente, el dispositivo de actuación 70
se proporciona además con un mecanismo de estabilización diseñado
para garantizar que el miembro transversal 68 se mueve permaneciendo
siempre paralelo a sí mismo. Dicho mecanismo de estabilización
puede obtenerse mediante un par de dispositivos de cremallera 86
incluyendo los soportes respectivos 87 fijados al miembro
transversal 68. Los dos dispositivos de cremallera 86 se
proporcionan con sus respectivos engranajes dentados que se fijan
uno a otro mediante un eje tubular 88 establecido coaxialmente en
la parte exterior con respecto al eje 82 que conecta los
dispositivos de transmisión de actuación 76 entre sí.
En funcionamiento, la unidad de control
electrónico 74 controla el motor eléctrico 72 como una función del
diámetro de la bobina 22. El dispositivo de actuación 70 controla el
movimiento del rodillo deflector 52 en la dirección indicada por la
flecha 90 en la figura 5. A medida que aumenta el diámetro de la
bobina 22, el rodillo deflector 52 se desplaza en paralelo a sí
mismo, con una velocidad de movimiento correlativa a la velocidad
con la que aumenta el diámetro de la bobina 22.
A partir de una comparación entre las figuras 2
y 3, puede observarse que el desplazamiento del rodillo deflector
52 permite el control del ángulo de bobinado (definido como el
ángulo entre los radios R1, R2 de la bobina 22). El ángulo de
bobinado puede mantenerse constante o de modo puede variarse con un
reglamento preestablecido como una función del diámetro de la
bobina 22.
Claims (5)
1. Un conjunto de bobinado para un tren
laminador para chapa metálica que comprende:
- -
- un carrete de bobinado (24), que gira alrededor de un primer eje horizontal (26), enrollado alrededor del cual hay una bobina (22) formada por una chapa metálica continua (F);
- -
- un rodillo de estirado (30), que gira alrededor de un segundo eje (32) paralelo al primer eje (26);
- -
- un soporte oscilante (34), que transporta dicho rodillo de estirado (30) y asociado al medio actuador (44), que está diseñado para empujar el rodillo de estirado (30) contra la bobina (22) que se está formando;
- -
- un rodillo de línea de paso (48), que gira alrededor de un tercer eje (50) paralelo al primer y al segundo ejes (26, 32); y
- -
- al menos un rodillo deflector (52), que gira alrededor de un cuarto eje (54) paralelo al primer, segundo y tercer ejes (26, 32, 50) y está establecido entre el rodillo de línea de paso (48) y el rodillo de estirado (30),
estando dicho conjunto de bobinado
caracterizado porque el eje de rotación (54) de al menos
dicho rodillo deflector (52) es móvil, mientras que permanece
paralelo a sí mismo y porque se proporciona una unidad de control
(74) que, en funcionamiento, ajusta continuamente la posición del
eje de rotación (54) del rodillo deflector (52) como una función
del diámetro de la bobina (22).
2. El conjunto de bobinado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el rodillo deflector
(52) se proporciona con cojinetes de extremo (56) transportados por
patines (58) móviles a lo largo del guías lineales estacionarias
(60).
3. El conjunto de bobinado de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque dichas patines (58)
están conectados juntas mediante un miembro transversal (68)
asociado a un dispositivo de actuación (70) que funciona bajo el
control de dicha unidad de control (74).
4. El conjunto de bobinado de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque dicho dispositivo de
actuación (70) comprende un motor eléctrico controlado
numéricamente (72) y un par de dispositivos de transmisión (76) con
miembros de salida linealmente móviles (80) asociados a dicho
miembro transversal (68).
5. El conjunto de bobinado de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque dicho dispositivo de
actuación (70) comprende un mecanismo de estabilización que incluye
dos dispositivos de cremallera (86) asociados a dicho miembro
transversal (68) y conectados juntos mediante un eje (88).
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2008
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