ES2331723T3 - Procedimiento y dispositivo de deteccion de planeidad. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de detección de planeidad de un producto en banda metálica que se desliza siguiendo una dirección longitudinal y que se encuentra a una temperatura elevada, en la cual la banda (2) se pone bajo tensión y se aplica sobre un sector angular de un rodillo medidor de planeidad (1) montado en rotación alrededor de un eje perpendicular a la dirección longitudinal de desplazamiento de la banda (2) y que tiene una cara externa cilíndrica (13) que comprende un sector angular de contacto con la banda y un sector libre, caracterizado porque, se realiza un enfriamiento forzado del rodillo medidor de planeidad (1) por la circulación de un fluido refrigerante por lo menos a lo largo de una parte del sector libre de la cara externa (13) del rodillo (1) y se determinan los parámetros que determinan la eficacia del enfriamiento como la abertura (B) del sector angular de enfriamiento a lo largo del cual circula el fluido, la temperatura inicial de éste y el caudal de circulación, de tal modo que, después de haberse calentado al pasar por el sector (a, a'') de contacto con la banda (2), a la cara externa (13) del rodillo (1), se la hace volver, por su paso en el sector (b, b'') de enfriamiento del rodillo (1), a una temperatura de equilibrio determinada.
Description
Procedimiento y dispositivo de detección de
planeidad.
La invención tiene por objeto un procedimiento y
un dispositivo de detección de planeidad de un producto en banda
metálica, que se desliza siguiendo una dirección longitudinal y se
aplica especialmente en bandas que se encuentran a una temperatura
elevada.
En el laminado de bandas de metal y, en
particular, de chapas delgadas laminadas, se pueden producir
defectos de planeidad que aparecen cuando la banda está en reposo
pero está en estado latente en la banda bajo tracción. Tales
defectos provienen, en general, de ligeras variaciones sobre la
anchura de la banda, del alargamiento realizado por el laminado y
se pueden corregir actuando sobre las condiciones de laminado y, en
particular, sobre la distribución, en el sentido transversal, de la
presión de sujeción aplicada entre los cilindros de trabajo.
Con este fin, es posible, en los laminadores
modernos, actuar sobre el perfil del entrehierro de paso del
producto, por ejemplo ejerciendo esfuerzos de curvatura sobre los
extremos de los cilindros de trabajo. Se puede también utilizar un
cilindro de soporte que comprende una envoltura deformable rotativa
alrededor de un árbol fijo y que se apoya sobre éste mediante una
pluralidad de gatos repartidos sobre la anchura de la banda y que
se pueden regular en posición y en presión.
Estos medios de ajuste se controlan a partir de
las informaciones dadas por un dispositivo de medida, colocado
debajo del laminador y sensible a las variaciones, sobre la anchura
de la banda, del esfuerzo de tracción aplicado sobre ésta que
corresponden ellas misma a las variaciones de alargamiento de las
fibras longitudinales de la banda.
Tal dispositivo de medida consta, habitualmente,
de un rodillo deflector que incluye un cuerpo cilíndrico rotativo
alrededor de un eje perpendicular a la dirección longitudinal de
desplazamiento de la banda. Esta se aplica bajo tracción sobre un
sector angular de la cara externa del rodillo que se equipó de una
serie de sensores que permiten medir las variaciones de presión
local de aplicación de la banda. Habitualmente, estos sensores se
separan regularmente los unos de los otros y se distribuyen sobre
toda la longitud del rodillo, la banda está así dividida en una
serie de zonas longitudinales que tienen cada una una anchura
determinada, sobre las cuales se integra la medida del defecto
latente que debe corregirse.
En una disposición conocida, descrita por
ejemplo en el documento US-3.481.194, el rodillo
deflector comprende, en su cara externa, de un cuerpo central
tubular de espesor suficiente para dar la resistencia necesaria y
provista de una pluralidad de cavidades en las cuales están
colocados sensores de medición.
De una manera general, un rodillo medidor
comprende una pluralidad de zonas de detección repartidas sobre
toda su longitud y provista cada una de un captador para la emisión
de una señal dependiente de la presión de aplicación de la parte
correspondiente de la banda, durante el paso de esta zona de
detección en el sector angular de contacto de la banda con el
rodillo.
De otra parte, para evitar interferencias entre
las medidas efectuadas sobre dos zonas de medición adyacentes,
ventajosamente se desplazan los sensores angularmente de una zona a
la siguiente.
En tal disposición, cada sensor de medición es
sensible a la presión de aplicación de la banda pero también puede
estar influido por otros factores que pueden perturbar la
medida.
Por ejemplo, para evitar un contacto directo
entre los sensores y la banda en deslizamiento, cada cavidad de un
sensor es firme, hacia el exterior, por una pared de protección que
puede estar constituida de una envoltura fina que recubre el
conjunto del cuerpo tubular del rodillo o bien de una pieza con
forma de casquete que se deforma ligeramente para transmitir a los
sensores la presión aplicada por la banda. Tal dispositivo es por
lo tanto sensible a las deformaciones térmicas producidas por una
elevación de la temperatura del rodillo.
Del mismo modo, los sensores de medición
normalmente no están previstos para funcionar a una temperatura
elevada.
Es por eso que, hasta ahora, los rodillos
medidores de planeidad se utilizan en las instalaciones de laminado
en frío en las cuales la banda laminada se puede mantener a una
temperatura moderada.
Sin embargo, los defectos latentes que resultan
de las variaciones de alargamiento sobre la anchura de la banda,
aparecen también durante el laminado en caliente y sería interesante
evitar, desde este momento, los riesgos de defecto de
planeidad.
Para eso, hasta ahora había parecido suficiente,
asociar al laminador con un modelo matemático que permite prever
las zonas defectuosas a fin de evitar, en la medida de lo posible su
aparición, actuando sobre los distintos medios de ajuste del
laminador. Los defectos que deben corregirse pueden también venir
determinados por medios ópticos sobre el producto fuera de
tracción, es decir sobre la cabeza de banda, antes del enrollamiento
sobre la máquina bobinadora. Tal sistema no permite por lo tanto
controlar la planeidad del producto sobre toda su longitud y es
pues preferible detectar los defectos latentes desde la salida del
laminador.
Con este fin, se propuso, en el documento
EP-A-0.858.845, colocar en un
sobrelaminado en caliente, un rodillo medidor sobre el cual la
banda se puede aplicar bajo tracción.
Sin embargo, incluso en el caso de un metal no
ferroso como el aluminio, la banda en caliente se encuentra a una
temperatura elevada y de eso resultan las perturbaciones en las
medidas que deben compensarse. Se puede, por ejemplo, efectuar un
calibrado del rodillo en diversas temperaturas para aportar a las
medidas las correcciones necesarias en función de la temperatura de
la banda pero tal calibrado no es fácil de realizar.
La invención tiene por objeto solucionar estos
problemas gracias a disposiciones particularmente simples, que
pueden aplicarse a todos los tipos de rodillos medidores de
planeidad y que permiten evitar un calibrado de los sensores en
función de las distintas temperaturas de funcionamiento.
La invención se aplica por lo tanto, de un modo
general, a un procedimiento y a un dispositivo de detección de la
planeidad de un producto en banda, en el cual la banda se pone bajo
tensión y se aplica sobre un sector angular de un rodillo medidor
rotativo en torno a un eje perpendicular a la dirección longitudinal
de desplazamiento de la banda y que tiene una cara externa
cilíndrica que comprende un sector angular de contacto con la banda
y un sector libre.
Conforme a la invención, se realiza un
enfriamiento forzado del rodillo por circulación de un fluido
refrigerante a lo largo de al menos una parte del sector libre de
la cara externa del rodillo y se determinan los parámetros que
determinan la eficacia del enfriamiento tales como la abertura del
sector angular de enfriamiento a lo largo del cual circula el
fluido, la temperatura inicial de éste y el caudal de circulación,
de tal manera que, después de calentarse pasando por el sector en
contacto con la banda, la cara externa del rodillo se vuelve a
traer, para que pase en el sector de enfriamiento del rodillo, a
una temperatura de equilibrio determinada.
En un primer modo de realización especialmente
ventajoso, se realiza el enfriamiento forzado del rodillo por
aspersión de un fluido refrigerante por medio de rampas de aspersión
repartidas sobre al menos una parte del sector libre del rodillo y
se regula al menos la temperatura del fluido y el caudal de
aspersión en función de la temperatura de la banda, de la velocidad
de desplazamiento y de las condiciones de intercambio térmico, de
tal modo que se devuelva a un nivel determinado la temperatura de la
cara externa del rodillo, inmediatamente antes de su paso en el
sector de contacto.
En otro modo de realización, el rodillo de
medida de planeidad se colocó debajo de la banda, la cara externa
de éste comprende una parte inferior que sumerge en un baño de
líquido refrigerante proporcionado en una cubeta colocada debajo
del rodillo y asociado a los medios de puesta en circulación del
líquido con un caudal regulable entre un orificio de entrada y un
orificio de salida de la cubeta, y se ajusta por lo menos la
temperatura inicial del líquido a su llegada en el baño y el caudal
de circulación, de tal manera que traiga a un nivel determinado la
temperatura de la cara externa del rodillo inmediatamente antes de
su paso por el sector de contacto.
Gracias a estas disposiciones, la cara externa
del rodillo vuelve, antes de su paso en la zona de contacto, a una
temperatura de equilibrio t que esta vinculada a la temperatura de
la banda t_{1} y a la temperatura inicial t_{2} del fluido
refrigerante por una formula de la forma:
en la que a es el coeficiente de
intercambio térmico entre la banda y el rodillo, b es el coeficiente
de intercambio térmico entre el fluido refrigerante y el rodillo, A
es el sector angular de contacto y B el sector angular de
enfriamiento. Según la invención, se puede actuar, en servicio,
sobre al menos uno de los parámetros de dicha fórmula para mantener
la temperatura de equilibrio t a un nivel
constante.
La invención cubre también un dispositivo de
detección de planeidad para la aplicación del procedimiento, que
consta de un medio de enfriamiento forzado de la cara externa del
rodillo medidor por circulación de un fluido refrigerante por lo
menos a lo largo de una parte del sector libre del rodillo y de
medios de ajuste de las condiciones de enfriamiento para el
mantenimiento de la cara externa del rodillo a una temperatura de
equilibrio determinada, con enfriamiento controlado de cada zona de
detección durante su paso en el sector libre del rodillo.
La invención se aplica especialmente a los
rodillos medidores de planeidad del tipo que constan de una
pluralidad de zonas de detección repartidas sobre la longitud del
rodillo y provistas cada una de un sensor para la emisión de una
señal dependiente de la presión de aplicación de una parte
correspondiente de la banda, en el momento del paso de dicha zona
de detección en el sector angular de contacto de la banda con el
rodillo, dichas zonas de detección se vuelven a traer a una misma
temperatura de equilibrio a cada paso por el sector libre del
rodillo.
La invención cubre igualmente otras
características ventajosas y que se comprenderán mejor mediante la
siguiente descripción de algunos modos de realización, dados a
titulo de ejemplo, y representados sobre los dibujos anexos.
La figura 1 es una vista esquemática, en corte
transversal, de un dispositivo medidor de planeidad según la
invención, con enrollamiento por debajo del plano de
deslizamiento.
La figura 2 es un esquema del sistema de
enfriamiento de un rodillo.
La figura 3 muestra, en una vista lateral, otro
modo de realización de la invención, con enrollamiento por encima
del plano de deslizamiento.
La figura 4 es una vista superior del rodillo de
la figura 3.
La figura 5 es una vista esquemática, en corte
transversal, de otro modo de realización de la invención.
La figura 6 muestra otro modo de realización de
la invención, en otra aplicación.
Sobre la figura 1, se representa
esquemáticamente, el montaje de un rodillo medidor de planeidad 1
sobre el cual se aplica una banda metálica 2 que se desplaza
siguiendo una dirección longitudinal paralela al plano de la figura
y se enrolla sobre una máquina bobinadora 21 que, en este ejemplo,
está colocado debajo del plano P de desplazamiento de la banda. El
enrollamiento de la banda se efectúa bajo tracción, la máquina
bobinadora 21 esta provista, a tal efecto, de medios conocidos que
no necesitan describirse.
La banda 2 se desvía por el rodillo 1 y se
aplica sobre un sector angular de éste, bajo una tensión
longitudinal determinada por los medios de control del
enrollamiento.
El rodillo medidor de la planeidad 1 pude ser de
todos los tipos conocidos, por ejemplo, el que se describe en la
patente francesa Nº 2. 468.878 de la misma sociedad. Se sabe que, de
una manera general, tal rodillo de planeidad consta de un cuerpo
tubular 11 en el que se ponen las cavidades 12 que son firmes
mediante una envoltura delgada 13 ensartada sobre el cuerpo tubular
11. En el interior de cada cavidad 12 está colocado un dispositivo
de detección, por ejemplo un palpador de desplazamiento 14 que
incluye un elemento fijo que se apoya sobre el fondo de la cavidad
12 y un elemento móvil que se apoya sobre la cara interna de la
envoltura 13 que cierra la cavidad 12 hacia el exterior.
El rodillo 11 es monta en rotación en torno a su
eje 10 y se equipa de un cierto número de detectores 12, 14
distribuidos sobre toda su longitud de tal modo que cubra la anchura
de la banda M aplicada sobre el rodillo 1.
Tal disposición es bien conocida y no necesita
una descripción detallada. Otras disposiciones pueden utilizarse
para medir los esfuerzos aplicados sobre el rodillo en varias zonas
de detección repartidas sobre la longitud de éste.
Hasta ahora tales rodillos de planeidad sólo se
utilizaban en instalaciones de laminado en frío en las que la banda
laminada presenta una temperatura moderada. Los dispositivos según
la invención permiten, en cambio, medir la planeidad de una banda a
temperatura elevada, el rodillo medidor 1 pude colocarse en la parte
posterior, en el sentido del desplazamiento, de una instalación de
laminado en caliente no representado sobre la figura.
La temperatura de la banda en caliente que llega
sobre el rodillo 1 puede, por ejemplo, estar comprendida entre
250ºC y 400ºC en el caso de un metal no ferroso, pero podría ser más
elevada. De lo que resulta un calentamiento importante del rodillo
en su cara externa.
Sin embargo, como lo muestra la figura 2, la
cara externa del rodillo 1, se recubre por la banda 2 sólo sobre un
sector angular a, a' relativamente reducido, cuyo ángulo en el
centro A no sobrepasa, normalmente, los 20º y comprende por
consiguiente un sector libre a', que comprende entre 340 y 350º. La
invención aprovecha esta disposición realizando un enfriamiento
forzado de la cara externa 13 del rodillo por circulación de un
fluido refrigerante o por lo menos a lo largo de una parte de este
sector libre a, a' y determinando las condiciones de enfriamiento,
de tal modo que lleve cada zona de detección a una misma
temperatura de equilibrio durante su paso en el sector libre.
En la disposición de la figura 1, por ejemplo,
el rodillo 1 está colocado debajo de la banda y es posible sumergir
la parte inferior del sector libre en un recipiente 3 repleto de un
líquido refrigerante 31 como el agua. Este recipiente 3 está
totalmente abierto hacia arriba de manera que la parte inferior del
rodillo está sumergido sobre un sector angular B relativamente
importante, por ejemplo, del orden de 90 a 110º.
Así pues, a cada contorno del rodillo, cada
parte 15 de la envoltura 13 que cierra una cavidad 12, constituye
una zona de detección que se calienta primero al contacto de la
banda 2 al pasar por el sector angular A, pero se enfría
inmediatamente al contacto con el agua 31 al pasar por el sector b,
b' del ángulo en el centro B.
Se denomina t_{1} a la temperatura de la banda
2 y t_{2} a la temperatura del líquido 31 contenido en el
recipiente 3, la temperatura t de la cara externa del rodillo,
después de su paso en el líquido 31 puede darse mediante la
fórmula:
en la cual a es el coeficiente de
intercambio térmico específico entre la banda y el rodillo y b es el
coeficiente de intercambio térmico específico entre el fluido de
enfriamiento 31 y el rodillo
1.
Estos coeficientes de intercambio térmico
dependen, en particular, de la naturaliza de la envoltura delgada
13 que constituye la cara externa del rodillo 1, del fluido de
enfriamiento 31 y del ángulo de abertura de los sectores A y B.
El recipiente 3 se une a un circuito 4 de puesta
en circulación del fluido de enfriamiento 31 entre una entrada y
una salida, incluyendo los medios de ajuste de los parámetros de
enfriamiento 41 tales como la temperatura inicial y el caudal de
circulación del fluido 31 en función de la temperatura t_{1} de la
banda, de tal modo que haga volver a la cara externa 13 del rodillo
una temperatura determinada t_{3}.
A cada contorno del rodillo, se hace volver cada
zona de detección a un nivel de temperatura constante, antes de
volver a pasar por el sector angular A en contacto de la banda 2. Se
asegura así la repetitividad de la medida de presión aplicada por
la banda sobre la pared 15 o el desplazamiento de ésta ya que la
influencia térmica de la banda se ejercita siempre del mismo
modo.
Como el enfriamiento se efectúa en cada
contorno, con una relación constante entre el tiempo de
calentamiento y el tiempo de enfriamiento, la velocidad de
deslizamiento de la banda puede variar, por ejemplo en función de
la reducción del espesor efectuada en el laminador.
Sin embargo, puede suceder que se tiene que
detener el desplazamiento, por ejemplo para intervenir sobre el
laminador o en otra parte de la instalación. En ese caso, la banda 2
permanece aplicada sobre la misma parte del rodillo, de lo que
resulta una elevación de temperatura que corre el riesgo de
deteriorar los sensores.
Es por eso que, está previsto, en caso de
interrupción, apartar la banda 2 del rodillo 1 por medio de un
rodillo deflector 5 montado en rotación a los extremos de dos
brazos de soporte 51 que pueden pivotar alrededor de un eje 52
entra una posición desviada, representada en trazo continuo sobre la
figura, para lo cual la banda 2 se aplica normalmente sobre la
banda 1 y una posición adosada, representada en trazos mixtos, para
la cual la banda 1 se levanta por el rodillo 5 y ligeramente
apartada de la cara externa 13 del rodillo 1.
Sobre la figura 3, se representa, con vistas de
lado, otro modo de realización en el que la máquina bobinadora 21
se coloca por encima del plano P de desplazamiento de la banda
2.
El rodillo medidor 1 que sirve de rodillo
deflector se coloca entonces, también, por encima de la banda 2 y
debe asociarse a un dispositivo de enfriamiento colocado sobre el
lado. Este dispositivo de enfriamiento está constituido entonces,
de un cajón 30 que tiene dos paredes longitudinales 33, 34 paralelos
al eje 10 del rodillo y se extiende hasta un borde 33', 34',
colocado en la proximidad inmediata de la cara externa 13 del
rodillo. Los extremos 33', 34' se separan angularmente de tal modo
que limiten un sector de enfriamiento del ángulo en el centro B al
menos igual a un cuadrante.
En el interior del cajón 30 está colocada por lo
menos una rampa de aspersión del fluido constituida por un conducto
35 unido a un circuito 36 de alimentación en un fluido refrigerante
y provisto de una pluralidad de orificios que forman boquillas de
aspersión 37 del fluido dirigidos hacia la cara externa 13 del
rodillo de manera que los chorros de fluido estén sensiblemente
unidos y cubran un sector angular del rodillo, sobre toda la
longitud de éste. Ventajosamente, el cajón 30 está provisto de dos
rampas de aspersión 35 cuyas boquillas 37 se desplazan angular y
longitudinalmente para repartir mejor el fluido sobre el conjunto
del sector angular B. Como anteriormente, el circuito de
alimentación 36 se asocia con un medio 36' regulador del caudal
rociado en función de la temperatura de la banda 2 para mantener la
cara externa 13 del rodillo 1 a una temperatura determinada, por
delante del sector de aplicación A.
Para evitar un calentamiento excesivo de una
zona de detección en caso de interrupción del desplazamiento y, por
consiguiente, de la rotación del rodillo medidor 1, éste se asocia a
un rodillo deflector 5, montado en el extremo de un par de brazos
51 que pueden pivotear en torno a un eje 52 entre una posición
elevada, por la que la banda 2 se aplica sobre la máquina
bobinadora 21 y una posición bajada, por la que la banda 2 se
desvía por el rodillo 5 y se encuentra ligeramente apartada de la
cara externa del rodillo 1.
En los dos modos de realización que vienen a
describirse, para permitir la aplicación bajo tensión de la banda 2
sobre un sector angular del rodillo medidor de planeidad 1, éste
constituye un rodillo deflector colocado inmediatamente en la parte
anterior, en el sentido del desplazamiento, de la máquina bobinadora
21 de tal modo que determine la aplicación bajo tensión de la banda
sobre un sector angular del rodillo medidor 1.
Esto no presenta inconveniente cuando la máquina
bobinadora está colocada a escasa distancia del laminador como, por
ejemplo, en el caso del laminado de metales no ferrosos tales como
el aluminio que, a la salida del laminado en caliente, se
encuentran a una temperatura relativamente moderada, del orden de
300 a 400º y pueden ser enrollados en bobinas inmediatamente
después de la medición.
En cambio, en el caso de metales ferrosos como
el acero, la banda laminada se encuentra a una temperatura mucho
mas elevada que puede ir, por ejemplo de 700 a 1000ºC, y debe sufrir
un primer enfriamiento antes de que se enrolle en la bobina. Un
banco de enfriamiento debe entonces interponerse entre el laminador
y la máquina bobinadora que se encuentra colocada a una distancia
bastante importante del laminador. Sin embargo, este primer
enfriamiento no es homogéneo sobre la anchura de la banda y puede
causar un acortamiento desigual de las fibras, las variaciones de
alargamiento debidas al laminador que se encuentran sólo después del
enfriamiento completo de la banda enrollada en la bobina. Si el
rodillo medidor se coloca exactamente antes del enrollamiento, a la
salida del banco de enfriamiento, la medición de la distribución
del alargamiento corre el riesgo de falsearse.
Cuando un enfriamiento es necesario antes del
enrollamiento en la bobina, es por lo tanto más ventajoso colocar
el rodillo medidor a la salida del laminador, antes del banco de
enfriamiento.
Sin embargo, si es necesario esperar el
enrollamiento sobre la máquina bobinadora, de la cabeza de la banda,
para poner ésta bajo tensión, no será posible controlar la
planeidad de la banda sobre una longitud bastante importante de
ésta.
Para evitar tales inconvenientes, es por lo
tanto preferible poner la banda bajo tensión al nivel del rodillo
medidor, desde la salida del laminador.
Con este fin, como lo muestra la figura 5, el
rodillo medidor de planeidad 1 puede estar colocado entre dos pares
de rodillos de apriete 8, 8' que incluyen cada uno un rodillo fijo
81 y un rodillo móvil 82 montados sobre un soporte 83 deslizante
verticalmente entre dos guías de un chasis 84, bajo el efecto de un
émbolo 85.
El mismo rodillo de planeidad 1 se lleva por una
cuna de soporte 16 deslizable verticalmente bajo la acción de un
émbolo 17.
En posición bajada de los rodillos 82, 82', la
banda esta apretada entre los dos pares de rodillos 8, 8' y el
émbolo 17 de levantamiento de la cuna de apoyo 16 permite ajustar el
nivel relativo del rodillo medidor 1 con relación al plano de
deslizamiento de la banda y determinar así un ángulo A de aplicación
de la banda 2 sobre el rodillo 1.
En esta disposición, al menos uno de los
rodillos de apriete de cada par 8, 8' se arrastra en rotación a una
velocidad que puede regularse por separado sobre cada par 8, 8'.
De este modo, es posible someter la sección de
la banda comprendida entre los dos pares de rodillos 8, 8' a una
tensión determinada, ajustando por separado las velocidades de
rotación de los rodillos de apriete 8, 8' colocados,
respectivamente, en la parte anterior y posterior del rodillo
medidor 1.
Las rampas de aspersión 35 dispuestas de una y
otra parte del rodillo 1, permiten realizar un enfriamiento forzado
del sector libre de éste.
Otras rampas de aspersión 38 se pueden asociar a
los dos pares de rodillos de apriete 8, 8'.
Es también posible, como anteriormente, ajustar
la intensidad del enfriamiento para mantener la cara externa 13 del
rodillo 1 a una temperatura determinada, lo que permite garantizar
la repetitividad de las mediciones.
Hay que tener en cuenta que el ajuste individual
de las velocidades de rotación de los dos pares de rodillos de
apriete 8, 8' permite ajustar separadamente las tensiones aplicadas
sobre la banda en cada sección de ésta, respectivamente entre la
salida del laminador y los rodillos de apriete 8, sobre el rodillo
medidor 1 entre los dos pares de rodillos de apriete 8, 8' y entre
los rodillos de apriete 8' y la máquina bobinadora 21.
Pero la invención no se limita a los detalles de
los modos de realización que se han describirse a título de ejemplo
y cubre también otras alternativas u otras aplicaciones que
permanecen en el marco de protección definido por las
reivindicaciones.
Por ejemplo, la medida de planeidad de una banda
en caliente podría ser útil en el caso de una instalación
denominada "mini-mili" que constaría de una
colada continua en banda delgada seguida de algunas cajas acabadoras
en línea, de un banco de enfriamiento y de una máquina
bobinadora.
Sobre la figura 6 que muestra, a título de
ejemplo, una disposición de este tipo, se ha representado solamente
la última caja de acabado 6. La banda que se desplaza de la
izquierda hacia la derecha sobre la figura sigue un plano
horizontal de laminado P que pasa primero entre los dos cilindros de
trabajo 60 de la caja 6, luego sobre un banco de enfriamiento 23
que consta de una mesa de soporte constituida de una serie de
rodillos 24 tangentes al plano de desplazamiento P, así como de
medios de enfriamiento que no están representados sobre la
figura.
\newpage
En este modo de realización de la invención, el
rodillo 1 medidor de planeidad se monta a la salida del laminador,
pero la banda se puede poner bajo tensión por la máquina bobinadora
colocada en el extremo de la línea. Se admite en efecto, el no
controlar la planeidad sobre la cabeza de la banda cuya longitud es
irrelevante cuando la banda esta colada continuamente.
Sin embargo, para determinar el ángulo de
aplicación de la banda sobre el rodillo medidor 1, éste se monta
sobre una cuna de soporte 7 que puede pivotear en torno de un eje
70, sobre dos palieres alienados fijados, por ejemplo sobre la caja
de laminado 6. Un émbolo 71 manda el pivotamiento del rodillo 1
entre una posición elevada representada en trazo continuo sobre la
figura 5 y una posición bajada por la que el rodillo 1' se
interpone entre dos rodillos sucesivos 25, 25' de la mesa de
rodillos 23 y determina entonces la aplicación sobre el rodillo
medidor 1, de la banda 2 que, en este caso, se pone bajo tensión por
la máquina bobinadora colocada en el extremo del banco de
enfriamiento 23 y no representado en la figura.
El esfuerzo de tracción aplicado sobre la banda
por la máquina bobinadora puede ajustarse en función de la
velocidad del laminado entre los cilindros de trabajo 60, de tal
modo que realice un enrollamiento en espirales unidas.
La apertura del sector angular de aplicación de
la banda depende del nivel de la posición bajada 1' del rodillo 1
con relación al plano de los rodillos 25, 25', que puede ser
regulado por medio del émbolo 71.
Como en el caso de la figura 3, el rodillo
medidor 1 se asocia a un cajón de enfriamiento 34 fijado en la cuna
7 y provisto de una rampa 35 de aspersión de un fluido de
enfriamiento sobre una parte del sector libre del rodillo.
En el caso de una detención del desplazamiento,
basta con encargar una elevación inmediata de la cuna 7 para
apartar el rodillo medidor de la banda a fin de evitar su
calentamiento.
Los signos de referencia insertados después de
las características técnicas mencionadas en las reivindicaciones,
tienen por objeto facilitar la comprensión de estas últimas y no
limitan en ningún caso el alcance.
Claims (15)
1. Procedimiento de detección de planeidad de un
producto en banda metálica que se desliza siguiendo una dirección
longitudinal y que se encuentra a una temperatura elevada, en la
cual la banda (2) se pone bajo tensión y se aplica sobre un sector
angular de un rodillo medidor de planeidad (1) montado en rotación
alrededor de un eje perpendicular a la dirección longitudinal de
desplazamiento de la banda (2) y que tiene una cara externa
cilíndrica (13) que comprende un sector angular de contacto con la
banda y un sector libre,
caracterizado porque,
se realiza un enfriamiento forzado del rodillo
medidor de planeidad (1) por la circulación de un fluido
refrigerante por lo menos a lo largo de una parte del sector libre
de la cara externa (13) del rodillo (1) y se determinan los
parámetros que determinan la eficacia del enfriamiento como la
abertura (B) del sector angular de enfriamiento a lo largo del cual
circula el fluido, la temperatura inicial de éste y el caudal de
circulación, de tal modo que, después de haberse calentado al pasar
por el sector (a, a') de contacto con la banda (2), a la cara
externa (13) del rodillo (1), se la hace volver, por su paso en el
sector (b, b') de enfriamiento del rodillo (1), a una temperatura
de equilibrio determinada.
2. Procedido según la reivindicación 1,
caracterizado porque,
se realiza el enfriamiento forzado del rodillo
(1) por aspersión de un fluido refrigerante por lo menos sobre una
parte del sector libre del rodillo (1) y se ajusta por lo menos la
temperatura del fluido y el caudal de aspersión con arreglo a la
temperatura de la banda (2), y las condiciones de intercambio
térmico, de manera que vuelva a un nivel determinado la temperatura
de la cara externa (13) del rodillo (1) inmediatamente antes de su
paso en el sector de contacto (a, a').
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque,
el rodillo (1) medidor de planeidad esta
colocado debajo de la banda (2), la cara externa (13) de ésta
comprende una parte inferior (b, b') que se sumerge en un baño (31)
de líquido refrigerante puesto en una cubeta (3) colocada debajo
del rodillo (1) y unida a los medios de puesta en circulación del
liquido con un caudal ajustable entre un orificio de entrada y un
orificio de salida de la cubeta (3) y se ajusta al menos a la
temperatura inicial del líquido para su llegada al baño y el caudal
de circulación, de manera que vuelva a un nivel determinado la
temperatura de la cara externa (13) del rodillo (1) antes de cada
paso en el sector de contacto (a, a').
4. Procedido según una de las reivindicaciones
1, 2, 3,
caracterizado porque,
a la cara externa (13) del rodillo (1) se la
hace volver, antes de cada paso en la zona de contacto (a, a'), a
una temperatura de equilibrio (t) que está vinculada a la
temperatura de la banda (t_{1}) y a la temperatura (t_{2}) del
fluido refrigerante por una fórmula de la forma:
en cuál (a) es el coeficiente de
intercambio térmico entre la banda (2) y el rodillo (1), (b) es el
coeficiente de intercambio térmico entre el fluido refrigerante
(31) y el rodillo (1), (A) es el ángulo de abertura del sector de
contacto (a, a') y (B) el ángulo de abertura del sector de
enfriamiento (b, b'), y que, en servicio, se actúa sobre al menos
uno de los parámetros de dicha fórmula para mantener la temperatura
de equilibrio (t) a un nivel
constante.
5. Dispositivo de detección de planeidad de un
producto en banda (2) que se desliza siguiendo una dirección
longitudinal y sometido a un esfuerzo de tracción, que consta de un
rodillo medidor de planeidad (1) montado en rotación alrededor de
un eje perpendicular a la dirección longitudinal de desplazamiento y
sobre el cual la banda (2) se aplica bajo tensión, dicho rodillo
(1) tiene una cara externa cilíndrica (13) que consta de un sector
angular (a, a') de contacto con la banda y un sector libre,
caracterizado porque,
comprende los medios (3, 34) de enfriamiento
forzado de la cara externa (13) del rodillo medidor de planeidad
(1) por circulación de un fluido refrigerante por lo menos a lo
largo de una parte (b, b') del sector libre del rodillo (1) y los
medios (30) de ajuste de las condiciones de enfriamiento para el
mantenimiento de la cara externa (13) del rodillo (1) a una
temperatura determinada.
6. Dispositivo de detección según la
reivindicación 5,
caracterizado porque,
el rodillo medidor (1) está colocado debajo de
la banda (2) y consta de un sector angular superior (a, a') de
contacto con la banda (2) y un sector angular inferior libre, el
medio de enfriamiento forzado comprende una cubeta (3) llena de un
baño de liquido refrigerante (31) en el cual se sumerge por lo menos
una parte (b, b') del sector libre del rodillo y esta unido a un
circuito de puesta en circulación del líquido refrigerante que
incluye un medio (30) de ajuste de la temperatura (t_{2}) y el
caudal de circulación del líquido (31) en función de la temperatura
(t_{1}) de la banda (2).
7. Dispositivo de detección según la
reivindicación 5,
caracterizado porque,
el medio de enfriamiento forzado consta por lo
menos de una rampa de aspersión (35) paralela a la cara externa
(13) del rodillo, unida a un circuito de alimentación (36) de un
fluido refrigerante y provista de una pluralidad de boquillas de
aspersión (37), cada una, de un chorro de fluido que recubre un
sector angular (B) de enfriamiento, el circuito (36) esta unido a
los medios (36') de ajuste del caudal rociado con arreglo a la
temperatura de la banda (2).
8. Dispositivo de detección según la
reivindicación 7,
caracterizado porque incluye un cajón de
enfriamiento (30) extendiendo a lo largo del sector libre del
rodillo y dentro del cual está coloca al menos una rampa de
aspersión del fluido (35), dicho cajón (30) tiene dos paredes
longitudinales (33, 34) paralelas al eje del rodillo (1) y desviadas
angularmente de tal modo que limitan un sector (B) de enfriamiento
del rodillo, cada pared longitudinal (33, 34) tiene un borde (33',
34') paralelo a la cara externa (13) del rodillo y apartado de ésta
por una escasa distancia.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
5 a 8,
caracterizado porque,
comprende un medio (5) de desviación rápida de
la banda (2) con relación al rodillo (1).
10. Dispositivo de detección según la pretensión
9,
caracterizado porque,
el rodillo medidor (1) montado en rotación, en
torno a su eje (10), sobre una cuna de apoyo (7, 16) desplazable
siguiendo una dirección transversal al plano de desplazamiento de la
banda (2), entre una posición de aplicación del rodillo (1) sobre
ésta y una posición desviada, dicha cuna (7, 16) esta unida a dos
rodillos deflectores (25, 25') (82, 82') colocados respectivamente
en la parte anterior y posterior del rodillo medidor (1) en el
sentido de desplazamiento de la banda (2) y en el lado opuesto a la
cuna con relación a ésta, de modo que la banda (2) se aplique sobre
un sector angular (A) determinado del rodillo (1), en la posición de
aplicación de éste.
11. Dispositivo de detección según la
reivindicación 10,
caracterizado porque,
la cuna de soporte (7) del rodillo se monta
pivotante alrededor de un eje (70) paralelo al eje del rodillo (1)
y se une por lo menos con un émbolo de control del pivotaje de la
cuna (7) entra una posición de aplicación del rodillo (1) sobre la
banda (2) y una posición desviada.
12. Dispositivo de detección según la
reivindicación 10,
caracterizado porque,
la cuna (16) de apoyo del rodillo deslizante
perpendicularmente al plano de deslizamiento de la banda (2), entre
una posición de aplicación y una posición desviada.
13. Dispositivo de detección según una de las
reivindicaciones 10 a 12,
caracterizado porque,
el rodillo medidor (1) está colocado entre dos
pares de rodillos de apriete, respectivamente anterior (8) y
posterior (8') que consta cada uno de un rodillo fijo (81) y de un
rodillo (82) móvil verticalmente para la sujeción de la banda 2 y
que los dos pares de rodillos de apriete (8, 8') se unen
respectivamente con los medios individuales de arrastre en rotación
que determina una velocidad angular de los rodillos posteriores
(8') ligeramente superior a la velocidad angular de los rodillos
anteriores (8), de manera que somete a la banda (2) a una tensión
determinada de aplicación sobre el rodillo medidor (1).
14. Dispositivo de detección según la
reivindicación 13,
caracterizado porque,
las velocidades de rotación y los pares
aplicados sobre los dos pares de rodillos de apriete,
respectivamente anterior 8 y posterior 8' se regulan en función de
la velocidad de laminado, de tal modo que determine por separado
los niveles de tensión de la banda (2), respectivamente, a la salida
del laminador (6), sobre el rodillo medidor (1) y sobre la máquina
bobinadora (21).
15. Dispositivo de detección según una de las
reivindicaciones 5 a 14,
caracterizado porque,
el rodillo medidor es del tipo que consta de una
pluralidad de zonas de detección desviadas en dirección transversal
a la banda y repartidas sobre toda la longitud del rodillo, cada
zona de detección consta de un captador de emisión de una señal
dependiente de la presión de aplicación de una zona correspondiente
de la banda durante el paso de ésta en el sector angular de
contacto, y que dichas zonas de detección se hacen volver a una
misma temperatura de equilibrio, a cada paso en el sector libre del
rodillo.
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