ES2345682T3 - Caja de laminacion y metodo para laminar una banda laminada. - Google Patents
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Abstract
Caja de laminación (100) para la laminación de una banda laminada, en particular de una banda metálica, la que comprende: al menos un castillete de laminación sobre el lado de accionamiento y al menos un castillete de laminación sobre el lado de servicio de la caja de laminación; y dispositivos de flexión (11) que se encuentran unidos de manera fija, respectivamente, a los castilletes de laminación, para el desplazamiento y la flexión de un cilindro de trabajo superior y/o inferior (7, 8) de la caja de laminación con respecto a los castilletes de laminación; y un dispositivo de control (20) para controlar los dispositivos de flexión (11); en donde al menos un elemento de medición de la fuerza de flexión (30) se encuentra posicionado en un lugar adecuado para la medición directa de la fuerza de flexión real que actúa sobre los cilindros de trabajo (7, 8) a través de los dispositivos de flexión (11), caracterizada porque, al menos uno de los dispositivos de flexión (11) se encuentra conformado como una unidad de pistón -cilindro, la que mediante uno de sus extremos, se encuentra unida directa o indirectamente a un larguero (2) del castillete de laminación y, en su otro extremo, presenta una anilla (12) con un ojo como lugar apropiado para el alojamiento de un perno para la unión articulada directa o indirecta al cilindro de trabajo, de modo que el perno se encuentra conformado como elemento de medición de la fuerza de flexión (30).
Description
Caja de laminación y método para laminar una
banda laminada.
La presente invención hace referencia a una caja
de laminación conforme al preámbulo de la reivindicación 1 (véase
Z.B-US-A-3 318 124)
y a un método para operar una caja de laminación de este tipo para
laminar una banda laminada, en particular una banda de acero.
El documento coreano KR 1020000063033 A, revela
una caja de laminación y un método para controlar, así como para
regular el contorno de una chapa laminada. Para ello, son evaluadas,
respectivamente, la fuerza actual del cilindro y la fuerza de
flexión del cilindro.
Asimismo, mediante la solicitud de patente
alemana DE 44 24 613 A1 publicada se conocen un método y un
dispositivo para operar una caja de laminación, en el que se
implementa el proceso de laminación para la aplicación de una
rugosidad apropiada de la superficie mediante un control cerrado en
tiempo real. De este modo, el control tiene lugar en base a una
comparación de los valores teóricos y reales a través de un perfil
obtenido durante el proceso de laminación en curso.
Finalmente, por la memoria de patente DE 44 17
274 C2 se conoce una caja de laminación y un método de operación de
la misma. La caja de laminación comprende castilletes de laminación
sobre el lado de accionamiento y sobre el lado de servicio, así
como dispositivos de flexión, los que se encuentran unidos por un
lado a los castilletes de laminación y por otro lado a los
cilindros de trabajo de la caja de laminación. Además, la caja de
laminación comprende dispositivos de laminación para el
procedimiento, es decir, para la flexión de los cilindros de
trabajo dentro del marco de un control de la fuerza del
cilindro.
Tomando como base el estado de la técnica antes
mencionado, es objeto de la presente invención el perfeccionar, con
respecto a dicho estado, una caja de laminación conocida y un método
para la operación de la misma, de modo que sea posible un ajuste
preciso de la flexión de los cilindros de trabajo.
Este objetivo se alcanzará a través del objeto
de la reivindicación 1.
Dentro del marco de la presente invención, la
fuerza de flexión es esencialmente igual a la así llamada fuerza
del cilindro en la zona de flexión negativa, es decir, cuando los
cilindros de trabajo son presionados sobre la banda laminada y
cuando el cilindro de apoyo superior es elevado.
El concepto de banda laminada, dentro del marco
de la presente invención, hace referencia en particular a una banda
metálica, por ejemplo, a una banda de acero o a una banda metálica
no ferrosa.
La utilización de un elemento de medición de la
fuerza de flexión posibilita una valoración más precisa de la
flexión de un cilindro de trabajo, puesto que es medida la fuerza de
flexión que actúa efectivamente sobre los cilindros de trabajo y no
una fuerza de flexión supuesta, determinada a través de la
conversión de la presión hidráulica, la que debido a su histéresis,
no puede transformarse directamente en una flexión efectiva.
Conforme a la invención, el elemento de medición
de la fuerza de flexión, como sustituto para un perno, se encuentra
instalado en el ojo de una anilla del dispositivo de flexión
conformado como una unidad de pistón -cilindro. El elemento de
medición de la fuerza de flexión, junto con la anilla forma, de este
modo, el extremo de la unidad de pistón -cilindro asociada a los
cilindros de trabajo, así como a las colisas de cojinete de los
cilindros de trabajo, mientras que su otro extremo se encuentra
unido al castillete de laminación.
En forma alternativa, pero no así de acuerdo a
la invención, el elemento de medición de la fuerza de flexión se
encuentra instalado paralelo al eje o en forma coaxial en los
cilindros de trabajo, preferentemente, en sus gorrones. Se requiere
para ello una perforación especial.
Es particularmente ventajoso emplear la fuerza
de flexión exacta, disponible a través del elemento de medición de
la fuerza de flexión, para el control de la posición, así como de la
fuerza de los cilindros de trabajo, en una operación de laminación
de acabado de la caja de laminación, es decir, en el cilindro de
apoyo superior elevado por el cilindro de trabajo superior.
La fuerza de flexión precisa disponible conforme
a la invención, es apropiada tanto para una operación de regulación
como para una operación de control de los dispositivos de control
para el control de los dispositivos de flexión.
El hecho de que se prevean controles separados
para el lado de accionamiento y el lado de servicio de la caja de
laminación, presenta la ventaja de que, debido a la magnitud de
medición "fuerza de flexión" disponible conforme a la
invención, pueden ser reguladas al máximo, con gran exactitud, las
diferencias de planeidad entre el lado de accionamiento y el lado
de servicio. El control separado ofrece la posibilidad de controlar
no sólo flexiones del cilindro simétricas sino también asimétricas,
al ser controlado, por ejemplo, sólo el lado de accionamiento o el
lado de servicio.
\newpage
A diferencia del control separado, un circuito
de control común para el lado de accionamiento y el lado de
servicio proporciona una ventaja en cuanto a los costes; sin
embargo, es posible sólo una regulación simétrica de las flexiones
del cilindro sobre los lados de accionamiento y de servicio, lo cual
es completamente admisible, así como suficiente, para la aplicación
sencilla de los cilindros.
El hecho de que se prevean controles separados,
tanto para el lado de accionamiento como para el lado de servicio,
posibilita una regulación individual de los dispositivos de flexión
y es también beneficioso para la prueba de los dispositivos de
flexión por separado. En particular, el control así posibilitado de
los cilindros flexionados sobre los lados de accionamiento y de
servicio, permite la posibilidad de una mejor adaptación en los
perfiles de banda asimétricos y de llevar a cabo una compensación
correspondiente en el caso de una histéresis asimétrica de las
colisas de cojinete del cilindro.
El control basado sólo en la fuerza de flexión
detectada puede ser utilizado para el control de la unidad de
planeidad a través de una corrección de la posición oblicua. La
corrección de la posición oblicua puede tener lugar en un control
de flexión absoluto o en un control de posición absoluto. La
medición directa de la fuerza de flexión en combinación con la
medición de posición en los cilindros hidráulicos de los
dispositivos de flexión, posibilita de manera ventajosa, por
ejemplo, el preposicionamiento de una abertura entre los cilindros
en base a los valores de posición medidos, y un ajuste de precisión
posterior de la abertura entre los cilindros en base a las fuerzas
de flexión detectadas. Particularmente en el caso de instalaciones
de cajas múltiples, a través de la combinación mencionada, puede
tener lugar un efecto de enhebrado mejorado de las bandas laminadas
en la abertura entre los cilindros, mientras que la flexión de los
cilindros de trabajo es regulada en una caja de laminación
subsiguiente, correspondiente a la flexión de los cilindros de
trabajo en la caja de laminación respectivamente precedente, en una
dirección de recorrido.
La mencionada combinación de medición de fuerza
de flexión y de posición posibilita, en forma ventajosa, controles
en cascada para los dispositivos de servicio por separado con un
control superpuesto de la fuerza de flexión y un control inferior
de la posición o viceversa. Una utilización ventajosa para un
control en cascada semejante es el control de la rugosidad sobre la
superficie de la banda laminada a laminar.
En forma alternativa a la operación de ajuste de
la caja de laminación, discutida hasta el momento, ésta puede ser
también operada mediante una operación de control. El dispositivo de
control se encuentra conformado, de este modo, como un dispositivo
de ajuste y controla los cilindros de trabajo, por ejemplo, mediante
una fuerza de flexión teórica. Una unidad de valoración compara, de
este modo, la fuerza de flexión teórica predeterminada con la
fuerza de flexión real de los cilindros de trabajo, la que es medida
efectivamente por el elemento de medición de la fuerza de flexión.
Esta comparación de fuerzas posibilita, de manera ventajosa, llegar
a conclusiones sobre coeficientes elevados de fricción, los que se
presentan eventualmente, o un desgaste elevado de los dispositivos
de flexión o de las colisas de cojinete de cilindro para los
cilindros de trabajo. De manera ventajosa, el dispositivo de
valoración señala un desgaste elevado de los dispositivos de
flexión, es decir, de los cilíndricos hidráulicos, de los émbolos
correspondientes o de las guías correspondientes, cuando el
resultado de la comparación de fuerzas mencionadas sobrepasa un
valor umbral predeterminado.
En forma alternativa, la señal de control,
durante el funcionamiento de control de la caja de laminación,
puede también conformarse para controlar los dispositivos de flexión
con una histéresis teórica de la posición de recorrido/fuerza. Con
ayuda del elemento de medición de la fuerza de flexión y del
indicador de posición, la fuerza de flexión efectiva y la posición
real efectiva del dispositivo de flexión, así como del cilindro
hidráulico, son determinadas y, con la ayuda de un dispositivo de
valoración, puede establecerse si estos valores se ubican dentro de
la histéresis teórica predeterminada. De este modo, puede ser
detectado un elevado desgaste, el que puede ser corregido a través
de cambios de cuerpos deslizantes.
El objeto de la presente invención antes
mencionado se alcanzará, a su vez, a través de un método para operar
una caja de laminación conforme a la invención. Las ventajas de
este método conforme a la invención corresponden a las ventajas
mencionadas con respecto a la caja de laminación mencionada
anteriormente.
A la descripción le son añadidas en total 8
figuras, de modo que las figuras muestran:
Figura 1: un castillete de laminación de una
caja de laminación conforme a la invención;
Figura 2: circuitos de control separados para el
lado de accionamiento y el lado de servicio de la caja de
laminación;
Figura 3: un circuito de control común para los
lados de accionamiento y de servicio de la caja de laminación;
Figura 4: circuitos de control individuales para
castilletes de laminación separados, así como para los dispositivos
de flexión asociados a los cilindros de laminación separados;
Figura 5: controles combinados de posición y de
fuerza de flexión, por ejemplo, para el lado de accionamiento y el
lado de servicio de la caja de laminación separada;
Figura 6: la utilización de un control combinado
de posición y de fuerza de flexión para el control de la rugosidad
de superficie de una banda laminada a ser laminada;
Figura 7: un diagrama de bloques para ilustrar
un control dentro del marco de la presente invención; y
Figura 8: una histéresis de posición/fuerza de
flexión para un dispositivo de flexión para controlar un cilindro
de trabajo.
A continuación, la presente invención es
descrita en detalle en referencia a las figuras mencionadas en forma
de ejemplos de ejecución. Para ello, las mismas características
técnicas son denominadas con los mismos signos de referencia en
todas las figuras.
La presente invención hace referencia a una caja
de laminación para laminar una banda laminada de metal,
preferentemente de acero o de un metal no ferroso. La caja de
laminación comprende dos castilletes de laminación, uno sobre el
lado de servicio y el otro sobre el lado de accionamiento de la caja
de laminación. Entre los castilletes de laminación se encuentran
dispuestos dos cilindros de trabajo y dos cilindros de apoyo
asociados respectivamente a los cilindros de trabajo, los que se
encuentran montados en forma giratoria en colisas del cojinete del
cilindro. Los cilindros de apoyo pueden ser elevados en dirección
vertical por su respectivo cilindro de trabajo correspondiente, con
la ayuda de cilindros hidráulicos (véase el signo de referencia 19
en la figura 1); de este modo, la caja de laminación opera en el
así llamado funcionamiento de laminación de acabado.
Conforme a la figura 1, los cilindros de trabajo
7, 8; mediante dispositivos de flexión 11 en forma de cilindros
hidráulicos asociados a los mismos, son desplazados verticalmente
para la flexión de la banda de laminación. Los cilindros
hidráulicos 11, en su extremo del lado del castillete, se encuentran
unidos en forma fija a los respectivos largueros 2 del castillete
mediante lingotes de flexión 13. En sus extremos del lado de los
cilindros de trabajo, los dispositivos de flexión 11, mediante
marcos guía 16, 17 y la colisa del cojinete del cilindro, actúan
directamente sobre los cilindros de trabajo 7, 8 montados sobre las
colisas del cojinete del cilindro, para desplazarlos, así como para
flexionarlos. En su extremo del lado de los cilindros de trabajo,
los cilindros hidráulicos de los dispositivos de flexión 11 se
encuentran realizados en forma de una anilla 12 con un ojo, donde
mediante un perno 30, se establece una unión articulada con los
marcos guía 16, 17 y con ello, también en forma indirecta, con los
cilindros de trabajo 7, 8. Conforme a la invención, este perno se
encuentra realizado en forma de un elemento de medición de la fuerza
de flexión, para poder determinar con exactitud la fuerza de
flexión efectiva que actúa sobre los cilindros de trabajo; esto es
de particular importancia cuando una parte de la presión del
cilindro no puede transformarse en fuerza de flexión efectiva
debido a la histéresis especialmente condicionada por la fricción.
Para el control de los dispositivos de flexión 11 se prevé un
dispositivo de control 20.
En forma alternativa en relación a la figura 1,
pero no conforme a la invención, el elemento de medición de la
fuerza de medición 30 puede estar incorporado directamente en los
cilindros de trabajo 7, 8; axialmente o, en forma ideal,
coaxialmente con respecto a las líneas centrales de los respectivos
cilindros de trabajo 7, 8; preferentemente en sus gorrones.
En las figuras consecutivas 2-6
se encuentra representado tanto el lado de accionamiento AS como el
lado de servicio BS de la caja de laminación, respectivamente a
través de dos dispositivos de flexión, así como de cilindros
hidráulicos 11, los que respectivamente representan un larguero de
un castillete de laminación. Entre dos largueros, así como entre
ambos dispositivos de flexión 11, se encuentra representado,
respectivamente, el elemento de medición de la fuerza de flexión 30
del castillete de laminación correspondiente.
La figura 2 muestra un primer ejemplo de
ejecución para la aplicación de la medición de la fuerza de flexión
directa, conforme a la invención, en los castilletes individuales de
la caja de laminación. Se representa un control de la fuerza de
flexión separada, tanto para el lado de accionamiento AS, así como
para el lado de servicio BS de la caja de laminación 100. Los
valores de fuerza de flexión reales determinados por ambos
elementos de medición de la fuerza de flexión 30 en los lados AS,
BS; son determinados, preferentemente, antes de ingresar en el
control como fuerza de flexión real. Dentro del marco del control
llevado a cabo en el dispositivo de control 20, conformado como
dispositivo de ajuste, se efectúa en primer lugar una comparación
entre la fuerza de flexión teórica predeterminada y la fuerza de
reflexión real medida para la determinación de una tolerancia
estándar y, a continuación, esta tolerancia estándar sirve como
magnitud de control para un elemento de regulación en forma de una
servoválvula 50 para un control puramente regulado de la fuerza de
los dispositivos de flexión 11. Tal como puede observarse en la
figura 2, el control de los dispositivos de flexión 11 sobre el
lado de accionamiento AS y el lado de servicio BS de la caja de
laminación, tiene lugar en forma respectivamente unitaria, es
decir, que todos los dispositivos de flexión 11 sobre el lado de
accionamiento AS obtienen las mismas señales de control al nivel de
la tolerancia estándar medida sobre el lado de accionamiento, y
todos los dispositivos de flexión 11 sobre el lado de servicio BS
obtienen las mismas señales de control al nivel de la tolerancia
estándar medida sobre el lado de servicio.
La figura 3 muestra un segundo ejemplo de
ejecución alternativo, donde se prevé sólo un circuito de control
común para el lado de accionamiento AS y el lado de servicio BS de
la caja de laminación 100. A diferencia del primer ejemplo de
ejecución, son determinadas aquí no sólo las fuerzas de flexión
sobre el lado de accionamiento o sobre el lado de servicio, sino
que son determinadas las fuerzas de flexión reales de ambos lados de
la caja de laminación formando una magnitud de entrada de
regulación. En base a esta magnitud determinada tiene lugar, a
continuación, por otra parte, la determinación de una tolerancia
estándar y el control de una servoválvula 50, para que ésta efectúe
un control simétrico de todos los dispositivos de flexión 11 de la
caja de laminación. Este control común para el lado de
accionamiento y el lado de servicio de la caja de laminación es a su
vez conveniente en cuanto a los costes, puesto que sólo debe ser
adquirido un dispositivo de ajuste 20' y también sólo una
servoválvula 50. Sin embargo, este control posibilita sólo
aplicaciones de laminado que no requieran un control asimétrico de
los elementos de servicio sobre el lado de servicio y el de
accionamiento.
En la figura 4 se muestra un tercer ejemplo de
ejecución, donde el elemento de medición de la fuerza de flexión 30
conforme a la invención proporciona valores de la fuerza de flexión
real para cada castillete de laminación individual y, donde estos
valores de medición forman parte, respectivamente, de un control
previsto para este castillete de laminación, así como para los
dispositivos de flexión 11 asociados al mismo. El control individual
de los castilletes de laminación por separado, representado en la
figura 4, se adecua particularmente bien para la localización de
errores en los dispositivos de flexión de un castillete de
laminación, cuando por ejemplo se establece que un valor
predeterminado de la fuerza de flexión teórica no puede ser regulado
y alcanzado en forma estable a través del dispositivo de ajuste
20', sino cuando resta permanentemente una tolerancia estándar
distinta de cero.
La figura 5 muestra un control combinado de la
posición del cilindro y de la fuerza de flexión, por ejemplo,
separado para el lado de accionamiento y para el lado de servicio de
la caja de laminación 100. A diferencia del control de fuerza de
flexión puro en los lados separados de la caja de laminación 100
mostrada en la figura 2, en la figura 2 tiene lugar, por lados
separados, respectivamente en forma adicional a la valoración de la
fuerza de flexión, una valoración de las posiciones reales del
cilindro hidráulico de los dispositivos de flexión 11, determinadas
por los indicadores de posición 14. Las posiciones reales medidas de
todos los cilindros son, respectivamente, determinadas en cada lado
y suministradas para una comparación de las posiciones real y
teórica dentro del dispositivo de ajuste 20'. El resultado de esta
comparación es una tolerancia estándar e_{p} referida a la
posición determinada del cilindro. Al mismo tiempo, en forma análoga
a la figura 2, se determina una tolerancia estándar e_{k}
referida a la fuerza de flexión determinada por lado. De este modo,
se efectúa en forma optativa un control de la posición o de la
fuerza de flexión en el dispositivo regulador 20', de manera que, a
consecuencia de esto, los cilindros de flexión 11 son controlados
mediante la servoválvula 50, controlados en cuanto a la posición o
en cuanto a la fuerza de flexión.
La figura 6 muestra un ejemplo de ejecución
ventajoso para un control combinado semejante de la fuerza de
flexión y de posición, es decir, en forma de un control de
rugosidad. Tal como puede observarse en la figura 6, es detectada
con este fin la rugosidad de la superficie de la banda laminada 200
a laminar con la ayuda de un detector de rugosidad Ra, de modo tal
que éste se desplaza a lo largo de un recorrido de medición sobre
la banda laminada. El detector de rugosidad Ra emite una señal de
medición real - Ra, la cual representa la rugosidad efectiva de la
banda después del proceso de laminado. Dentro de los dispositivos de
ajuste 20' para el lado de accionamiento AS y el lado de servicio
BS, esta señal de medición es comparada, respectivamente, con una
rugosidad teórica predeterminada para controlar la posición o la
fuerza de flexión de los cilindros de trabajo correspondientes al
nivel de la tolerancia estándar resultante de esta comparación para
la rugosidad. En particular, esto tiene lugar durante un
funcionamiento de laminación de acabado de la caja de laminación,
es decir, al ser elevado respectivamente el cilindro de apoyo por el
cilindro de trabajo.
Para la rugosidad, por ejemplo, puede
predefinirse una altura de 3 \mum como rugosidad teórica. Para la
realización de esta rugosidad teórica sobre la superficie de la
banda laminada 200, se requiere que los cilindros de trabajo
ejerzan una determinada fuerza sobre toda la superficie de la banda
laminada. Esto significa que para la realización de la rugosidad
deseada sobre la superficie de la banda laminada se prevé, en
principio, un control basado en la fuerza de flexión de los
dispositivos de flexión 11, el cual asegure que en el caso de un
espesor predeterminado de la banda laminada, los cilindros de
trabajo actúen sobre su superficie siempre con la fuerza de
flexión, así como con la fuerza del cilindro constante requerida.
Sin embargo, si el espesor efectivo de la banda laminada difiere
del espesor prerregulado, el solo control de la fuerza no estaría ya
en condiciones de mantener constante la fuerza; más bien, en el
caso de bandas laminadas de mayor espesor, se produciría un aumento
de la fuerza y, en el caso de bandas laminadas más delgadas, se
produciría una disminución de la fuerza actuante. Considerando la
rugosidad predeterminada establecida, una discrepancia semejante de
la fuerza es tolerable, sin embargo, sólo dentro de límites
estrictos. La combinación de control de posición y de fuerza de
flexión conforme a la invención brinda la posibilidad, en dichos
casos, de producir nuevamente la fuerza actuante deseada con la
ayuda de un control de posición aguas abajo. Concretamente, esto
puede suceder cuando la fuerza actuante sobre la banda laminada
disminuye por debajo de un valor umbral predeterminado porque la
banda laminada presenta una zona localmente más delgada que el
espesor predeterminado, de modo que la posición de los cilindros de
trabajo, dentro del marco del control inferior de posición, puede
ser adaptada al espesor disminuido de la banda laminada.
Concretamente, el cilindro de trabajo superior podría, de este modo,
ser bajado hasta que la fuerza de flexión, así como la fuerza del
cilindro actuante sobre la banda laminada, sobrepase nuevamente el
valor umbral inferior predeterminado y, de esta manera, pueda ser
realizada la rugosidad requerida.
La figura 8 muestra una forma de funcionamiento
alternativa para la caja de laminación, es decir, un funcionamiento
de control, en el cual el dispositivo de control 20 se encuentra
realizado en forma de un dispositivo de ajuste 20''. Un
funcionamiento de control semejante es apropiado tanto para llevar a
cabo una operación de laminación, como también para llevar a cabo
una evaluación de los dispositivos de flexión 11 en vistas a su modo
funcional conforme a la invención.
Para llevar a cabo una operación de laminado, el
dispositivo de control 20 en forma de un dispositivo de ajuste
20'', emite, por ejemplo, una señal de la fuerza de flexión teórica
sobre los cilindros de trabajo, donde en principio, sin embargo - a
diferencia de un control - no se efectúa ninguna verificación, en el
caso de que también una fuerza de flexión teórica deseada sea
realizada efectivamente en cada momento de la laminación.
Una evaluación de los dispositivos de flexión
por separado puede ser llevada a cabo con facilidad con la ayuda
del dispositivo de ajuste 20'', de modo que el dispositivo de ajuste
20'' emite sobre el dispositivo de flexión 11 una señal teórica B,
la que representa la fuerza de flexión teórica, y de modo que, a
continuación, la fuerza de flexión regulada efectivamente en el
cilindro de trabajo es detectada con la ayuda del elemento de
medición de la fuerza de flexión 30. A continuación, la fuerza de
flexión detectada por el elemento de medición 30 es comparada, en
una unidad de valoración 40, con el teórico B de la fuerza de
flexión teórica predeterminado originalmente. Una discrepancia
entre la fuerza de flexión teórica y el real B de la fuerza de
flexión real, establecida en esta comparación, puede ser
interpretada, de este modo, como un elevado desgate de los lingotes
de flexión 13, de los cilindros, de los émbolos de los dispositivos
de flexión 11 o de los marcos de flexión 16, así como 17, y puede
ser anunciada a un puesto de disposición.
Este procedimiento se encuentra representado
esquemáticamente en la figura 7. En forma alternativa al control
anteriormente descrito con la predeterminación de una fuerza de
flexión teórica, puede efectuarse, en forma alternativa, también un
control en base a una posición predeterminada para el dispositivo de
flexión 11, así como para sus cilindros hidráulicos; asimismo, a
través de una comparación posterior de la posición teórica
predeterminada con la posición real detectada, puede deducirse una
función errónea de los elementos individuales de los dispositivos
de flexión 11.
La figura 8 muestra una histéresis teórica
predeterminada para un único dispositivo de flexión 11. En el caso
de un dispositivo de flexión no existe en realidad, por lo general,
una relación lineal de tipo ideal entre la fuerza del cilindro
aplicada y la posición adoptada, así como con respecto al recorrido
cubierto del cilindro, sino que en realidad deben tomarse siempre
en cuenta, en principio, pérdidas de fricción, las que se reflejan
en la histéresis representada. La histéresis presentada mediante
rayas representa, en tanto, una zona de tolerancia admisible para
la relación entre fuerza F y recorrido S en un dispositivo de
flexión 11.
El dispositivo de ajuste 20'' descrito en la
figura 7 posibilita en forma ventajosa la predeterminación de un
recorrido teórico y de una fuerza teórica y, el dispositivo de
valoración 40 postconectado posibilita una comparación de estos
valores predeterminados con fuerzas de flexión efectivamente medidas
y recorridos cubiertos para un único dispositivo de flexión 11.
Cuando en esta comparación se establece que un par de variables,
conformado por el recorrido real S1 y la fuerza de flexión medida
correspondiente F1, determinado para este dispositivo de flexión,
se ubica por fuera de la histéresis teórica representada mediante
rayas, se deduce esto como una función errónea del dispositivo de
flexión 11. En forma inversa, la posición de un par de variables
S2/F2 dentro de la histéresis teórica se considera como una función
debida del dispositivo de flexión 11.
La detección separada de la fuerza de flexión en
forma independiente, así como adicional con respecto a la posición
del cilindro del dispositivo de flexión, posibilitada a través del
elemento de medición de la fuerza de flexión 30 previsto conforme a
la invención, preferentemente, es implementada en trabajos de
laminación en frío. De este modo, no entran en consideración sólo
trabajos de laminación en frío para acero, sino también para
metales no ferrosos, aluminio, cobre o aleaciones de cobre.
Claims (17)
1. Caja de laminación (100) para la laminación
de una banda laminada, en particular de una banda metálica, la que
comprende:
- al menos un castillete de laminación sobre el lado de accionamiento y al menos un castillete de laminación sobre el lado de servicio de la caja de laminación; y dispositivos de flexión (11) que se encuentran unidos de manera fija, respectivamente, a los castilletes de laminación, para el desplazamiento y la flexión de un cilindro de trabajo superior y/o inferior (7, 8) de la caja de laminación con respecto a los castilletes de laminación; y un dispositivo de control (20) para controlar los dispositivos de flexión (11);
- en donde al menos un elemento de medición de la fuerza de flexión (30) se encuentra posicionado en un lugar adecuado para la medición directa de la fuerza de flexión real que actúa sobre los cilindros de trabajo (7, 8) a través de los dispositivos de flexión (11),
- caracterizada porque, al menos uno de los dispositivos de flexión (11) se encuentra conformado como una unidad de pistón -cilindro, la que mediante uno de sus extremos, se encuentra unida directa o indirectamente a un larguero (2) del castillete de laminación y, en su otro extremo, presenta una anilla (12) con un ojo como lugar apropiado para el alojamiento de un perno para la unión articulada directa o indirecta al cilindro de trabajo, de modo que el perno se encuentra conformado como elemento de medición de la fuerza de flexión (30).
2. Caja de laminación (100) conforme a la
reivindicación 1, caracterizada porque, la caja de laminación
presenta además un cilindro de apoyo (4) asociado al cilindro de
trabajo superior (7) y porque se prevé un dispositivo de elevación
(19) para elevar el cilindro de apoyo (4) desde el cilindro de
trabajo superior (7) para una laminación de acabado de la caja de
laminación (100).
3. Caja de laminación (100) conforme a una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque, el
dispositivo de control (20) se encuentra conformado como un
dispositivo de regulación (20') para regular la flexión de los
cilindros de trabajo (7, 8) en una fuerza de flexión teórica
predeterminada en respuesta a la fuerza de flexión real.
4. Caja de laminación (100) conforme a la
reivindicación 3, caracterizada porque, el dispositivo
regulador (20') presenta circuitos de control respectivamente
separados para el lado de accionamiento (AS) y el lado de servicio
(BS) de la caja de laminación para el control de los dispositivos de
flexión presentes en el mismo.
5. Caja de laminación (100) conforme a la
reivindicación 3, caracterizada porque, el dispositivo
regulador (20') presenta un circuito de control común para el lado
de accionamiento (AS) y lado de servicio (BS) de la caja de
laminación para el control uniforme de los dispositivos de flexión
(11) sobre los lados de accionamiento y de servicio.
6. Caja de laminación (100) conforme a la
reivindicación 3, caracterizada porque, el dispositivo
regulador (20') presenta un circuito de control propio para cada
larguero (2) del castillete de laminación, para la regulación de la
fuerza de flexión al nivel de los dispositivos de flexión (11)
asociados al larguero (2), en función de la fuerza de flexión
medida para el elemento de medición de la fuerza de flexión (30)
asociado al castillete de laminación (2).
7. Caja de laminación (100) conforme a una de
las reivindicaciones 3 a 6, caracterizada porque, al menos
uno de los dispositivos de flexión (11) se encuentra asociado a un
indicador de posición (14) para detectar su respectiva posición
real actual de desplazamiento; y porque el circuito de control
asociado a este dispositivo de flexión (11) se encuentra conformado
como un circuito de control en cascada para controlar el dispositivo
de flexión con un control superpuesto de la fuerza de flexión y un
control inferior de la posición, o con un control superpuesto de la
posición y un control inferior de la fuerza de flexión.
8. Caja de laminación (100) conforme a una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada por un
elemento de medición de rugosidad (Ra) para la detección de la
rugosidad local en la superficie de la banda laminada (200); y un
dispositivo de transformación para la transformación de la rugosidad
local detectada o de la rugosidad diferencial entre la rugosidad
deseada y la rugosidad detectada, en una fuerza de flexión deseada,
requerida para la realización de la rugosidad deseada, como
magnitud de entrada para el dispositivo regulador.
9. Caja de laminación (100) conforme a una de
las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque el
dispositivo de control (20) se encuentra conformado como
dispositivo regulador (20'') para el control de los dispositivos de
flexión (11) con una señal de control predeterminada.
10. Caja de laminación (100) conforme a la
reivindicación 9, caracterizada porque, la señal de control
se encuentra conformada para predefinir una fuerza de control
deseada para los cilindros de trabajo (7, 8); y porque se prevé una
unidad de evaluación (40) para comparar la fuerza de control teórica
con la fuerza de flexión real medida efectivamente por el elemento
de medición de la fuerza de flexión.
11. Caja de laminación (100) conforme a la
reivindicación 9, caracterizada porque la señal de control se
encuentra conformada para controlar al menos uno de los
dispositivos de flexión (11) con una histéresis predefinida deseada
de la posición de desplazamiento/fuerza de flexión, porque se prevé
un indicador de posición (14) para la detección de la posición
actual de desplazamiento del dispositivo de flexión 11; y porque se
prevé una unidad de evaluación (40) para determinar una histéresis
real en base a la fuerza de flexión medida por el elemento de
medición de la fuerza de flexión (30) y por el indicador de posición
(14) y para comparar la histéresis real del dispositivo de flexión
(11) con la histéresis teórica.
12. Método para operar una caja de laminación
(100) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 11 para laminar
una banda laminada (200), en particular una banda de acero, donde la
caja de laminación presenta al menos un castillete de laminación
sobre el lado de accionamiento (AS) y un castillete de laminación
sobre el lado de servicio (BS) de la caja de laminación, así como
dispositivos de flexión (11) para el desplazamiento y la flexión de
un cilindro de trabajo superior y/o inferior (7, 8) ubicado entre
los castilletes de laminación con respecto a los castilletes de
laminación, donde durante el funcionamiento de la caja de laminación
(100), la fuerza de flexión que actúa directa o indirectamente
sobre los cilindros de trabajo (7, 8) y la que representa la
flexión de los cilindros de trabajo (7, 8) es medida, evaluada y
utilizada para controlar la flexión de los cilindros de trabajo (7,
8), caracterizado porque las fuerzas de flexión reales son
medidas en forma separada sobre el lado de accionamiento (AS) y
sobre el lado de servicio (BS), para obtener de este modo una señal
de flexión real determinada; y porque los dispositivos de flexión
(11) del mismo género son controlados con una misma señal de
control sobre el lado de accionamiento y sobre el lado de servicio
en función de la señal de la fuerza de flexión real mediante una
fuerza de flexión teórica uniforme.
13. Método para operar una caja de laminación
(100) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 11 para laminar
una banda laminada (200), en particular una banda de acero, donde la
caja de laminación presenta al menos un castillete de laminación
sobre el lado de accionamiento (AS) y un castillete de laminación
sobre el lado de servicio (BS) de la caja de laminación, así como
dispositivos de flexión (11) para el desplazamiento y la flexión de
un cilindro de trabajo superior y/o inferior (7, 8) ubicado entre
los castilletes de laminación relativamente con respecto a los
castilletes de laminación, donde durante el funcionamiento de la
caja de laminación (100), la fuerza de flexión que actúa directa o
indirectamente sobre los cilindros de trabajo (7, 8) y la que
representa la flexión de los cilindros de trabajo (7, 8) es medida,
evaluada y utilizada para controlar la flexión de los cilindros de
trabajo (7, 8), caracterizado porque las fuerzas de flexión
reales son medidas en forma separada sobre el lado de accionamiento
(AS) y sobre el lado de servicio (BS); y porque los dispositivos de
flexión (11) son controlados sobre el lado de accionamiento y sobre
el lado de servicio para el control de las fuerzas de flexión
teóricas deseadas respectivamente - eventualmente diferentes - con
las señales separadas de control en función de las fuerzas de
flexión reales medidas respectivamente en forma separada.
14. Método conforme a una de las
reivindicaciones 12 a 13, caracterizado por una regulación
individual de al menos un dispositivo de flexión asociado a un
castillete de laminación (2) en la fuerza de flexión deseada en
respuesta a una fuerza de flexión real de los cilindros de trabajo
medida individualmente - al nivel del mismo castillete de
laminación.
15. Método conforme a una de las
reivindicaciones 12 a 14 caracterizado porque en al menos uno
de los dispositivos de flexión (11) se detecta adicionalmente,
junto a la fuerza de flexión real, también su posición real actual
de desplazamiento; y porque este dispositivo de flexión (11) es
controlado mediante un control en cascada, de modo que se presenta
un control superpuesto de la fuerza de flexión y un control inferior
de posición o viceversa.
16. Método conforme a una de las
reivindicaciones 12 a 15 caracterizado porque el dispositivo
de flexión (11) es controlado mediante una fuerza teórica
predeterminada o una histéresis - posición/fuerza de flexión; porque
la fuerza de flexión real, así como la histéresis - posición/fuerza
de flexión medida, efectivamente regulable en los cilindros de
trabajo (7,8) es comparada con la fuerza de flexión teórica, así
como con la histéresis teórica de la posición/fuerza de flexión; y
porque el resultado de esta comparación es evaluado con respecto a
un posible funcionamiento erróneo del dispositivo de flexión.
17. Método conforme a una de las
reivindicaciones precedentes 12 a 16 caracterizado porque es
detectada la rugosidad local sobre la superficie de la banda de
laminación (200) y es transformada en una fuerza de flexión teórica
para el control de la fuerza de flexión requerida para la
realización de la rugosidad deseada.
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