ES2353044T3 - Procedimiento y dispositivo para arrollar fleje en caliente. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para arrollar fleje en caliente. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para arrollar fleje en caliente (1), con - un mandril de devanadera (4), - al menos un primer dispositivo de apriete (7), - al menos un segundo dispositivo de apriete (8), en donde el fleje en caliente (1) es presionado por el primer dispositivo de apriete (7) y por el segundo dispositivo de apriete (8) hacia el mandril de devanadera (4), caracterizado porque el fleje caliente (1) entre el primer dispositivo de apriete (7) y el segundo dispositivo de apriete (8) es presionado radialmente hacia fuera o extraído hacia fuera del mandril de devanadera, mediante una fuerza que actúa en el lado interior de devanado (10) del fleje en caliente (1), y el fleje en caliente (1) se somete con ello a una flexión previa.

Description

La invención se refiere a un procedimiento para arrollar fleje en caliente, con
-un mandril de devanadera,
-al menos un primer dispositivo de apriete,
-al menos un segundo dispositivo de apriete, en donde el fleje en caliente es presionado por el primer dispositivo de apriete y por el segundo dispositivo de apriete hacia el mandril de devanadera (véase el documento US-A-3 988 916). La invención se refiere asimismo a un dispositivo para arrollar fleje en caliente.
Las devanaderas de fleje en caliente están dispuestas en el extremo de trenes de fleje en caliente y tienen la función de arrollar fleje en caliente después de la laminación para formar madejas. El fleje se arrolla con ello bajo tensión de tracción, para crear una madeja arrollada de forma suficientemente resistente y evitar que se abra espontáneamente la madeja después de finalizar el arrollamiento. La tensión de tracción es también necesaria para flexionar el fleje y el mandril de devanadera y, de este modo, deformarlos plásticamente. En especial en el caso de flejes gruesos se necesitan grandes fuerzas de tracción, para superar el momento de flexión plástica.
Durante el arrollamiento el fleje es guiado mediante un impulsor, compuesto por un rodillo impulsor superior y un rodillo impulsor inferior, y transportado hasta un mandril de devanadera. El fleje es arrollado con el apoyo de rodillos de apriete alrededor del mandril y se forma una madeja, que es extraída del mandril de devanadera una vez completado el arrollamiento del fleje. Durante el arrollamiento se ajusta en el fleje una tensión de tracción prefijada entre el impulsor y el mandril de devanadera.
El documento EP 0 469 483 hace patente devanaderas de fleje en caliente, en las que el fleje es presionado sobre un mandril mediante cuatro rodillos de apriete.
El documento JP 58 058 931 A hace patente una devanadera, en la que el fleje a arrollar es presionado sobre un mandril mediante tres rodillos de apriete ajustables. Cada rodillo de apriete se hace bascular alrededor de su propio punto de giro mediante su propio cilindro hidráulico.
Para conseguir que ya el comienzo de fleje entre en contacto por completo con el mandril y los primeros devanados del fleje formen una unión por fricción, el documento DE 24 14 482 B2 prevé reducir el grosor del fleje en el comienzo de fleje en al menos un 20%. El comienzo de fleje se dota por lo tanto de un grosor, que hace posible una aplicación completa del comienzo de fleje sobre el mandril y los primeros devanados. Después de que los primeros devanados estén unidos entre sí en unión por fricción o estén situados unos sobre otros, se adapta el grosor del fleje a las prefijaciones y se aumenta. Un procedimiento de este tipo se ha hecho también patente en el documento DE 24 14 475 A1.
Se conocen asimismo procedimientos y dispositivos para arrollar fleje en caliente de los documentos EP 0 790 084 y JP 59064116 A.
En el caso de flejes con grosores de fleje de 7 mm y más, temperaturas de laminación inferiores y calidades mayores, como por ejemplo material de tubos, se necesitan grandes tracciones de fleje. A pesar de las elevadas tracciones de fleje el fleje no se aplica directamente sobre el mandril y sobre los primeros devanados, sino que se flexiona sobre un recorrido mayor, antes de que entre en contacto con la madeja.
Por ello la invención se ha impuesto la tarea de indicar un procedimiento, por medio del cual un fleje laminado con grosores de fleje de 7 mm y más, temperaturas de laminación inferiores y calidades de mayor resistencia como material de tubos, durante el arrollamiento para formar una madeja, desde el principio haga contacto por completo con el mandril de devanadera y a continuación por completo con los devanados ya arrollados del fleje. Asimismo se pretende indicar un dispositivo para arrollar fleje en caliente.
Esta tarea es resuelta conforme a la invención mediante un procedimiento con las particularidades de la reivindicación 1.
Mediante la flexión previa del fleje en caliente se consigue, en primer lugar, que el fleje en caliente desde el principio del arrollamiento haga contacto por completo con el mandril de devanadera o con los devanados siguientes y, en segundo lugar, se hace posible un arrollamiento con tracción de fleje reducida, ya que el fleje en caliente no sólo se deforma mediante los dispositivos de apriete, sino además mediante el dispositivo de flexión previa.
Se deducen configuraciones adicionales del procedimiento de las reivindicaciones correspondientes.
La invención refiere además a un dispositivo para arrollar fleje en caliente, con las particularidades de la reivindicación 5.
La deformación se produce de tal modo, que el fleje en caliente obtiene un radio que se corresponde con el radio del mandril de devanadera o es algo menor. El fleje en caliente hace contacto con el mandril de devanadera desde el principio del arrollamiento o bien, a causa de la tensión previa por el radio algo más pequeño, es apretado por completo sobre el mandril de devanadera mediante el dispositivo de apriete.
Se deducen configuraciones adicionales del dispositivo de las reivindicaciones correspondientes.
Una regulación/un control para el arrollamiento de fleje en caliente está configurada(o) de tal modo, que un dispositivo de flexión previa dispuesto entre el primer y el segundo dispositivo de apriete se traslada de tal modo hacia fuera del mandril de devanadera, o hacia el mandril de devanadera, que, dependiendo del diámetro de la madeja, del grosor del fleje en caliente, de la calidad del fleje en caliente y/o de la temperatura del fleje en caliente, siempre se dispone de un contacto del fleje en caliente al principio del arrollamiento con el mandril de devanadera. Para esto el dispositivo de flexión previa puede trasladarse hacia fuera del mandril de devanadera y hacia el mandril de devanadera. Además de esto puede variarse la distancia del dispositivo de flexión previa al primer dispositivo de apriete y al segundo dispositivo de apriete. De aquí se obtiene en total una posibilidad de posicionar el dispositivo de flexión previa en un plano perpendicular a la superficie de fleje. Para esto el dispositivo de flexión previa está dotado de un primer dispositivo de tracción o presión, que mueve el dispositivo de flexión previa hacia el mandril de devanadera o hacia fuera del mismo. Al menos un segundo dispositivo de tracción o presión está dispuesto de tal modo, que el dispositivo de flexión previa se traslada hacia el primer dispositivo de apriete o hacia el segundo dispositivo de apriete. La posición respectiva del dispositivo de flexión previa con relación al mandril de devanadera, al primer dispositivo de apriete y al segundo dispositivo de apriete depende en cada caso del grosor del fleje en caliente, de la calidad del fleje en caliente y de la temperatura del fleje en caliente. Estos valores a medir o establecer previamente se leen/introducen en un programa de cálculo de un control/una regulación y se determina la posición del dispositivo de flexión previa al principio del proceso de arrollamiento. Debido a que conforme aumenta el diámetro de madeja aumenta también el radio durante la flexión previa, se traslada el dispositivo de flexión previa hacia el mandril de devanadera. Después del proceso de arrollamiento, cuando el último devanado del fleje en caliente hace contacto con la madeja, se separa el dispositivo de flexión previa de la madeja. Esto puede realizarse en la dirección de marcha del fleje o también transversalmente a la dirección de marcha del fleje. El dispositivo de flexión previa no influye en la extracción de la madeja desde el mandril de devanadera.
Una ejecución alternativa del mando/de la regulación prevé que en lugar de la posición del dispositivo de flexión previa se tenga en cuenta la fuerza de tracción durante el arrollamiento del fleje en caliente. Para esto se usan dispositivos conocidos para establecer la tracción de fleje y, dependiendo de los valores establecidos, se controla/regula el dispositivo de flexión previa.
Se describe con más detalle un ejemplo de ejecución de la invención con base en un dibujo muy esquemático. Aquí muestran: la figura 1, en una vista lateral, una devanadera de fleje en caliente según el estado de la técnica; la figura 2, en una vista lateral, una devanadera de fleje en caliente conforme a la invención; y la figura 3 el esquema de regulación del dispositivo.
En la figura 1 se ha representado en una vista lateral un dispositivo conocido para el arrollamiento de fleje en caliente 1. El fleje en caliente 1 que procede de una caja de laminación no representada se hace pasar entre un rodillo impulsor 2 superior y un rodillo impulsor inferior 3 y, desde allí, se transporta hasta un mandril de devanadera 4.Para apretar el fleje en caliente 1 sobre el mandril de devanadera 4 están dispuestos alrededor del mismo varios dispositivos de apriete 7, 8, 9. Durante el arrollamiento de un fleje en caliente 1 de calidades de acero de mayor resistencia y/o con grosores de fleje de 7 mm o más, el fleje en caliente 1 no se aplica directamente sobre el mandril de devanadera 4. Una unión por fricción entre el mandril de devanadera 4 y el fleje en caliente 1 sólo se produce si el fleje en caliente 1 ha alcanzado un arco abrazado de 180º o más. Es decir, el fleje en caliente 1 está distanciado del mandril de devanadera 4 al principio del proceso de arrollamiento y no se establece una tensión de tracción en el fleje en caliente 1, entre los rodillos impulsores 2, 3 y el mandril de devanadera 4. Asimismo el diámetro del mamelón de rollo, es decir, del diámetro interior del fleje en caliente 1 arrollado, difiere del diámetro prefijado por el mandril de devanadera 4.
La figura 2 muestra un dispositivo conforme a la invención para el arrollamiento del fleje en caliente 1. Las piezas de dispositivo conocidas del estado de la técnica se siguen utilizando con el mismo número de referencia. El fleje en caliente 1, transportado por el rodillo impulsor superior 2 y el rodillo impulsor inferior 3 hasta el mandril de devanadera 4, es presionado por el primer dispositivo de apriete 7 en dirección radial, en la dirección del mandril de devanadera 4. Antes de que el fleje en caliente 1 sea presionado por el segundo dispositivo de apriete 8 también radialmente sobre el mandril de devanadera 4, el fleje en caliente 1 es
presionado radialmente hacia fuera por el mandril de devanadera 4 mediante un dispositivo de flexión previa 6. Con ello el dispositivo de flexión previa 6 está dispuesto en el lado interior de devanado 10, entre el mandril de devanadera 4 y el fleje en caliente 1, mientras que los dispositivos de apriete 7, 8 y 9 en el lado exterior 5 de devanado entran en contacto con el fleje en caliente 1. El dispositivo de flexión previa 6 flexiona el fleje en caliente 1 hasta un curvado igual o mayor que lo que exigiría normalmente el fleje en caliente 1, para hacer contacto con el mandril de devanadera 4. Mediante la flexión previa del fleje en caliente 1 se consigue, en primer lugar, que el fleje en caliente 1 desde el principio del arrollamiento haga
10 contacto por completo con el mandril de devanadera 4 o con los siguientes devanados y, en segundo lugar, se hace posible un arrollamiento con tracción de fleje menor, ya que el fleje en caliente 1 no sólo se deforma mediante los dispositivos de apriete 7, 8 y 9, sino adicionalmente mediante el dispositivo de flexión previa 6. En la figura 3 se ha representado el esquema de regulación. Un dispositivo de
15 medición establece el diámetro de fleje, el grosor de fleje, la temperatura del fleje en caliente y/o la calidad del material usado. Con estos parámetros se establece en un dispositivo de cálculo la posición nominal o la fuerza nominal de un dispositivo de flexión previa (6) y, mediante un elemento de ajuste, se ajusta. Mediante otro dispositivo de medición se establece la posición real o la fuerza real y se compara
20 con la posición nominal o la fuerza nominal y, si es necesario, se modifica o adapta mediante el dispositivo de regulación.
-6-
LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERENCIA
1.
Fleje en caliente
2.
Rodillo impulsor superior
3.
Rodillo impulsor inferior
4.
Mandril de devanadera
5.
Madeja
6.
Dispositivo de flexión previa
7.
Primer dispositivo de apriete
8.
Segundo dispositivo de apriete
9.
Dispositivo de apriete
10.
Lado interior de devanado
11.
Lado exterior de devanado

Claims (8)


  1. -7-
    1.- Procedimiento para arrollar fleje en caliente (1), con
    -un mandril de devanadera (4),
    -al menos un primer dispositivo de apriete (7),
    -al menos un segundo dispositivo de apriete (8), en donde el fleje en caliente (1) es presionado por el primer dispositivo de apriete (7) y por el segundo dispositivo de apriete (8) hacia el mandril de devanadera (4), caracterizado porque el fleje caliente (1) entre el primer dispositivo de apriete (7) y el segundo dispositivo de apriete (8) es presionado radialmente hacia fuera o extraído hacia fuera del mandril de devanadera, mediante una fuerza que actúa en el lado interior de devanado (10) del fleje en caliente (1), y el fleje en caliente (1) se somete con ello a una flexión previa.
  2. 2.-Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el fleje en caliente (1) es flexionado previamente durante todo el proceso de arrollamiento.
  3. 3.-Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el fleje en caliente (1) es flexionado previamente al principio del proceso de arrollamiento.
  4. 4.-Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la flexión previa se realiza con ayuda de un dispositivo de flexión previa (6), cuya posición con relación al fleje en caliente (7) y/o su fuerza, con la que presiona el dispositivo de flexión previa (6) sobre el fleje en caliente (1), se regula adecuadamente durante el arrollamiento.
  5. 5.- Dispositivo para arrollar fleje en caliente (1), con
    -un mandril de devanadera (4),
    -al menos un primer dispositivo de apriete (7),
    -al menos un segundo dispositivo de apriete (8), en donde en funcionamiento el fleje en caliente (1) es presionado por el primer dispositivo de apriete (7) y por el segundo dispositivo de apriete (8) hacia el mandril de devanadera (4), en donde entre el primer dispositivo de apriete (7) y el segundo dispositivo de apriete (8) está dispuesto un dispositivo de flexión previa, caracterizado porque el dispositivo de flexión previa (6) en funcionamiento está en contacto, en el lado interior de devanado (10), con el fleje en caliente (1) y para esto es adecuado presionar o tirar radialmente hacia fuera del mandril de devanadera (4) el fleje en caliente (1), y deformar el mismo.
  6. 6.-Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por un dispositivo de regulación para regular la posición el dispositivo de flexión previa (6) con relación al
    fleje en caliente (1) con ayuda de un elemento de ajuste y/o para regular la fuerza, con la que el dispositivo de flexión previa (6) presiona sobre el fleje en caliente (6). 7.-Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por un dispositivo de cálculo para detectar parámetros, como por ejemplo el diámetro de madeja, el grosor
    5 del fleje, la calidad o la temperatura del fleje en caliente (1), y un dispositivo de cálculo con un programa de cálculo para determinar un valor nominal para la regulación de la posición o de la fuerza del dispositivo de flexión previa (6), durante el arrollamiento de la madeja, según la magnitud de los parámetros detectados.
  7. 8.- Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el
    10 elemento de ajuste está configurado como dispositivo de tracción o presión, para posicionar de forma adecuada un dispositivo de flexión previa (6) en un plano perpendicular a la superficie de fleje, con relación al mandril de devanadera (4) y la madeja arrollada en dependencia de los parámetros detectados.
  8. 9.-Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque 15 el elemento de ajuste está configurado para trasladar el dispositivo de flexión previa
    (6) desde la del fleje en caliente (1), durante el o después del arrollamiento del fleje
    en caliente (1). Siguen dos hojas de dibujos.
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