ES2664949T3 - Bloque deslizante para un husillo articulado - Google Patents

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Abstract

Husillo articulado (3) que puede disponerse en un accionamiento de un laminador y que, para producir una unión con una cabeza articulada, presenta un acoplador o, para producir una unión con un acoplador (2), presenta una cabeza articulada (4), donde la lengüeta (1) del acoplador (2) se engancha en una escotadura cilíndrica (5) de la cabeza articulada (4) que se sitúa transversalmente (z) con respecto al eje de rotación (x), donde entre la misma y la lengüeta (1) está dispuesto un bloque deslizante (20; 26), el cual se forma a través de dos cuerpos deslizantes (21, 22; 27, 28) que presentan en subáreas contornos del cuerpo de rotación cilíndricos (23, 24; 29, 30), donde dichos cuerpos deslizantes están dispuestos en la articulación de forma giratoria alrededor de un eje transversal (z) en un contorno en forma del cuerpo de rotación (25, 31) de la escotadura (5), adaptado a la forma de los cuerpos deslizantes (21, 22; 27, 28), de manera que los mismos pueden realizar un movimiento pivotante en la cabeza articulada (4), caracterizado porque los contornos del cuerpo de rotación (23, 24; 29, 30) de los cuerpos deslizantes (21, 22; 27, 28) están realizados con la misma forma esférica y respectivamente de forma cóncava y convexa, tanto en la dirección del eje transversal de las placas deslizantes (z), como también en la dirección del eje de rotación (x), y se extienden simétricamente con respecto al eje y, donde el contorno (25, 31) de la escotadura (5) de la cabeza articulada (4) está realizado de forma correspondientemente convexa o cóncava, de modo que el bloque deslizante (20; 26) está montado de forma auto-centrante en el contorno (25, 31) de la escotadura (5) de la cabeza articulada (4).

Description

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DESCRIPCION
Bloque deslizante para un husillo articulado
La presente invención hace referencia a un husillo articulado dispuesto en particular en un accionamiento de un laminador y que, para producir una unión con una cabeza articulada, presenta un acoplador o, para producir una unión con un acoplador, presenta una cabeza articulada, cuya lengüeta se engancha en una abertura cilíndrica de la cabeza articulada que se sitúa transversalmente con respecto al eje de rotación, donde entre la misma y la lengüeta está dispuesto un bloque deslizante, el cual se forma a través de dos cuerpos deslizantes que presentan en subáreas contornos del cuerpo de rotación, donde dichos cuerpos deslizantes están dispuestos en la articulación de forma giratoria en una escotadura en forma del cuerpo de rotación, adaptada a la forma de los cuerpos deslizantes, de manera que los mismos pueden realizar un movimiento pivotante en la cabeza articulada.
Los bloques deslizantes, denominados también horquillas de articulación, son conocidos. El bloque deslizante se compone de un material no metálico o metálico, y se utiliza en husillos articulados y cabezas de acoplamiento articuladas de accionamientos de laminadores. En el caso de la utilización de una horquilla de articulación en las cabezas bilaterales de los husillos articulados o en cabezas de acoplamiento consecutivas, una espiga plana del husillo de la cabeza interactúa con la horquilla de articulación. El fin de las horquillas de articulación consiste esencialmente en facilitar una compensación de longitudes y de dirección entre los husillos articulados que pueden modificarse unos con respecto a otros dentro de ciertos límites en su dirección axial, y los elementos de acoplamiento dispuestos de forma rígida en la caja de laminación y en la caja de piñones. De este modo, a la horquilla de articulación o al bloque deslizante, junto con la transmisión de los pares de rotación elevados y las cargas a modo de impactos, tal como se presentan al ponerse en funcionamiento las cajas y ante todo en secuencias temporales cortas al pasar el material que debe ser laminado en los cilindros de trabajo, se agrega la tarea adicional de absorber movimientos relativos adicionales bajo presiones de superficie intensas.
Esas cargas de diferente clase, las cuales con frecuencia se superponen, conducen a un desgaste comparativamente rápido y marcado. Si bien a través de la utilización de materiales nuevos cada vez más adecuados, por ejemplo a través de la utilización de materiales de trabajo nuevos, se ha intentado aumentar la vida útil de las horquillas de articulación, a pesar de ello, debido al desgaste, hasta el momento es necesario renovar con mucha frecuencia los bloques deslizantes.
Junto con los costes parciales relacionados con los repuestos y el almacenamiento vinculado a ello, ante todo los tiempos de detención y de montaje provocados por el cambio de los bloques deslizantes son extraordinariamente elevados, ya que al cambiar los bloques deslizantes mayormente se requiere una separación completa de los husillos articulados, de los elementos de acoplamiento consecutivos. En el caso de instalaciones de laminado costosas, los tiempos de detención y de montaje debido a reparaciones, en particular cuando éstos se presentan de modo imprevisto, implican una carga extraordinariamente elevada.
Para reducir esos costes de material y ante todo para reducir la inversión de material, por la solicitud DE 26 56 257 A1 se conoce un bloque deslizante o una horquilla de articulación, compuesto por varias secciones parciales, para husillos articulados y cabezas de acoplamiento articuladas de accionamientos de laminadores. En ese caso, los planos de división para las secciones parciales se proporcionan en dirección transversal con respecto al eje longitudinal de la horquilla de articulación.
Por la solicitud GB 262 144 se conoce un husillo articulado que produce una unión con una cabeza articulada o con un acoplador. Se utilizan en este caso bloques deslizantes que presentan la forma de un cono truncado.
En la solicitud GB 284 462 se describe una unión articulada entre una leva y un árbol, en donde se utilizan elementos con superficies cilíndricas.
Por la solicitud US 2,361,629 se conoce un bloque deslizante para la unión de una cabeza articulada con un acoplador, donde el bloque deslizante presenta respectivamente dos cuerpos deslizantes con contornos cilíndricos de la superficie, así como con piezas de pared de cubierta cilíndricas.
Asimismo, en la solicitud WO 2004/072501 puede observarse un bloque deslizante para husillos articulados en accionamientos de laminadores, el cual admite una presión de superficie elevada y además posee una resistencia térmica elevada. De ese modo, el husillo articulado presenta un acoplador con una espiga plana, cuya lengüeta se engancha en una abertura cilíndrica, que se sitúa de forma transversal con respecto al eje de rotación, de la cabeza del husillo, donde entre la misma y la espiga plana de la cabeza del husillo se encuentra dispuesto el bloque deslizante. Ese bloque deslizante está realizado en un modo de construcción compuesto y presenta un cuerpo interno metálico, y una capa externa de material de fibra de polímeros que lo rodea.
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El estado del arte, en particular según la solicitud US 2,361,629, se representa a través de las figuras 1 y 2. La figura 1, en una representación en despiece, muestra un acoplador 2 provisto de una lengüeta 1, para la unión con un husillo articulado 3.
La figura 2 representa una vista en sección vertical de la figura 1, según una línea de corte II - II.
El husillo articulado 3 posee una cabeza articulada 4 que está provista de una escotadura 5 para alojar la lengüeta 1. La lengüeta 1 se compone de dos elementos 6, 7sobresalientes que forman una hoja plana en forma de dedo, con un contorno cilíndrico orientado hacia el lado externo del acoplador 1 y un contorno en forma de un cuboide, orientado hacia el lado interno del acoplador 1. Sobre los elementos 6, 7 está fijado un bloque deslizante 8 con dos placas deslizantes 9, 10. Las placas deslizantes 9,10; en la escotadura 5, poseen superficies cilíndricas 11, 12 adyacentes, las cuales permiten que el bloque deslizante 8 y el husillo articulado pueda rotar o realizar un movimiento pivotante de forma perpendicular con respecto al eje longitudinal x del husillo articulado 4, alrededor de un eje z. Las superficies 11, 12 están realizadas de modo que caben en contornos 13, 14 correspondientes dentro de la escotadura 5 en la cabeza articulada 4 del husillo articulado 3.
Las horquillas de articulación o placas deslizantes 9, 10 están unidas unas con otras a través de un perno 15 que se eleva dentro de la escotadura del acoplador, formada por los elementos 6, 7, y que en general es guiado en una perforación 16, así como 17, hacia los bloques deslizantes 9, así como 10. El movimiento relativo entre la cabeza articulada 4 y el acoplador 2 se realiza a través de la rotación del bloque deslizante 8 y a través de un movimiento pivotante de los elementos 6, 7. Las placas deslizantes 9, 10 deben ser guiadas a través de un tope, para impedir que las placas deslizantes 9,10 se resbalen en la dirección del eje z. De acuerdo con el estándar, para ello, en el centro de la cabeza articulada 4 se realiza una ranura cilíndrica 18, en donde se introducen las placas deslizantes 9, 10 con una leva de guía 19.
En el pasado pudo observarse que a través del aumento de rendimiento de la instalación de laminado en esas ranuras guía se producen roturas debido a la tensión.
El objeto de la invención consiste en mejorar un husillo articulado de la clase mencionada en la introducción, de modo que se incremente su capacidad de rendimiento durante la transmisión de pares de rotación.
De acuerdo con la invención, dicho objeto, en el caso de un husillo articulado de la clase mencionada en la introducción, se soluciona debido a que los contornos del cuerpo de rotación de los cuerpos deslizantes están realizados de forma cóncava o convexa, y la escotadura de la cabeza articulada está realizada correspondientemente de forma convexa o cóncava. Los contornos del cuerpo de rotación, de los cuerpos deslizantes, están realizados con la misma forma esférica, a saber, tanto en la dirección del eje transversal de las placas deslizantes, como también en la dirección del eje de rotación del husillo articulado.
A través de la invención se impide el surgimiento de roturas debidas a la tensión, sin que deban tomarse medidas especiales como redondeados, pulidos o radios, o compactación de radios. A través de la invención se crea una solución fundamental para un nivel de tensión reducido en la cabeza articulada, sin que se pierdan las propiedades de guiado requeridas. En lugar de la ranura guía se utiliza un contorno esférico de la misma forma, el cual se extiende en dos direcciones, simétricamente con respecto al eje y, el cual se superpone a todo el eje transversal de la placa deslizante, al eje z.
En las reivindicaciones secundarias, la descripción y los dibujos pueden observarse variantes ventajosas de la invención.
Se considera ventajoso en particular que los contornos del cuerpo de rotación en las subáreas posean la forma de un tonel o la forma de una hiperboloide de una hoja
La forma de tonel puede generarse por la rotación de una curva con curvatura esférica, elíptica o parabólica. A través de la curvatura, el desarrollo de la curva, en el caso de un guiado transversal requerido del bloque deslizante, puede adecuarse al estado de tensión óptimo. Un caso especial es una curva del tonel que forma una sección de arco de círculo; en ese caso, dependiendo de la ejecución, puede reducirse o aumentarse el juego de las articulaciones.
Preferentemente, puede preverse también que el bloque deslizante se encuentre bajo tensión con respecto a la escotadura que lo aloja.
De manera ventajosa, el husillo articulado, en el área de la cabeza articulada, se diseña de modo que la tensión se determina por una parte a través de las formas de los contornos del cuerpo de rotación del bloque deslizante y, por otra parte, de la escotadura, en la relación de uno con respecto a otro.
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El husillo articulado, según una forma de ejecución especialmente ventajosa, se caracteriza porque la tensión del bloque deslizante puede regularse con respecto a la escotadura, a través de un medio de ajuste que regula una con respecto a otra la distancia de los dos cuerpos deslizantes uno con respecto a otro, en particular un perno de ajuste.
La invención hace referencia también al bloque deslizante para la utilización en un husillo articulado, tal como se describió anteriormente en detalle.
La invención se explicará en detalle a continuación mediante dos ejemplos de ejecución. Las figuras muestran:
Figura 3: una vista en despiece en perspectiva de un husillo articulado de acuerdo con la invención, con bloques deslizantes realizados en forma de tonel;
Figura 4: una vista en sección vertical de la figura 3, según una línea de corte IV - IV;
Figura 5: una vista en despiece en perspectiva de un husillo articulado de acuerdo con la invención, con un bloque deslizante en forma de una hiperboloide de una hoja; y
Figura 6: una vista en sección vertical de la figura 5, según una línea de corte V - V.
Un acoplador 2 (figuras 3, 4) con dos dedos 6, 7; del modo conocido por el estado del arte (véanse las figuras 1, 2), interactúa con la cabeza articulada 4 de un husillo 3. A diferencia del estado del arte, un bloque deslizante 20 está provisto de dos placas deslizantes 21, 22; las cuales respectivamente presentan superficies 23, 24 en forma de tonel. Tal como se conoce por el estado del arte, también las dos placas deslizantes 21, 11 están unidas una con otra a través de un perno 15. A diferencia del estado del arte, en la escotadura 5 de la cabeza articulada 4 del husillo 3 no se requiere una ranura guía 18, ni tampoco una leva de guía 19.
Más bien es suficiente y necesario que la escotadura posea un contorno cóncavo 25 adaptado de forma precisa a las superficies convexas 23, 24, esencialmente al menos con la misma curvatura que las superficies 23, 24.
En otro ejemplo de ejecución (figuras 5, 6) de la invención, un bloque deslizante 26 presenta dos placas deslizantes 27, 28; las cuales están realizadas respectivamente con superficies 29, 30 como sectores de una hiperboloide de una hoja. También en ese caso, las dos placas deslizantes 27, 28 están unidas una con otra a través de un perno 15. Como en el caso del primer ejemplo de ejecución, en la escotadura 5 de la cabeza articulada 4 del husillo 3 no se requiere una ranura guía 18, ni tampoco una leva de guía 19.
Más bien también aquí es suficiente y necesario que la escotadura posea un contorno convexo 31 adaptado de forma precisa a las superficies cóncavas 29, 30, esencialmente al menos con la misma curvatura que las superficies 29, 30.
En las realizaciones de los bloques deslizantes 20, 26 creados a través de la invención, a través de la forma de las superficies 23, 24; así como 29, 30; se asegura que los bloques deslizantes 20, 26 estén montados de forma auto- centrante en los contornos 25, 31 y, al mismo tiempo, que pueda prescindirse de levas de guía y ranuras guía, tal como se necesitan en el estado del arte.
Lista de referencias
1 Lengüeta
2 Acoplador
3 Husillo articulado
4 Cabeza articulada
5 Escotadura
6 Elemento
7 Elemento
8 Bloque deslizante
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15
20
9 Placa deslizante
10 Placa deslizante
11 Superficie cilindrica
12 Superficie cilindrica
13 Contorno
14 Contorno
15 Perno
16 Perforación
17 Perforación
18 Ranura
19 Leva de guía
20 Bloque deslizante
21 Placa deslizante
22 Placa deslizante
23 Superficie
24 Superficie
25 Contorno
26 Bloque deslizante
27 Placa deslizante
28 Placa deslizante
29 Superficie
30 Superficie
31 Contorno

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Husillo articulado (3) que puede disponerse en un accionamiento de un laminador y que, para producir una unión con una cabeza articulada, presenta un acoplador o, para producir una unión con un acoplador (2), presenta una cabeza articulada (4), donde la lengüeta (1) del acoplador (2) se engancha en una escotadura cilíndrica (5) de la
    5 cabeza articulada (4) que se sitúa transversalmente (z) con respecto al eje de rotación (x), donde entre la misma y la lengüeta (1) está dispuesto un bloque deslizante (20; 26), el cual se forma a través de dos cuerpos deslizantes (21, 22; 27, 28) que presentan en subáreas contornos del cuerpo de rotación cilíndricos (23, 24; 29, 30), donde dichos cuerpos deslizantes están dispuestos en la articulación de forma giratoria alrededor de un eje transversal (z) en un contorno en forma del cuerpo de rotación (25, 31) de la escotadura (5), adaptado a la forma de los cuerpos 10 deslizantes (21, 22; 27, 28), de manera que los mismos pueden realizar un movimiento pivotante en la cabeza articulada (4), caracterizado porque los contornos del cuerpo de rotación (23, 24; 29, 30) de los cuerpos deslizantes (21, 22; 27, 28) están realizados con la misma forma esférica y respectivamente de forma cóncava y convexa, tanto en la dirección del eje transversal de las placas deslizantes (z), como también en la dirección del eje de rotación (x), y se extienden simétricamente con respecto al eje y, donde el contorno (25, 31) de la escotadura (5) de la cabeza 15 articulada (4) está realizado de forma correspondientemente convexa o cóncava, de modo que el bloque deslizante (20; 26) está montado de forma auto-centrante en el contorno (25, 31) de la escotadura (5) de la cabeza articulada (4).
  2. 2. Husillo articulado (3) según la reivindicación 1, caracterizado porque los contornos del cuerpo de rotación (23, 24; 29, 30) en las subáreas poseen la forma de un tonel o la forma de una hiperboloide de una hoja.
    20 3. Husillo articulado (3) según la reivindicación 2, caracterizado porque la forma de tonel está generada por la
    rotación de una curva con curvatura esférica, elíptica o parabólica.
  3. 4. Husillo articulado (3) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el bloque deslizante (20, 26) se encuentra bajo tensión con respecto al contorno (25, 31) que lo aloja, de la escotadura (5).
  4. 5. Husillo articulado (3) según la reivindicación 4, caracterizado porque la tensión se determina por una parte a 25 través de las formas de los contornos del cuerpo de rotación (23, 24; 29, 30) del bloque deslizante (20, 26) y, por
    otra parte, del contorno (25, 31) de la escotadura (5), en la relación de uno con respecto a otro.
  5. 6. Husillo articulado (3) según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque la tensión del bloque deslizante (20, 26) puede regularse con respecto al contorno (25, 31) de la escotadura (5), a través de un medio de ajuste que regula una con respecto a otra la distancia de los dos cuerpos deslizantes (21, 22; 27, 28) uno con respecto a otro, en
    30 particular un perno de ajuste (15).
  6. 7. Bloque deslizante (20, 26) para la utilización en un husillo articulado (3) según una de las reivindicaciones 1 a 6.
ES10779308.5T 2009-11-13 2010-11-12 Bloque deslizante para un husillo articulado Active ES2664949T3 (es)

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