ES2892474T3 - Aparato para el tratamiento térmico de productos metálicos - Google Patents

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Zdzislaw Szablowski
Riccardo Treu
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Abstract

Un aparato (10) para el tratamiento térmico de productos metálicos, que comprende (a) un plano (24) de soporte y transporte para colocar y hacer avanzar un producto a tratar; (b) al menos un módulo colector (12) que comprende (b-1) al menos un colector (14, 16), estando el colector (14) provisto de (b-1.1) una placa perforada (22) en ese lado del colector (14) que está orientada hacia el plano (24) de soporte y transporte; (b-2) un conducto (20) conectado a dicho al menos un colector (14) para alimentarlo con un fluido, e (b-3) integrado en dicho conducto (20), al menos una válvula (18) de cierre, en particular una válvula de apertura y cierre, para permitir o impedir el flujo de dicho fluido dentro de dicho al menos un colector(14); y que está caracterizado por que dicha al menos una válvula (18) de cierre está situada a una distancia del colector (14) que no excede 60 cm, preferiblemente no excede 35 cm, y aún más preferiblemente no excede 10 cm, y por que dicha placa perforada (22) está provista de orificios (36) que están dispuestos en filas (38) paralelas entre sí pero no en filas paralelas con respecto a los lados (22a, 22b) de dicha placa perforada en la que dichas filas (38) están inclinadas con respecto a dos lados (22a) opuestos de la placa (22) de un ángulo agudo β.

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato para el tratamiento térmico de productos metálicos
Campo técnico
La invención se refiere a un aparato para el tratamiento térmico de productos metálicos, tales como en particular láminas y planchas delgadas, que tienen espesores menores de 50 mm, adecuado para enfriar el producto de manera eficaz y controlada mediante un sistema modular y flexible. Dicho aparato es capaz de tratar productos en movimiento así como productos estacionarios y, generalmente, puede constituir una línea de tratamiento térmico para su uso en procesos en línea o fuera de línea.
Estado de la técnica
En el estado de la técnica, es común llevar a cabo el tratamiento térmico de láminas y planchas delgadas a través del enfriamiento directo llevado a cabo por chorros de agua que inciden en el producto de manera sustancialmente perpendicular o inclinada.
Estos sistemas de enfriamiento se componen, generalmente, de unidades modulares una al lado de la otra que definen la línea de tratamiento térmico.
Los sistemas de enfriamiento de primera generación, aunque eficaces para enfriar los productos, no fueron particularmente eficaces debido al alto consumo de agua y a la distribución no óptima del agua sobre el producto. Esto, en algunos casos, condujo a una falta de capacidad de control, con el riesgo de crear irregularidades a lo largo del producto y, por lo tanto, obtener propiedades mecánicas discontinuas diferentes del objetivo.
Una segunda generación de módulos de tratamiento térmico introdujo el uso de pulverizadores que pulverizan chorros de agua atomizada dirigidos hacia la superficie del producto. Sin embargo, incluso estos dispositivos tienen algunos inconvenientes; de hecho se caracterizan por tener una estructura compleja que comprende varios colectores dispuestos paralelos entre sí y que son difíciles de construir y mantener, en particular para productos muy grandes. Además, hay un consumo muy alto de aire comprimido para la atomización y es bastante complicado mantener los caudales de aire y de agua incluso durante los tratamientos.
Otra solución que ha dado buenos resultados se describe, por ejemplo, en la patente US-4.723.562, y proporciona el uso de colectores, provistos de placas perforadas que permiten una distribución relativamente uniforme del agua en el producto a tratar.
Esta configuración hace posible tratar térmicamente el producto sin un caudal excesivo de agua y, al mismo tiempo, permite una mejor distribución del agua sobre las superficies inferior y superior del producto; sin embargo, esta distribución sigue sin cubrir la superficie tratada de manera óptima y puede dejar áreas de la superficie sin cubrir de agua.
Se pueden mencionar otras desventajas, en particular con respecto al montaje mecánico, que no permite un mantenimiento fácil.
Finalmente, el llenado de los colectores no se produce de una manera óptima, ya que el tiempo de llenado de los colectores con el fluido refrigerante es excesivo y, además, existen fenómenos transitorios que retrasan la estabilización del caudal de agua alrededor del valor nominal. Además, no se facilita ni siquiera el vaciado del colector superior una vez finalizado el tratamiento térmico, lo que aumenta la duración de toda la operación, incluso durante varios minutos, lo que apenas cumple con los requisitos de la planta.
Otros aparatos para el tratamiento térmico de productos metálicos se describen en los documentos WO 03/084686 A1, que forma la base para el preámbulo de la reivindicación 1, DE-19843038 A1 y EP-1 938911 A1.
Descripción de la invención
El objeto de la invención se refiere a un aparato para el tratamiento térmico de productos metálicos, tales como en particular láminas y planchas delgadas, que supere dichos inconvenientes y que sea adecuado para tratar, en particular enfriar, dichos productos de manera eficaz y controlada un sistema modular y flexible. Otro objeto de la invención es proponer un aparato que permita un tratamiento uniforme del producto tratado, que optimice los tiempos de llenado y vaciado de los colectores y que simplifique el mantenimiento del aparato.
Otros objetos y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción.
El objeto se logra mediante un aparato para el tratamiento térmico de productos metálicos; que comprende (a) un plano de soporte y transporte para colocar y hacer avanzar un producto a tratar;
(b) al menos un módulo colector que comprende
(b-1) al menos un colector, estando dicho colector provisto de
(b-1.1) una placa perforada en ese lado del colector que está orientado hacia el plano de soporte y transporte;
(b-2) un conducto conectado a dicho al menos un colector para alimentarlo con un fluido, e
(b-3) integrado en dicho conducto, al menos una válvula de cierre, en particular una válvula de apertura y cierre, para permitir o impedir el flujo de dicho fluido dentro de dicho al menos un colector, en donde el aparato está caracterizado por que dicha al menos una válvula de cierre está situada a una distancia del colector que no excede 60 cm, preferiblemente no excede 35 cm, y aún más preferiblemente no excede 10 cm, y por que dicha placa perforada está provista de orificios que están dispuestos en filas paralelas entre sí, pero no en filas paralelas con respecto a los lados de dicha placa perforada en la que dichas filas están inclinadas con respecto a dos lados opuestos de la placa de un ángulo agudo.
De forma ventajosa, el plano de soporte es un dispositivo de transporte plano que permite que el producto se transporte a través del aparato. Los módulos colectores dentro del aparato también pueden comprender varios colectores o también una pluralidad de pares de colectores en donde, dentro de un par de colectores, un colector se ubica por encima (colector superior) y un colector por debajo (colector inferior) del plano de soporte.
De forma ventajosa, dicha placa perforada es esencialmente paralela al plano de soporte y está separada de este para permitir la inserción o tránsito del producto, de la lámina o de la plancha.
El tratamiento térmico es, preferiblemente, enfriamiento.
En una realización preferida de la invención, una pluralidad de colectores puede agruparse para definir un módulo colector de tratamiento térmico. Cada módulo puede comprender una pluralidad de colectores, de forma ventajosa divididos en series, que difieren en su posición de los colectores con respecto al plano de soporte y transporte y que son, preferiblemente, paralelos entre sí dentro de una serie. En particular, en el caso en donde el plano de soporte es un plano de transporte y en donde una pluralidad de los módulos mencionados anteriormente van seguidos uno detrás de otro a lo largo del plano de transporte, se obtiene una línea de tratamiento térmico. Esta línea de tratamiento térmico puede ubicarse corriente abajo de una línea de producción de laminación de metal e ir seguida de líneas de procesamiento adicionales formando así una planta de procesamiento de metal más compleja.
Las láminas y planchas son delgadas de forma ventajosa, teniendo espesores menores de 50 mm.
También es concebible tratar otros productos metálicos alargados con el aparato según la invención, tales como elementos perfilados o tubos.
El plano de soporte y de transporte también podría reemplazarse por un plano de soporte estacionario para realizar tratamientos estacionarios.
La válvula de cierre está diseñada como cualquier válvula que abre o cierra el flujo del fluido del tratamiento térmico desde el conducto hasta el colector, pero no excluye la presencia de otras válvulas de regulación que varíen su grado de apertura permitiendo el control del flujo del fluido.
Preferiblemente, la válvula de cierre es una válvula de apertura y cierre que está diseñada como una válvula que permite dos estados, ya sea el cierre completo o la apertura completa de la válvula.
En el módulo colector entre el colector y el plano de soporte o entre dos colectores opuestos, se crea una cámara que recibe el fluido para el tratamiento térmico. En el caso de varios colectores dispuestos en paralelo con ella, es viable insertar entre los colectores elementos, como se describe en la patente de los Estados Unidos mencionada anteriormente, en donde el lado del recipiente orientado hacia la pieza a tratar y el lado orientado hacia la pieza a tratar del elemento interpuesto entre dos colectores son parte del mismo plano y en el que los colectores y los elementos posiblemente están en contacto entre sí o tienen una ranura muy estrecha entre ellos, para crear una cámara agrandada para contener el fluido.
El fluido de enfriamiento es preferiblemente agua, pero no necesariamente.
La construcción y selección de los conductos que pueden conectarse o están conectados a una fuente de suministro del fluido de tratamiento, en particular un fluido de enfriamiento, y de las estructuras de soporte o bastidores para soportar los diversos componentes del aparato, de cualquier sistema de bombeo/transporte de fluidos, de los tipos de planos de soporte y transporte, etc., son parte del conocimiento general del experto en la técnica y, por lo tanto, se puede omitir una descripción más detallada de estos, porque además no se refieren a la esencia de la invención. Cada colector se equipa con al menos una válvula de cierre propia que permite o evita la entrada dentro del mismo del fluido necesario para el tratamiento térmico del producto, que preferiblemente transita por debajo del colector. Dicha válvula de cierre se ubica a una distancia extremadamente reducida del colector correspondiente, de manera que el tiempo de llenado del mismo es mínimo en el paso del cierre a la apertura. Las distancias indicadas permiten que el tiempo de desplazamiento desde la válvula de cierre hasta el colector sea muy corto.
Un experto seleccionará fácilmente las dimensiones de los conductos, el diámetro de la abertura de las válvulas de cierre, el caudal del fluido, de tal manera que el tiempo de desplazamiento del fluido desde la válvula de cierre hasta el colector sea, de forma ventajosa, menos de 2 segundos. Consecuentemente, también al seleccionar las dimensiones del colector y el número y posición de las válvulas de cierre conectadas a un colector, es posible optimizar aún más su tiempo de llenado. Con los sistemas según el estado de la técnica, también debido a la distancia significativa entre las válvulas de suministro y el colector, los tiempos para llenar un colector son incluso alrededor de 30 segundos. Con el aparato según la invención y la distancia reducida entre la válvula de cierre y el colector, pueden obtenerse tiempos iguales o menores de 10 segundos. Para ello, la válvula de cierre puede colocarse directamente entre el colector y el conducto, actuando como un elemento de conexión y como un extremo del conducto, o ubicarse cerca del colector a lo largo del conducto, pero no en su extremo.
De hecho, es esencial que el tiempo necesario para llenar el espacio corriente abajo de la(s) válvula(s) de cierre sea el menor posible para reducir drásticamente los fenómenos transitorios que podrían conducir al desarrollo de la no uniformidad en el producto. De esta manera, se aumenta la reactividad general del sistema, reduciendo así el tiempo para que los módulos se aceleren, y permitiendo así una regulación más precisa del tratamiento térmico. Por ejemplo, a menudo es necesario mantener una parte de la cabeza del producto más caliente que el cuerpo para facilitar su arrollado en una bobinadora (enrollador inicial o final). En esta situación, por lo tanto, se requiere un control preciso del fluido para delimitar con precisión el área no tratada del área tratada, lo que depende del tiempo de reacción del sistema de tratamiento térmico.
En una variante preferida de la invención, al menos dos válvulas de cierre están presentes para suministrar a un colector desde el circuito de suministro. Esto, incluso en el caso de válvulas de apertura y cierre y, si está presente, con la posible ayuda de una válvula dosificadora colocada corriente arriba de las válvulas de cierre (como se explicará más adelante), permite manejar la apertura de solo una o ambas válvulas de cierre (y con la elección del caudal hacia la válvula dosificadora) el caudal del fluido que realmente llega al recipiente.
En el aparato descrito en la técnica anterior (US-4.723.562), a diferencia del aparato según la invención, el llenado de los colectores no se produce de forma óptima, ya que es la única válvula que permite el llenado del recipiente superior, y la única válvula que regula la alimentación del recipiente inferior se ubica lejos de los colectores respectivos con un consiguiente alargamiento de los tiempos desde la apertura de las válvulas hasta el momento en que el fluido de salida alcanza el recipiente corriente abajo y la introducción de fenómenos transitorios, que retrasan la estabilización del caudal de agua alrededor del valor nominal.
En una variante preferida de la invención, dicho al menos un módulo colector comprende al menos dos colectores que están orientados uno hacia el otro y que se separan uno del otro de tal manera que el primer colector se ubica en una posición superior con respecto a dicho plano de soporte y transporte y el segundo colector se ubica en una posición inferior con respecto al plano de soporte y transporte.
El colector inferior que, de manera similar a los sistemas mostrados en el estado de la técnica, está fijo normalmente, se alimenta por separado y sirve para el tratamiento térmico de la superficie inferior del producto. Los términos superior e inferior se refieren a la posición con respecto al plano de soporte y transporte que, de forma ventajosa, es una cinta transportadora de rodillos adecuada para transportar el producto metálico a tratar. El experto en la técnica identifica fácilmente otros sistemas de transporte adecuados.
El plano de soporte y transporte, normalmente, está esencialmente paralelo al suelo en el que se ubica el aparato. En otra variante preferida de la invención, dicho uno o más colectores se conectan con desacoplamientos rápidos del conducto relacionado. Si el conector también se conecta a otras partes del módulo colector, tales como un bastidor de soporte o un brazo de un sistema pivotante que se describirá más adelante, se proporcionan desacoplamientos rápidos en todas las posiciones en las que el colector se conecta a partes del módulo colector. En una variante particularmente preferida de la invención, el módulo colector comprende, además, al menos un mecanismo pivotante que
(i) rota alrededor de un eje que está ubicado fuera del área de tratamiento del producto;
(ii) soporta al menos un colector ubicado por encima del plano de soporte y transporte; y
(iii) es adecuado para realizar un movimiento para levantar el al menos un colector, describiendo el movimiento un arco de un círculo.
Para ello, el mecanismo pivotante puede comprender un montante al que se fija un brazo por medio de una junta en la que el colector a levantar se fija directa o indirectamente, por ejemplo, en conductos fijados en el brazo. El eje mencionado anteriormente pasa a través de la junta mencionada anteriormente. El movimiento alrededor del eje puede implementarse, por ejemplo, mediante accionadores hidráulicos. Naturalmente, también son concebibles otros accionadores muy conocidos por el experto.
De esta manera, en caso de emergencia, los colectores o incluso partes de la estructura del módulo colector pueden apartarse en pocos segundos del material que se encuentra en el plano de soporte y transporte. El mantenimiento de un colector/módulo colector elevado de esta manera también se simplifica.
En el aparato según las enseñanzas de la patente US-4.723.562, dado que el colector superior puede moverse solo verticalmente y para pasadas limitadas, las operaciones de mantenimiento son incómodas; de hecho, al ser capaz de elevarse solo verticalmente, es incómodo limpiar posibles obstrucciones de las placas perforadas.
Preferiblemente, cada colector está provisto de una válvula de descarga que, en el caso de un colector soportado por dicho mecanismo pivotante y, por lo tanto, de un colector móvil, se ubica en un área del colector relativo que está en una zona baja, preferiblemente la más baja, del colector cuando el colector está en una posición elevada gracias al mecanismo pivotante. De esta manera, por gravedad, el agua contenida por el colector se invertirá fuera del mismo, arrastrando también cualquier elemento de oclusión de las placas perforadas hacia el exterior del colector. Este efecto es ventajoso porque puede formarse una oclusión de caliza por el uso de agua como fluido de enfriamiento, así como cualquier residuo e impureza que pueda contener y transportar el fluido de enfriamiento mencionado anteriormente.
En otra realización de la invención, cada colector comprende, además, una válvula neumática conectada o que puede conectarse a través de conductos relativos a una fuente de gas comprimido. Un sistema de este tipo permite acelerar el vaciado del colector cuando sea necesario. La válvula neumática puede empujar un gas, por ejemplo aire, dentro del colector para acelerar el funcionamiento del vaciado de fluido, especialmente cuando el colector no está elevado.
Una realización preferida de la invención dispone que corriente arriba de dicha una o más válvulas de cierre se proporciona una válvula dosificadora para regular el caudal dentro del circuito de alimentación corriente abajo de dicha válvula dosificadora. Este circuito se compone de conductos que transportan fluido a las válvulas de cierre. Esta válvula está adaptada para regular el flujo de agua dentro del circuito de conductos, que está incluido entre la válvula dosificadora y la(s) válvula(s) de cierre relativa(s); por lo tanto, a menos que se apriete completamente, esta válvula dosificadora permite el llenado completo de los conductos entre ella y la(s) válvula(s) de cierre corriente abajo de ella. Al abrir la válvula de cierre en tal situación, el fluido está inmediatamente disponible para llenar el colector ubicado detrás de la válvula de cierre. Aún en una forma preferida, una válvula dosificadora suministra a dos válvulas de cierre para cada colector. La válvula de cierre también puede colocarse corriente arriba de varios colectores y su(s) correspondiente(s) válvula(s) de cierre. Esto permite, a través de la acción selectiva de las válvulas de cierre, alimentar solo uno o más colectores, o llenar un colector a través de una o más válvulas para regular el caudal del fluido temporalmente, por ejemplo para adaptar el tratamiento térmico a los diferentes tipos de productos, aumentando así la flexibilidad de la máquina.
Las placas perforadas proporcionan, de forma ventajosa, la presencia de una alta densidad de orificios que tienen, preferiblemente, dimensiones que varían de 1 a 10 mm para permitir que el fluido, por ejemplo un fluido refrigerante, fluya desde el colector con presiones, por ejemplo menores de 4 bares.
Como se prevé en el documento US-4.723.562, es posible proporcionar tubos dentro del colector que se extiendan desde el orificio correspondiente hasta una abertura de la tubería hacia el interior del colector para permitir el flujo de salida de un fluido introducido en el colector solo cuando este ha excedido la altura del tubo con su nivel.
Las placas perforadas deben permitir cubrir, con los chorros que pasan a través de varios orificios, toda la superficie del producto que se encuentra y, preferiblemente, está pasando por debajo de ellos sin dejar espacios sin tratar; por lo tanto, esto no se logra suficientemente a través de una configuración de orificios dispuestos en filas paralelas entre sí y paralelas también a dos paredes opuestas de la placa perforada, como se proporciona mediante la disposición de orificios descrita en el documento US-4.723.562 mencionado anteriormente.
Preferiblemente, las filas están inclinadas con respecto a dos lados opuestos de un ángulo agudo menor o igual a 30°. De forma ventajosa, estos dos lados opuestos son paralelos a la dirección de avance del producto si se está moviendo. Una forma preferida de la placa es un rectángulo que se ubica con los lados cortos paralelos a la dirección de avance del producto a tratar. En este caso, los dos lados opuestos son los lados cortos del rectángulo. Con tales configuraciones de los orificios, es posible lograr el efecto ventajoso de que al menos un orificio de uno de dichos alineamientos de orificios (filas de orificios) moje una sección de producto que posteriormente será mojada de nuevo por un segundo orificio perteneciente a un segundo alineamiento (fila de orificios) que sea paralelo al anterior. Un colector con una placa perforada provista de esta disposición de orificios contribuye al propósito de hacer realidad un aparato para el tratamiento térmico de láminas y planchas delgadas que garantiza un tratamiento controlado y eficaz de los productos.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a un colector con una placa perforada en un lado para módulos colectores para el tratamiento térmico de láminas y planchas de metal en el que dicha placa perforada está provista de orificios que están dispuestos en filas paralelas entre sí pero no en filas paralelas a los lados de dicha placa perforada y que dichas filas están inclinadas, preferiblemente, con respecto a dos lados opuestos de dicha placa perforada en un ángulo agudo, preferiblemente menor o igual a 30°.
Un aspecto final de la invención se refiere a un uso del aparato según la invención que proporciona la provisión de un aparato según la invención y el tratamiento térmico de productos metálicos, en particular de una forma alargada, preferiblemente de láminas y planchas con un espesor inferior a 50 mm. El tratamiento térmico es, preferiblemente, enfriamiento. El uso incluye el paso del producto delante del recipiente(s) y mojarlo con un fluido, preferiblemente agua, abriendo al menos una válvula de cierre. El uso puede comprender fases de funcionamiento de los diversos tipos de válvulas adicionales como se ilustró anteriormente, elevar el colector, vaciarlo, etc.
Las características descritas para un aspecto de la invención pueden transferirse mutatis mutandis a cualquier otro aspecto de la invención.
Cada variante individual descrita en las reivindicaciones dependientes, en particular el sistema pivotante, la placa perforada con la disposición particular de los orificios, la presencia de válvulas de descarga, válvulas neumáticas y válvulas dosificadoras corriente arriba de las válvulas de cierre, también puede aplicarse a un aparato como se define en el preámbulo de la primera reivindicación y, por lo tanto, independientemente de la posición de las válvulas de cierre con respecto al colector.
En sus diversas combinaciones, las características mencionadas anteriormente optimizan el funcionamiento correcto del aparato y contribuyen al tratamiento especializado, controlado, flexible y rápido de productos metálicos, particularmente de láminas y planchas delgadas.
La invención consigue la finalidad pretendida. La configuración del aparato según la solución propuesta por los inventores permite, a través de la disposición de los diversos módulos, poder realizar un tratamiento térmico eficaz, especialmente para productos planos, permitiendo como se requiera retirar una parte (la parte superior) del producto para situaciones de emergencia o para una limpieza rápida de su interior. Al mismo tiempo, gracias a la flexibilidad permitida por la presencia y disposición de las válvulas de cierre y dosificadoras, es posible llevar a cabo tratamientos térmicos específicos según el producto a tratar, con un amplio intervalo de ajuste y transitorios iniciales muy bajos, soportados por el flujo de salida regular y uniforme del fluido desde la placa perforada.
Con el aparato según la invención, los inventores han resuelto los inconvenientes antes mencionados del estado de la técnica mediante el desarrollo de un aparato alternativo al aparato conocido, de nuevo compuesto de uno o más módulos colectores, que, sin embargo, permite un mantenimiento más fácil, una alta velocidad de llenado y sobretodo también el vaciado del colector(es), de modo que se logre un tratamiento térmico eficaz, también en línea, en particular para productos planos.
Dichos objetos y ventajas se harán aún más evidentes durante la descripción de un ejemplo de realización preferido de la invención, dado a manera de ejemplo y no de limitación.
Las variantes de la invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes. La descripción de la realización ilustrativa preferida del aparato para el tratamiento térmico, del colector y del uso según la invención se proporciona, a manera de ejemplo y no de limitación, con referencia a los dibujos adjuntos.
Descripción de un ejemplo de realización preferido
La Fig. 1 muestra una vista lateral seccionada en un plano ortogonal a la dirección de avance de los productos metálicos a tratar, un aparato para el tratamiento térmico de láminas y planchas según la invención.
La Fig. 2 muestra una vista en planta de la sucesión de dos colectores paralelos dentro del aparato de la Figura 1 con una vista de las placas perforadas.
La Fig. 1 muestra una vista lateral seccionada en el plano ortogonal a la dirección de avance de los productos metálicos a tratar, un aparato 10 para el tratamiento térmico de láminas y planchas de metal según la invención. La figura muestra solamente un módulo 12 pero, dependiendo de la longitud de la línea de tratamiento, puede haber más de un módulo 12.
Cada módulo 12 comprende más colectores, en el ejemplo mostrado dos 14 y 16. El colector superior 14 se ilustra con dos válvulas 18 propias de alimentación de apertura y cierre que permiten o evitan la entrada dentro de este del fluido refrigerante necesario para el tratamiento térmico del producto que pasa debajo del colector 14. El fluido se transporta a través de los conductos 20. El colector superior 14 (así como el colector 16) se conecta a una placa perforada 22 paralela y separada con respecto al producto (no mostrado) que avanza en el sistema 24 de transporte. La placa 22 permite que el líquido refrigerante fluya desde el colector 14 para impactar en el producto (no mostrado) para llevar a cabo el tratamiento térmico. Al mismo tiempo, de manera similar a los módulos mostrados en el estado de la técnica anterior y como ya se mencionó, el aparato 10 proporciona un colector 16 inferior fijo, alimentado por separado siempre según la invención que sirve para el tratamiento térmico de la superficie inferior del producto.
Las válvulas 18 de apertura y cierre se ubican a una distancia extremadamente reducida del colector 14 correspondiente, de manera que el tiempo de llenado de este en la transición de cierre a apertura sea mínimo, idealmente 10 segundos o menos. Los sistemas según el estado de la técnica actualmente tardan incluso 30 segundos en llenar un colector.
Corriente arriba de dichas válvulas 18, a lo largo del al menos un colector corriente abajo, se proporciona una válvula dosificadora (no mostrada) adaptada para regular el caudal del fluido de enfriamiento, por ejemplo agua, en todo el sistema, luego, a menos que se ajuste completamente, permite el llenado completo de los conductos 20 entre este y las válvulas 18 de apertura y cierre.
Cada colector 14, que como se dijo proporciona una placa perforada 22, se conecta al circuito de suministro (no mostrado) mediante dos válvulas 18 de apertura y cierre separadas y está provisto de desacoplamientos rápidos 26 hechos, por ejemplo, por medio de pestañas diseñadas para permitir su rápida retirada del resto del aparato para operaciones de mantenimiento, en particular para la limpieza de las placas 22 obstruidas por posibles obstrucciones.
En el aparato mostrado, cada módulo suministra simultáneamente dos colectores 14, 16, y una válvula dosificadora (no mostrada) alimenta a través de las dos válvulas 18 de apertura y cierre al colector superior 14, mientras que una válvula dosificadora similar suministra al colector inferior 16. Esto permite, a través de la acción de las válvulas 18 de apertura y cierre, alimentar incluso solo uno de los dos colectores 14 que forman parte del módulo, de modo que se disminuya temporalmente el flujo de agua, por ejemplo para el tratamiento térmico de ciertos tipos de productos, aumentando así la flexibilidad de la máquina.
Los colectores 14 descritos en la presente invención que, como se dijo, se conectan a los conductos 20 de suministro del fluido de enfriamiento por medio de desacoplamientos rápidos 26, pueden elevarse a lo largo de un arco de un círculo a a través de un mecanismo pivotante 28 usando, por ejemplo, accionadores hidráulicos 30 que giran alrededor de un eje X que se encuentra fuera del área del flujo del producto. De esta manera, en caso de emergencia, los colectores 14 pueden apartarse en pocos segundos del material que pasa a lo largo de la línea de tratamiento térmico.
Cada colector 14 está equipado con una válvula 32 de descarga y, preferiblemente, con una válvula neumática 34.
La válvula 32 de descarga se dispone en el lado del colector 14 que se ubicará más abajo cuando el colector 14 sea levantado por el mecanismo pivotante 28. De esta manera, por gravedad, el agua contenida en el colector 14 se invertirá fuera del mismo, arrastrando cualquier elemento de oclusión de las placas perforadas 22 hacia el exterior del colector 14.
Al mismo tiempo, la válvula neumática 34 puede empujar aire dentro del colector 14 para acelerar el funcionamiento del vaciado del fluido refrigerante incluso cuando el colector 14 no esté elevado.
La Fig. 2 muestra una vista en planta, con la vista en las placas perforadas 22, la sucesión de dos colectores paralelos dentro del aparato de la Figura 1. Las placas 22 permiten la presencia de una alta densidad de orificios 36. Los orificios 36 están dispuestos en filas 38 paralelas entre sí, pero no con respecto a los lados 22a y 22b de la placa 22. En particular, los orificios 36 están alineados en filas 38 inclinadas en un ángulo agudo p menor de 30°con respecto a las paredes más cortas 22a de la placa perforada 22. Por lo tanto, al menos un orificio 36a de una de las filas 38a moja una sección de producto que posteriormente será mojada también por un segundo orificio 36b perteneciente a una segunda fila 38b paralela a la fila anterior 38a.
Durante el funcionamiento, pueden implementarse otras modificaciones o variantes, no descritas en la presente memoria, del aparato para el tratamiento térmico, del colector y del uso según la invención. Si estas modificaciones o estas variantes estuvieran dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones, todas ellas deben considerarse protegidas por la presente patente.

Claims (10)

    REIVINDICACIONESi. Un aparato (10) para el tratamiento térmico de productos metálicos, que comprende(a) un plano (24) de soporte y transporte para colocar y hacer avanzar un producto a tratar; (b) al menos un módulo colector (12) que comprende
  1. (b-1) al menos un colector (14, 16), estando el colector (14) provisto de
    (b-1.1) una placa perforada (22) en ese lado del colector (14) que está orientada hacia el plano (24) de soporte y transporte;
    (b-2) un conducto (20) conectado a dicho al menos un colector (14) para alimentarlo con un fluido, e
    (b-3) integrado en dicho conducto (20), al menos una válvula (18) de cierre, en particular una válvula de apertura y cierre, para permitir o impedir el flujo de dicho fluido dentro de dicho al menos un colector(14);
    y que está caracterizado por que dicha al menos una válvula (18) de cierre está situada a una distancia del colector (14) que no excede 60 cm, preferiblemente no excede 35 cm, y aún más preferiblemente no excede 10 cm, y por que dicha placa perforada (22) está provista de orificios (36) que están dispuestos en filas (38) paralelas entre sí pero no en filas paralelas con respecto a los lados (22a, 22b) de dicha placa perforada en la que dichas filas (38) están inclinadas con respecto a dos lados (22a) opuestos de la placa (22) de un ángulo agudo p.
  2. 2. Aparato (10) para el tratamiento térmico de productos metálicos según la reivindicación 1 caracterizado por que dicho ángulo agudo p es menor o igual a 30°.
  3. 3. Aparato (10) para el tratamiento térmico de productos metálicos según la reivindicación 1 o 2 caracterizado por que dicho al menos un módulo colector (12) comprende al menos dos colectores (14, 16) que están orientados uno hacia el otro y que están separados uno del otro de tal manera que el primer colector (14) se ubica en una posición superior con respecto a dicho plano (24) de soporte y transporte y por que el segundo colector (16) se ubica en una posición inferior con respecto al plano (24) de soporte y transporte.
  4. 4. Aparato (10) para el tratamiento térmico de productos metálicos según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que dicha placa perforada es parte de un colector que está en una posición superior con respecto a dicho plano (24) de soporte y transporte.
  5. 5. Aparato (10) para el tratamiento térmico de productos metálicos según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que dicho módulo colector (12) comprende además al menos un mecanismo pivotante (28) que
    (i) rota alrededor de un eje (X) que está ubicado fuera del área de tratamiento del producto; (ii) soporta al menos un colector (14) que está ubicado por encima de dicho plano (24) de soporte y transporte;
    (iii) es adecuado para realizar un movimiento para levantar el al menos un colector (14), describiendo el movimiento un arco de un círculo a.
  6. 6. Aparato (10) para el tratamiento térmico de productos metálicos según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que cualquier colector (14,16) está provisto de una válvula (32) de escape que, en caso de un colector (14) soportado por dicho mecanismo pivotante (28), se ubica en una zona del colector (14) respectivo que se ubica en una zona baja del colector (14) cuando el colector (14) está en una posición elevada por el mecanismo pivotante (28).
  7. 7. Aparato (10) para el tratamiento térmico de productos metálicos según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que cualquier colector superior (14) comprende además una válvula neumática (34) conectada o que puede conectarse a través de conductos respectivos a una fuente de gas comprimido.
  8. 8. Aparato (10) para el tratamiento térmico de productos metálicos según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que, corriente arriba de dicha una o más válvulas (18) de cierre, está previsto que una válvula dosificadora regule el caudal dentro del circuito de alimentación corriente abajo de dicha válvula proporcional.
  9. 9. Aparato (10) para el tratamiento térmico de productos metálicos según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que hay al menos dos válvulas de cierre para alimentar a un colector mediante un circuito de alimentación.
  10. 10. Aparato (10) o el tratamiento térmico de productos metálicos según las reivindicaciones 8 y 9 caracterizado por que dicha válvula dosificadora alimenta dos válvulas de cierre para cada colector.
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