ES2935312T3 - Procedimiento y dispositivo para controlar un tren reductor-desbastador para la compensación de espesor de pared - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un método y a una unidad de control para controlar un laminador reductor de estiramiento para laminar tubos, que comprende una pluralidad de cajas de laminación (7) dispuestas una detrás de otra en una dirección de transporte de un tubo (6) a laminar. Un dispositivo de medición del espesor de la pared (2-2, 9) determina una progresión del espesor de la pared (4) del tubo (6) a laminar antes del laminado. Una unidad de control (1. 1A, 1B) controla las respectivas velocidades de rotación de los soportes de laminación (7) durante el laminado de la tubería sobre la base de la progresión determinada del espesor de la pared (4) para compensar las fluctuaciones del espesor de la pared de la tubería. . De acuerdo con la invención, un dispositivo de medición de la posición de la tubería (8) dispuesto en la dirección de transporte delante de las cajas de laminación (7) mide continuamente una coordenada longitudinal actual (lx) de la tubería (6), los valores medidos de la coordenada longitudinal (lx) de la tubería (6) se transmiten a la unidad de control (1A, 1B), y la unidad de control (1A, 1B) controla las velocidades de rotación de los soportes de laminación (7) durante el laminación del tubo también sobre la base de los valores medidos transmitidos de la coordenada longitudinal actual (lx) del tubo (6) para compensar las fluctuaciones del espesor de pared del tubo. La invención se refiere además a un laminador reductor de estiramiento diseñado para llevar a cabo el método. 1B) controla las velocidades de rotación de los soportes de laminación (7) durante el laminado de la tubería también sobre la base de los valores medidos transmitidos de la coordenada longitudinal actual (lx) de la tubería (6) para compensar las fluctuaciones del espesor de la pared de la pipa La invención se refiere además a un laminador reductor de estiramiento diseñado para llevar a cabo el método. 1B) controla las velocidades de rotación de los soportes de laminación (7) durante el laminado de la tubería también sobre la base de los valores medidos transmitidos de la coordenada longitudinal actual (lx) de la tubería (6) para compensar las fluctuaciones del espesor de la pared de la pipa La invención se refiere además a un laminador reductor de estiramiento diseñado para llevar a cabo el método. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo para controlar un tren reductor-desbastador para la compensación de espesor de pared
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento para controlar un tren reductor-desbastador según el tipo de la reivindicación independiente 1. Además, la presente invención se refiere a una unidad de control para un tren reductordesbastador según el tipo de la reivindicación independiente 7. Por lo demás, la presente invención se refiere a un tren reductor-desbastador según el tipo de la reivindicación independiente 8.
Estado de la técnica
En la fabricación de tubos sin soldadura se utiliza un tren reductor-desbastador que presenta varias cajas de laminación dispuestas unas detrás de otras en una dirección de transporte de un tubo que va a laminarse. Para lograr una disminución del espesor de pared del tubo que se asocia inevitablemente a una extensión o prolongación del tubo en dirección axial, la velocidad de laminación de las cajas de laminación aumenta en la dirección de transporte.
Debido a las oscilaciones del espesor de pared del producto de laminación que entra en el tren reductor-desbastador, el producto de laminación laminado, que sale del tren reductor-desbastador también puede presentar oscilaciones del espesor de pared. Las causas para tales oscilaciones son, por ejemplo, condiciones de laminación irregulares como, por ejemplo, cambios de la temperatura de laminación, desgaste de herramienta desigual de unidades dispuestas aguas arriba del tren reductor-desbastador etc. Por este motivo, los trenes reductores-desbastadores pueden estar equipados con sistemas de control para controlar el espesor de pared o reducir oscilaciones del espesor de pared durante la laminación del tubo.
Una solución técnica conocida para la compensación de oscilaciones de espesor de pared consiste en influir en la extensión del tubo que va a laminarse mediante una variación precisa de las velocidades respectivas de las cajas de laminación. Si, por ejemplo, una sección del tubo que entra en el tren reductor-desbastador se lamina con un espesor de pared demasiado grande con respecto a un valor teórico, entonces mediante una curva de velocidad de giro más peraltada, es decir, diferencias de velocidad de giro en aumento entre cajas de laminación adyacentes, puede aumentarse la extensión momentánea y por ello el espesor de pared puede reducirse en mayor medida. Por otro lado, si se lamina una sección con un espesor de pared relativamente bajo con respecto a un valor teórico, entonces mediante una curva de velocidad de giro más plana la extensión momentánea en el tren reductor-desbastador puede reducirse. De este modo se realiza una compensación de oscilaciones de espesor de pared del tubo que entra en el tren reductor-desbastador de modo que puede lograrse una homogeneización del espesor de pared del tubo que sale del tren reductor-desbastador y una mejora de la calidad de laminación.
Un control de las velocidades de giro de las cajas de laminación en función del espesor de pared del tubo supone que a una unidad de control para el tren reductor-desbastador se alimente una información sobre el espesor de pared del tubo que a laminarse y/o laminado.
El documento DE 2947233 A1 propone una regulación que se basa en una medición del espesor de pared del tubo que va a laminarse antes de la entrada en el tren reductor-desbastador, es decir, antes de la conformación mediante las cajas de laminación del tren reductor-desbastador, con un aparato de medición de radiación de isótopos, una medición de la velocidad del tubo que va a laminarse antes de la entrada en el tren reductor-desbastador y una medición de la velocidad del tubo laminado después de la salida del tren reductor-desbastador. Una regulación de este tipo conlleva la desventaja de que no pueden regularse oscilaciones de espesor de pared de onda corta con alargamientos por debajo de la longitud de tren de laminación.
El documento US 3,496,745 A que forma la base para los preámbulos de las reivindicaciones 1, 7 y 8 propone renunciar a un circuito de regulación, y llevar a cabo una medición del espesor de pared medio y del curso de espesor de pared del tubo que va a laminarse, es decir, solo antes de la conformación mediante las cajas de laminación del tren reductordesbastador. Para averiguar el curso de espesor de pared del tubo que va a laminarse, el espesor de pared momentáneo del tubo que va a laminarse se mide mediante un dispositivo de medición de espesores de pared en diferentes posiciones longitudinales o coordenadas longitudinales del tubo, y los espesores de pared medidos se almacenan como curso de espesor de pared en asociación a las posiciones longitudinales. Durante la laminación del tubo en el tren reductordesbastador, una unidad de control de acuerdo con un algoritmo de control de espesores de pared ajusta las velocidades de giro respectivas de las cajas de laminación del tren reductor-desbastador tomando como base el curso de espesor de pared averiguado de antemano como conclusión mediante el dispositivo de medición de espesores de pared para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo que va a laminarse durante la laminación del tubo en el tren reductor-desbastador. El documento US 3,496,745 A propone además que la unidad de control inicie la compensación de las oscilaciones de espesor de pared en función de una señal de un sensor óptico que está dispuesto dentro del tren reductor-desbastador o delante de la primera caja de laminación del tren reductor-desbastador y sirve para detectar el tubo delantero del tubo en la dirección de transporte.
Habitualmente, la averiguación del curso de espesor de pared en el sentido del documento US 3,496,745 A no se realiza directamente antes de la introducción del tubo que va a laminarse en las cajas de laminación del tren reductordesbastador, sino en términos de tecnología de procesos, mucho antes del tren reductor-desbastador, por ejemplo, antes de que el tubo que va a laminarse se caliente en un horno de recalentamiento dispuesto aguas arriba del tren reductordesbastador. El espesor de pared de tubo no varía en el transporte.
El sensor óptico previsto para la detección del extremo delantero del tubo está sometido a vapor, polvo y salpicaduras de agua, lo que puede llevar a resultados de detección imprecisos o erróneos. Si el extremo delantero del tubo, debido a un ensuciamiento del sensor óptico se detecta demasiado tarde, aunque solo sea por poco, la unidad de control inicia con retraso el control para la compensación de grosores de pared. En este caso, las variaciones de velocidad de giro de las cajas de laminación provocadas por la unidad de control van rezagadas en el tiempo detrás de la posición real del tubo en el tren reductor-desbastador de modo que el espesor de pared del tubo laminado puede presentar todo tipo de oscilaciones imprevisibles.
Otra desventaja del estado de la técnica es el hecho de que la velocidad de transporte o de desplazamiento del tubo en el tren reductor-desbastador no necesariamente es constante, sino que puede variar durante la laminación. Con ello, a partir de la simple señal de sensor para el extremo de tubo delantero y una velocidad de transporte teórica no puede averiguarse con precisión la sección del tubo que se encuentra momentáneamente en el tren reductor-desbastador.
Divulgación de la invención
Por lo tanto, la presente invención se basa en el objetivo de facilitar un procedimiento y una unidad de control para controlar un tren reductor-desbastador, así como un tren reductor-desbastador en sí mismo para el laminado de tubos que garanticen una compensación segura de oscilaciones de espesor de pared del tubo que va a laminarse y espesores de pared del tubo laminado dentro de un margen de tolerancia estrecho.
El objetivo de la presente invención se resuelve mediante un procedimiento presentado más adelante con las características de la reivindicación 1. Formas de realización ventajosas del procedimiento resultan de las reivindicaciones dependientes 2 a 6. El objetivo de la presente invención se resuelve también mediante una unidad de control con las características de la reivindicación 7. Por lo demás, el objetivo de la presente invención se resuelve mediante un tren reductor-desbastador con las características de la reivindicación 8. Formas de realización ventajosas del tren reductordesbastador resultan de las características de las reivindicaciones dependientes 9 a 13.
Para resolver el objetivo de la presente invención, la invención propone que durante el transporte del tubo que va a laminarse hacia las cajas de laminación del tren reductor-desbastador se mida continuamente la posición momentánea del tubo que va a laminarse con respecto a la primera caja de laminación del tren reductor-desbastador mediante un equipo de medición de posición de tubo dispuesto en la dirección de transporte del tubo delante de las cajas de laminación. Los valores de medición del equipo de medición de posición de tubo se transmiten continuamente a la unidad de control para el tren reductor-desbastador. La unidad de control controla las velocidades de giro respectivas de las cajas de laminación no solo tomando como base el curso de espesor de pared del tubo que va a laminarse, averiguado mediante un equipo de medición de espesores de pared, sino también tomando como base los valores de medición del equipo de medición de posición de tubo transmitidos continuamente para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo que va a laminarse en el tren reductor-desbastador.
Para ser más exactos, de acuerdo con el procedimiento presentado, el equipo de medición de posición de tubo mide continuamente una coordenada longitudinal actual del tubo en una sección del tubo que en ese momento todavía no se lamina mediante el tren reductor-desbastador. Durante las mediciones de las coordenadas longitudinales actuales del tubo que va a laminarse, llevadas a cabo continuamente mediante el equipo de medición de posición de tubo, el tubo se mueve con respecto al equipo de medición de posición de tubo en la dirección de transporte hacia el tren reductordesbastador. La dirección de transporte corresponde a la dirección longitudinal del tubo o a la dirección de las coordenadas longitudinales del tubo. El equipo de medición de posición de tubo está configurado para registrar durante este movimiento relativo del tubo una posición del extremo delantero del tubo en la dirección de transporte, también llamada punta de tubo, y una posición del extremo trasero del tubo, también llamada final de tubo y asociar a estas posiciones coordenadas longitudinales medidas, correspondientes. La coordenada longitudinal del tubo medida en un momento representa la longitud de una sección del tubo que va a laminarse que ya ha recorrido la medición de coordenadas longitudinales llevada a cabo por el equipo de medición de posición de tubo. Por consiguiente, de acuerdo con el procedimiento presentado, mediante el equipo de medición de posición de tubo se realiza una medición longitudinal que mide actualmente y con alta resolución en el tiempo la sección longitudinal o la longitud de tubo que ya pasado por el equipo de medición de posición de tubo. El equipo de medición de posición de tubo transmite continuamente los valores de medición averiguados por él a la unidad de control o facilita los valores de medición a un dispositivo de interfaz configurado para la transmisión a la unidad de control.
El equipo de medición de posición de tubo puede realizar las coordenadas longitudinales del tubo mediante procedimientos de medición continua conocidos de por sí, como por ejemplo, un procedimiento de medición óptico, electromagnético y/o de reproducción de imagen de la longitud de tubo. Para la presente invención es irrelevante si el equipo de medición de posición de tubo mide la coordenada longitudinal directamente, o indirectamente mediante una conversión matemática, por ejemplo, una integración simple o múltiple, de una magnitud medida primaria.
La unidad de control a partir de los valores de medición de las coordenadas longitudinales del tubo, transmitidos continuamente por el equipo de medición de posición de tubo, calcula la posición longitudinal del tubo que actualmente entra en el tren reductor-desbastador, es decir, entra en contacto en ese momento con los cilindros de conformación de la primera caja de laminación en el lado de la entrada. Para este cálculo, la unidad de control utiliza la distancia que conoce entre el equipo de medición de posición de tubo y la primera caja de laminación del tren reductor-desbastador en el lado de la entrada. A partir de las coordenadas longitudinales medidas de los dos extremos del tubo que va a laminarse, la unidad de control puede calcular adicionalmente la longitud total del tubo que va a laminarse.
A partir del curso de espesor de pared del tubo que va a laminarse conocido por la unidad de control que se averiguó antes mediante el equipo de medición de espesores de pared averigua, la unidad de control averigua el espesor de pared momentáneo o actual del tubo en la posición longitudinal del tubo que entra actualmente en el tren reductor-desbastador. Cuando este espesor de pared momentáneo supera/no alcanza un espesor de pared teórico especificado, la unidad de control de acuerdo con un modelo de laminación conocido modifica las velocidades de giro de las cajas de laminación en el sentido de las curvas de velocidad de giro más peraltadas /más planas explicadas arriba.
Teniendo en cuenta la distancia conocida entre el equipo de medición de posición de tubo y la primera caja de laminación del tren reductor-desbastador en el lado de la entrada, las distancias entre las cajas de laminación del tren reductordesbastador usando enfoques matemáticos para la creación de modelos del comportamiento de llenado dentro de las zonas de contacto entre tubo y los cilindros de las cajas de laminación, la unidad de control usa la posición longitudinal del tubo actual averiguada como se ha descrito arriba para averiguar la distribución de material momentánea del tubo en el lado de la entrada, dentro del tren reductor-desbastador y, dado el caso, también en el lado de salida del tren reductordesbastador. Especialmente se averigua la parte del tubo que está dentro del tren reductor-desbastador.
Por la expresión de la medición continua de la coordenada longitudinal del tubo se entiende que durante el movimiento relativo entre el equipo de medición de posición de tubo y el tubo que pasa por esta se efectúa repetidamente una medición mediante el equipo de medición de posición de tubo para medir en ese momento la longitud de la sección del tubo que ya ha pasado el equipo de medición de posición de tubo. Estas mediciones pueden realizarse continuamente en el tiempo o de manera discreta en el tiempo en momentos definidos. En cambio, por la expresión de la medición continua de la coordenada longitudinal del tubo no se entiende que solo se detecte la punta de tubo del tubo que va a laminarse, y la detección se comunica a la unidad de control.
Dado que en el procedimiento propuesto la posición actual del tubo delante y en el tren reductor-desbastador se averigua con alta exactitud y se alimenta por separado a la unidad de control adicionalmente al curso de espesor de pared averiguado, la unidad de control puede controlar de manera precisa las velocidades de giro respectivas de las cajas de laminación para compensar oscilaciones de espesor de pared de tubo que se introducen en el tren reductor-desbastador, de modo que el tubo laminado presenta solo oscilaciones de espesor de pared muy reducidas dentro de un margen de tolerancia estrecho.
En correspondencia con el procedimiento presentado se propone adicionalmente un tren reductor-desbastador para la laminación de tubos en el sentido de la invención con el que pueden realizarse las mismas ventajas que con el procedimiento presentado. El tren reductor-desbastador presenta varias cajas de laminación dispuestas unas detrás de otras en una dirección de transporte de un tubo que va a laminarse. Adicionalmente, el tren reductor-desbastador está acoplado o provisto con un equipo de medición de espesores de pared en la dirección de transporte dispuesto delante de las cajas de laminación para averiguar un curso de espesor de pared del tubo que va a laminarse y con una unidad de control para controlar las velocidades de giro respectivas de las cajas de laminación durante la laminación del tubo tomando como base el curso de espesor de pared averiguado para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo. Además, el tren reductor-desbastador está acoplado o provisto con un equipo de medición de posición de tubo dispuesto en la dirección de transporte delante de las cajas de laminación para la medición continua de una coordenada longitudinal actual del tubo y para la transmisión de los valores de medición de la coordenada longitudinal actual del tubo a la unidad de control. Adicionalmente, la unidad de control está configurada para controlar las velocidades de giro de las cajas de laminación durante la laminación del tubo también tomando como base los valores de medición recibidos de la coordenada longitudinal actual del tubo para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo.
Adicionalmente, de acuerdo con la invención se presenta una unidad de control para el tren reductor-desbastador presentado arriba. La unidad de control está configurada para controlar las velocidades de giro respectivas de las cajas de laminación tomando como base un curso de espesor de pared del tubo que va a laminarse averiguado por un equipo de medición de espesores de pared antes de laminado para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo. La unidad de control está configurada además para la recepción de valores de medición de una coordenada longitudinal actual del tubo medida continuación por un equipo de medición de posición de tubo dispuesto en la dirección de transporte delante de las cajas de laminación. Por lo demás, la unidad de control está configurada para controlar las velocidades de giro de las cajas de laminación durante la laminación del tubo también tomando como base los valores de medición recibidos de la coordenada longitudinal actual del tubo para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo.
Las características de la invención presentadas basadas en el procedimiento deben aplicarse y reivindicarse también para los dispositivos presentados, es decir, la unidad de control y el tren reductor-desbastador y a la inversa. Adicionalmente, la invención comprende cualquier combinación de los perfeccionamientos y diseños presentados en el presente documento en el marco de las reivindicaciones.
En un perfeccionamiento del procedimiento presentado está previsto que la unidad de control controle una laminación, en concreto, las velocidades de giro respectivas de las cajas de laminación, de una primera sección del tubo tomando como base valores de medición de las coordenadas longitudinales del tubo, mientras que el equipo de medición de posición de tubo mide continuamente la coordenada longitudinal actual del tubo en una segunda sección del tubo.
A este perfeccionamiento del procedimiento corresponde un perfeccionamiento del tren reductor-desbastador presentado en el que un recorrido de transporte del tubo que va a laminarse desde el equipo de medición de posición de tubo hacia una primera caja de laminación en la dirección de transporte del tren reductor-desbastador es más corto que una longitud total del tubo que va a laminarse. En un diseño de este perfeccionamiento el recorrido de transporte es más corto que la mitad de la longitud total del tubo que va a laminarse. En un diseño adicional de este perfeccionamiento el recorrido de transporte es más corto que un cuarto de la longitud total del tubo que va a laminarse.
Mediante la medición simultánea de la coordenada longitudinal del tubo en una sección trasera del tubo y el control de las velocidades de giro de las cajas de laminación tomando como base los valores de medición ya presentes de la coordenada longitudinal durante la laminación de una sección delantera del tubo, la unidad de control tiene un conocimiento especialmente preciso de la posición actual del tubo y, por lo tanto, puede adaptar en la posición actual las velocidades de giro de las cajas de laminación de manera espacialmente exacta al espesor de pared actual conocido por la unidad de control a partir del curso de espesor de pared averiguado. Por lo tanto, se logra una compensación especialmente alta de las oscilaciones de espesor de pared del tubo entrante. La exactitud de la compensación de las oscilaciones de espesor de pared del tubo que va a laminarse es más alta cuanto más corto es el recorrido de transporte o distancia entre el equipo de medición de posición de tubo y primera caja de laminación en la que entra el tubo que va a laminarse.
En un perfeccionamiento del procedimiento presentado está previsto que la unidad de control controle una laminación, concretamente las velocidades de giro respectivas de las cajas de laminación de una primera sección del tubo, mientras que el equipo de medición de espesores de pared averigua un curso de espesor de pared en una segunda sección del tubo.
A este perfeccionamiento del procedimiento presentado corresponde un perfeccionamiento del tren reductor-desbastador presentado en el que un recorrido de transporte del tubo que va a laminarse desde el equipo de medición de espesores de pared hacia una primera caja de laminación en la dirección de transporte del tren reductor-desbastador es más corto que una longitud total del tubo que va a laminarse.
En un diseño de este perfeccionamiento el recorrido de transporte o distancia del equipo de medición de espesores de pared hacia la primera caja de laminación es más corto que la mitad de la longitud total del tubo que va a laminarse. En un perfeccionamiento adicional de este perfeccionamiento este recorrido de transporte es más corto que un cuarto de la longitud total del tubo que va a laminarse.
Mediante la averiguación simultánea del curso de espesor de pared del tubo en una sección trasera del tubo y el control de las velocidades de giro de las cajas de laminación tomando como base los valores de medición ya presentes de la coordenada longitudinal y del curso de espesor de pared averiguado parcialmente durante la laminación de una sección delantera del tubo la unidad de control tiene un conocimiento especialmente preciso de la posición actual del tubo y, por lo tanto, en la posición actual puede adaptar las velocidades de giro de las cajas de laminación de manera especialmente exacta al espesor de pared actual conocido por la unidad de control a partir del curso de espesor de pared averiguado parcialmente. Por lo tanto, se logra una compensación especialmente precisa de las oscilaciones de espesor de pared del tubo entrante. La exactitud de la compensación de las oscilaciones de espesor de pared del tubo que va a laminarse es más alta cuanto más corto es el recorrido de transporte o distancia entre el equipo de medición de espesores de pared y la primera caja de laminación en la que entra el tubo que va a laminarse.
De acuerdo con un perfeccionamiento del procedimiento presentado está previsto que los valores de medición de la coordenada longitudinal del tubo medidos mediante el equipo de medición de posición de tubo se empleen para la determinación del curso de espesor de pared y para la transmisión a la unidad de control. Los espesores de pared medidos mediante el equipo de medición de espesores de pared se vinculan, por tanto, con los valores medidos mediante el equipo de medición de posición de tubo de la coordenada longitudinal del tubo que también se transmiten a la unidad de control. Preferiblemente, el espesor de pared del tubo que va a laminarse se mide actualmente en la posición longitudinal del tubo que va a laminarse, que se mide actualmente mediante el equipo de medición de posición de tubo como coordenada longitudinal.
A este perfeccionamiento del procedimiento corresponde un perfeccionamiento del tren reductor-desbastador presentado en el que el equipo de medición de posición de tubo y el equipo de medición de espesores de pared están configurados para la medición simultánea del mismo tubo que va a laminarse. En un diseño de este perfeccionamiento el equipo de medición de posición de tubo y el equipo de medición de espesores de pared están configurados como un único dispositivo integrado que mide la coordenada longitudinal actual del tubo que va a laminarse y el espesor de pared que se presenta en esta posición o coordenada longitudinal, combina estos valores de medición para dar lugar a un curso de espesor de pared, y transmite el curso de espesor de pared y los valores medidos de la coordenada longitudinales a la unidad de control.
De manera especialmente preferible, el equipo de medición de espesores de pared y el equipo de medición de posición de tubo del tren reductor-desbastador presentado están integrados en un único dispositivo de medición que está dispuesto de tal modo que se mide una sección del tubo que va a laminarse con respecto al espesor de pared y coordenada longitudinal mientras que una sección ya medida del tubo se lamina bajo el control de la unidad de control tomando como base los espesores de pared y coordenadas longitudinales ya medidas para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo que va a laminarse.
Con estos perfeccionamientos se averigua una asociación especialmente precisa entre los espesores de pared medidos y las coordenadas longitudinales medidas, lo que resulta en una compensación de oscilaciones de espesor de pared especialmente precisa bajo el control de la unidad de control.
De acuerdo con un perfeccionamiento del procedimiento presentado está previsto que el equipo de medición de posición de tubo mida la coordenada longitudinal del tubo, cuyo valor de medición debe transmitirse a la unidad de control, pero solo cuando el equipo de medición de espesores de pared ha averiguado el curso de espesor de pared por toda la longitud del tubo que va a laminarse.
Este perfeccionamiento del procedimiento corresponde a un perfeccionamiento del tren reductor-desbastador presentado, en el que una longitud de un recorrido de transporte del tubo que va a laminarse entre el equipo de medición de espesores de pared y el equipo de medición de posición de tubo o la primera caja de laminación es mayor que una longitud total del tubo que va a laminarse.
Estos perfeccionamientos ofrecen la ventaja de que un tren reductor-desbastador existente convencional en el que la distancia entre el equipo de medición de espesores de pared y la primera caja de laminación en la que el tubo que va a laminarse entra primero, es claramente mayor que la longitud total del tubo que va a laminarse, pude mejorarse sencillamente en el sentido de la presente invención al insertarse entre el equipo de medición de espesores de pared y la primera caja de laminación el equipo de medición de posición de tubo anteriormente descrito a escasa distancia de la primera caja de laminación.
De acuerdo con un perfeccionamiento del procedimiento presentado está previsto que la unidad de control controle velocidades de giro de las cajas de laminación también tomando como base señales de sensores dispuestos dentro del tren reductor-desbastador y/o en la dirección de transporte del tubo detrás del tren reductor-desbastador para compensar durante la laminación oscilaciones de espesor de pared del tubo. Mediante los sensores adicionales la exactitud del procedimiento y su fiabilidad se aumenta aún más, en particular, cuando se laminan tubos cortos. Pues resulta que en determinadas circunstancias el tubo principal ya ha abandonado el equipo de medición de posición de tubo mientras que el extremo de tubo delantero todavía no ha abandonado el tren reductor-desbastador. Mediante los sensores adicionales se registra el avance real del tubo y el control puede tenerlo en consideración.
A este perfeccionamiento del procedimiento corresponde un perfeccionamiento del tren reductor-desbastador presentado que está acoplado o provisto con sensores en o entre las cajas de laminación y/o en la dirección de transporte del tubo detrás del tren reductor-desbastador. Los sensores están configurados preferiblemente como sensores de aproximación para registrar de la manera más exacta posible la posición actual del tubo en la zona de las cajas de laminación y/o después de la salida de la última caja de laminación. La unidad de control está configurada entonces para controlar las velocidades de giro de las cajas de laminación también tomando como base las señales de los sensores para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo durante la laminación.
Breve descripción de los dibujos
Para aclarar el procedimiento propuesto y el tren reductor-desbastador propuesto ahora se presentan ejemplos de realización de la presente invención haciendo referencia a las siguientes figuras.
Fig. 1 ilustra esquemáticamente un tren reductor-desbastador con un equipo de medición de espesores de pared y un sensor de aproximación delante de las cajas de laminación, que representa desde la perspectiva del inventor un punto de partida para los ejemplos de realización representados en las Fig. 2 y Fig. 3.
Fig. 2 ilustra esquemáticamente un tren reductor-desbastador de un ejemplo de realización con un equipo de medición de espesores de pared y un equipo de medición de posición de tubo independiente delante de las cajas de laminación.
Fig. 3 ilustra esquemáticamente un tren reductor-desbastador de un ejemplo de realización con un equipo de medición de espesores de pared y equipo de medición de posición de tubo integrados delante de las cajas de laminación.
En las figuras los componentes idénticos o similares se señalan con las mismas referencias en todas las figuras.
Ejemplos de realización de la invención
Para una mejor aclaración de los ejemplos de realización inicialmente haciendo referencia a Fig. 1 se presenta un tren reductor-desbastador con un equipo de medición de espesores de pared y un sensor de aproximación delante de las cajas
de laminación que desde la perspectiva del inventor representa el estado de la técnica y el punto de partida para los ejemplos de realización de la invención ilustrados en la Fig. 2 y Fig. 3.
En la Fig. 1 se representa esquemáticamente el transcurso de la medición de tubos (véase fase A) y de la laminación de tubos (véase fase B). En una fase A, situada en el tiempo claramente antes de la entrada del tubo que va a laminarse en las cajas de laminación, el tubo que va a laminarse 6 se guía en su dirección longitudinal a través del equipo de medición de espesores de pared 2-2 que durante el movimiento de tubo mide por radiometría un espesor de pared s actual del tubo 6 y lo transmite a una unidad de valoración 3. Junto con la medición del espesor de pared s actual se realiza una medición de la coordenada longitudinal Ix actual del tubo 6 en un equipo de medición de posición de tubo 2-1 durante el paso del tubo 6 a través del equipo de medición de espesores de pared 2-2. La medición de la coordenada longitudinal actual Ix puede realizarse, por ejemplo, ópticamente, como se ilustra en la Fig. 1. La unidad de valoración 3 asocia entre sí los espesores de pared s medidos actualmente y las posiciones longitudinales Ix actuales medidas del tubo que va a laminarse 6 en las cuales se llevan a cabo las mediciones de espesor de pared y averigua, por consiguiente, un curso de espesor de pared 4 del tubo 6 que va a laminarse. A partir de las coordenadas longitudinales actuales medidas del extremo de tubo delantero y trasero, la unidad de valoración 3 averigua adicionalmente la longitud de tubo total Iges del tubo que va a laminarse 6.
El curso de espesor de pared 4 averiguado y la longitud de tubo total Iges averiguada se transmiten desde la unidad de valoración a una unidad de control 1 para el tren reductor-desbastador. La medición de la coordenada longitudinal Ix actual del tubo 6, que se explica con relación a la Fig. 1, sirve exclusivamente para averiguar el curso de espesor de pared 4, y los valores de medición de la coordenada longitudinal Ix actual no se transmiten por separado a la unidad de control 1. La unidad de control 1 está configurada para controlar las velocidades de giro respectivas de las cajas de laminación 7 o de sus cilindros de trabajo tomando como base el curso de espesor de pared 4 averiguado y transmitido por la unidad de valoración 3. Después de averiguar el curso de espesor de pared 4, el tubo 6 que va a laminarse se alimenta a un horno de recalentamiento (no ilustrado) y, a continuación, dibujado en la Fig. 1 como fase B para el mismo tubo 6, a las cajas de laminación 7 del tren reductor-desbastador. Para registrar la llegada del tubo 6 que va a laminarse en el tren reductordesbastador está dispuesto un sensor de aproximación 5 configurado como fotocélula con una distancia a delante de las cajas de laminación 7 del tren reductor-desbastador. El sensor de aproximación 5 registra la llegada de la punta de tubo del tubo 6 que va a laminarse y comunica el momento de detección t0 a la unidad de control 1, con lo cual la unidad de control 1 a partir de este momento t0 mide ininterrumpidamente el tiempo t. La unidad de control 1 conoce la distancia a entre el sensor de aproximación 5 y la primera caja de laminación 7-1. La unidad de control 1 también conoce la velocidad de aproximación v del tubo 6 hacia la primera caja de laminación 7-1. La velocidad de aproximación v puede ser un valor especificado o puede derivarse durante el funcionamiento, por ejemplo, de las velocidades de giro de los motores del camino de rodillos.
Para el control de las velocidades de giro de las cajas de laminación 7 durante el paso del tubo a través de las cajas de laminación 7 la unidad de control 1 necesita una información de posición actual sobre qué punto o posición longitudinal del tubo que va a laminarse actualmente ha alcanzado la primera caja de laminación 7-1. Con esta información de posición actual, la unidad de control 1 a partir del curso de espesor de pared 4 averiguado de antemano del tubo 6 que va a laminarse averigua si el punto del tubo que entra actualmente en la primera caja de laminación 7-1 tiene un espesor de pared s que se desvía del espesor de pared teórico, lo que hace necesaria una variación de las velocidades de giro de las cajas de laminación. La unidad de control 1 determina las variaciones de velocidad de giro necesarias con ayuda de un algoritmo conocido de por sí, en donde la dimensión de las variaciones de velocidad de giro depende del tamaño de la desviación de grosor de pares. La unidad de control averigua la posición de introducción actual en la primera caja de laminación 7-1 o coordenada longitudinal Ix del tubo como:
Ix = Iges a - v • (t - tO)
Esta norma de cálculo proporciona valores de posición para Ix en los límites de 0 < Ix < Iges.
En el control ilustrado en la Fig. 1 de las velocidades de giro de las cajas de laminación 7, con el fin de compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo que va a laminarse la coordenada longitudinal Ix que entra actualmente en la primera caja de laminación 7-1 se determina indirectamente, concretamente mediante la medición del tiempo t desde el momento t0 determinado por el sensor de aproximación 5 y mediante el uso de la velocidad de aproximación v del tubo 6.
En la Fig. 2 se ilustra un ejemplo de realización de un tren reductor-desbastador propuesto que se desprende de una modificación de la estructura en la Fig. 2 ilustrada en la Fig. 1. El curso de espesor de pared 4 se averigua en el ejemplo de realización ilustrado como ya se ha explicado haciendo referencia a Fig. 1 de modo que se prescinde de una nueva explicación. Sin embargo, en lugar del sensor de aproximación 5 ilustrado en la Fig. 1 para detectar la punta de tubo, en el ejemplo de realización ilustrado en la Fig. 2 está previsto un equipo de medición de posición de tubo 8 que mide continuamente y con alta resolución en el tiempo las coordenadas longitudinales actuales Ix del tubo 6 o la longitud de tubo M que ya ha pasado por el equipo de medición de posición de tubo 8. El equipo de medición de posición de tubo 8 está dispuesto a una distancia a delante la primera caja de laminación 7-1 del tren reductor-desbastador y mide continuamente la coordenada longitudinal actual Ix del tubo. Los valores de medición del equipo de medición de posición de tubo 8 se transmiten continuamente a la unidad de control 1A. La unidad de control 1A averigua la posición de introducción actual en la primera caja de laminación 7-1 o coordenada longitudinal del tubo 6 como:
Esta averiguación directa de la posición longitudinal del tubo 6 de introducción actual en la primera caja de laminación 7 1 ofrece la ventaja de una exactitud más elevada de la determinación de posición del tubo que en la estructura ilustrada en la Fig. 1. Dado que la posición de introducción en la primera caja de laminación 7-1 del tubo de acuerdo con el ejemplo de realización de la Fig.2 puede determinarse de manera muy exacta, la unidad de control 1A puede determinar el espesor de pared s actual del tubo en esta posición de manera muy exacta a partir del curso de espesor de pared 4 averiguado y, por lo tanto, puede controlar también las velocidades de giro de las cajas de laminación 7 con mucha precisión tomando como base el espesor de pared actual averiguado.
La diferencia esencial entre los trenes reductores-desbastadores ilustrados en las Fig. 1 y Fig. 2 con equipos de medición alojados aguas arriba consiste en que, en el ejemplo de realización ilustrado en la Fig. 2, los valores de medición de la posición longitudinal actual del tubo que va a laminarse continuamente se transmiten a la unidad de control 1A, y la unidad de control 1A controla las velocidades de giro de las cajas de laminación también tomando como base estos valores de medición para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo que va a laminarse.
El ejemplo de realización de acuerdo con Fig. 2 ofrece además una capacidad especialmente grande para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo que va a laminarse cuando el equipo de medición de posición de tubo 8 mide la coordenada longitudinal actual de una sección trasera del tubo, mientras que el equipo de control 1A controla simultáneamente las velocidades de giro de las cajas de laminación 7 durante la laminación de una sección delantera del tubo. En este caso el recorrido de transporte del tubo desde el equipo de medición de posición de tubo 8 hacia la primera caja de laminación 7-1 del tren reductor-desbastador es más corto que la longitud total Iges del tubo 6 que va a laminarse. El ejemplo de realización ilustrado en la Fig. 2 se aplica preferiblemente cuando un tren reductor-desbastador con un equipo de medición de espesores de pared ya existente que mide el tubo que va a laminarse mucho antes de la introducción en las cajas de laminación debe mejorarse en cuanto a la precisión de la compensación de oscilaciones de espesor de pared.
La Fig. 3 ilustra un ejemplo de realización adicional de un tren reductor-desbastador propuesto en el que, a diferencia del ejemplo de realización de la Fig. 2, un equipo de medición de espesores de pared 9 está dispuesto poco antes de la primera caja de laminación 7-1 del tren reductor-desbastador. El recorrido de transporte del tubo que va a laminarse desde el equipo de medición de espesores de pared 9 hacia la primera caja de laminación 7-1 es más corto que la longitud total Iges del tubo que va a laminarse 6. El tubo preferiblemente durante la mayor parte del tiempo de laminación está simultáneamente en el equipo de medición de espesores de pared 9 y las cajas de laminación 7 del tren reductordesbastador. El equipo de medición de posición de tubo 8 está configurado preferiblemente junto con el equipo de medición de espesores de pared 9 como un dispositivo integrado 10 de modo que el equipo de medición de posición de tubo 8 y el equipo de medición de espesores de pared 10 miden el tubo 6 simultáneamente.
Como se ilustra en la Fig. 3, los valores de medición del equipo de medición de posición de tubo 8 se alimentan duplicados y simultáneamente a la unidad de valoración 3 para averiguar el curso de espesor de pared 4 y a la unidad de control 1B para controlar las velocidades de giro de las cajas de laminación. Mientras que el equipo de medición de posición de tubo 8 mide continuamente la coordenada longitudinal Ix y transmite una corriente de datos correspondiente continuamente a la unidad de control 1B, la unidad de valoración 3 transmite continuamente una corriente de datos a la unidad de control 1B que representa el curso de espesor de pared 4 averiguado de la sección de tubo ya medida. Como ya se ha explicado haciendo referencia a Fig. 2, la unidad de control 1B, teniendo en cuanta la distancia conocida a del dispositivo integrado 10 del equipo de medición de posición de tubo y del equipo de medición de espesores de pared respecto a la primera caja de laminación 7-1, a partir de la coordinada longitudinal medida del tubo transmitida por el equipo de medición de posición de tubo, averigua qué posición de tubo o coordenada de tubo entra actualmente en la primera caja de laminación, y qué sección de tubo ya se ha introducido en las cajas de laminación 7. Al mismo tiempo, la unidad de control 1B a partir de corriente de datos del curso de espesor de pared 4 averigua el espesor de pared actual en la posición de tubo que actualmente entra en la primera caja de laminación 7-1, y calcula tomando como base estos datos correcciones de velocidad de giro necesarias dado el caso para que se corrijan las oscilaciones de espesor de pared del tubo que va a laminarse durante la laminación.
El ejemplo de realización ilustrado en la Fig.3 ofrece una precisión especialmente grande con respecto a la compensación de oscilaciones de espesor de pared del tubo que va a laminarse, dado que el espesor de pared actual y la coordenada longitudinal actual del tubo se miden a escasa distancia de la primera caja de laminación mientras que al mismo tiempo se lamina una sección delantera del tubo.
Lista de referencias
1, 1A, 1B unidad de control
2-1 equipo de medición de posición de tubo
2-2 equipo de medición de espesores de pared
3 unidad de valoración
4 curso de espesor de pared averiguado
5 sensor de aproximación
6 tubo
7 cajas de laminación
7-1 primera caja de laminación
8 equipo de medición de posición de tubo
9 equipo de medición de espesores de pared
10 dispositivo de medición integrado
a distancia entre sensor de aproximación o equipo de medición de posición de tubo y primera caja de laminación
Iges longitud total del tubo
Ix coordenadas longitudinales
1x1 longitud de tubo ya medida por el equipo de medición de posición de tubo
s espesor de pared del tubo
to momento de la detección de punta de tubo
T tiempo actual
v velocidad de aproximación del tubo
Claims (13)
1. Procedimiento para controlar un tren reductor-desbastador para la laminación de tubos que presenta varias cajas de laminación (7) dispuestas unas detrás de otras en una dirección de transporte de un tubo (6) que va a laminarse, en donde un equipo de medición de espesores de pared (2-2, 9) averigua un curso de espesor de pared (4) del tubo (6) que va a laminarse antes de la laminación, y una unidad de control (1, 1A, 1B) controla velocidades de giro respectivas de las cajas de laminación (7) durante la laminación del tubo tomando como base el curso de espesor de pared averiguado (4) para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo, caracterizado porque un equipo de medición de posición de tubo (8) dispuesto en la dirección de transporte delante de las cajas de laminación (7) mide continuamente una coordenada longitudinal actual (Ix) del tubo (6), los valores de medición de la coordenada longitudinal (Ix) del tubo (6) se transmiten a la unidad de control (1A, 1B), y la unidad de control (1A, 1B) controla las velocidades de giro de las cajas de laminación (7) durante la laminación del tubo también tomando como base los valores de medición transmitidos de la coordenada longitudinal actual (lx) del tubo para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo.
2. Procedimiento según la invención 1, caracterizado porque la unidad de control (1A, 1B) controla una laminación de una primera sección del tubo tomando como base valores de medición de la coordenada longitudinal (lx) del tubo, mientras que el equipo de medición de posición de tubo (8) mide continuamente la coordenada longitudinal (lx) actual del tubo en una segunda sección del tubo.
3. Procedimiento según la invención 1 o 2, caracterizado porque la unidad de control (1B) controla una laminación de una primera sección del tubo mientras que el equipo de medición de espesores de pared (9) averigua un curso de espesor de pared (4) en una segunda sección del tubo.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los valores de medición de la coordenada longitudinal (lx) del tubo medidos mediante el equipo de medición de posición de tubo (8) se usan para averiguar el curso de espesor de pared (4) y para la transmisión a la unidad de control (1B).
5. Procedimiento según la invención 1 o 2, caracterizado porque el equipo de medición de posición de tubo (8) mide la coordenada longitudinal (lx) del tubo solo cuando el equipo de medición de espesores de pared (2-2 ) ha averiguado el curso de espesor de pared a lo largo de la longitud total (Iges) del tubo (6) que va a laminarse.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la unidad de control (1A, 1B) controla velocidades de giro de las cajas de laminación (7) también tomando como base señales de sensores dispuestos dentro del tren reductor-desbastador y/o en la dirección de transporte del tubo detrás del tren reductor-desbastador para compensar durante la laminación oscilaciones de espesor de pared del tubo.
7. Unidad de control (1A, 1B) para un tren reductor-desbastador para la laminación de tubos que presenta varias cajas de laminación (7) dispuestas unas detrás de otras en una dirección de transporte de un tubo (6) que va a laminarse, en donde la unidad de control (1A, 1B) está configurada para controlar velocidades de giro respectivas de las cajas de laminación (7) tomando como base un curso de espesor de pared (4) del tubo que va a laminarse, averiguado mediante un equipo de medición de espesores de pared (2-2, 9) antes de laminado para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo, caracterizado porque la unidad de control (1A, 1B) además está configurada para la recepción de valores de medición de una coordenada longitudinal (lx) del tubo (6) actual medida continuamente mediante un equipo de medición de posición de tubo (8) dispuesto en la dirección de transporte delante de las cajas de laminación (7), y la unidad de control (1A, 1B) además está configurada para controlar las velocidades de giro de las cajas de laminación (7) durante la laminación del tubo también tomando como base los valores de medición recibidos de la coordenada longitudinal actual (lx) del tubo para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo.
8. Tren reductor-desbastador para la laminación de tubos que presenta varias cajas de laminación (7) dispuestas unas detrás de otras en una dirección de transporte de un tubo que va a laminarse, que está acoplado o provisto con un equipo de medición de espesores de pared (2-2, 9) dispuesto en la dirección de transporte delante de las cajas de laminación para averiguar un curso de espesor de pared (4) del tubo (6) que va a laminarse y con una unidad de control (1, 1A, 1B) para controlar las velocidades de giro respectivas de las cajas de laminación (7) durante la laminación del tubo tomando como base el curso de espesor de pared (4) averiguado para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo, caracterizado porque el tren reductor-desbastador además está acoplado o provisto con un equipo de medición de posición de tubo (8) dispuesto en la dirección de transporte delante de las cajas de laminación (7) para la medición continua de una coordenada longitudinal (lx) actual del tubo y para la transmisión de los valores de medición de la coordenada longitudinal (lx) actual del tubo a la unidad de control (1A, 1B), y porque la unidad de control (1A, 1B) además está configurada para controlar las velocidades de giro de las cajas de laminación (7) durante la laminación del tubo también tomando como base los valores de medición recibidos de la coordenada longitudinal (lx) actual del tubo para compensar oscilaciones de espesor de pared del tubo.
9. Tren reductor-desbastador según la reivindicación 8, caracterizado porque un recorrido de transporte del tubo (6) que va a laminarse desde el equipo de medición de posición de tubo (8) hacia una primera caja de laminación (7-1) en la dirección de transporte del tren reductor-desbastador es más corto que una longitud total (Iges), preferiblemente que una mitad de la longitud total, de manera especialmente preferible que un cuarto de la longitud total del tubo (6) que va a laminarse.
10. Tren reductor-desbastador según la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque un recorrido de transporte del tubo (6) que va a laminarse desde el equipo de medición de espesores de pared (9) hacia una primera caja de laminación (7-1) en la dirección de transporte del tren reductor-desbastador es más corto que una longitud total (Iges), preferiblemente que una mitad de la longitud total, de manera especialmente preferible que un cuarto de la longitud total, del tubo (6) que va a laminarse.
11. Tren reductor-desbastador según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el equipo de medición de posición de tubo (8) y el equipo de medición de espesores de pared (9) están configurados para medir simultáneamente el mismo tubo (6) que va a laminarse y están configurados preferiblemente como un dispositivo integrado (10).
12. Tren reductor-desbastador según la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque un recorrido de transporte del tubo que va a laminarse entre el equipo de medición de espesores de pared (2-2 ) y el equipo de medición de posición de tubo (8) es más largo que una longitud total (Iges) del tubo (6) que va a laminarse.
13. Tren reductor-desbastador según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque el tren reductordesbastador está acoplado o provisto con sensores dispuestos dentro del tren reductor-desbastador y/o en la dirección de transporte del tubo detrás del tren reductor-desbastador, y la unidad de control (1A, 1B) está configurada para controlar las velocidades de giro de las cajas de laminación (7) también tomando como base señales de los sensores para compensar durante la laminación oscilaciones de espesor de pared del tubo.
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