IT8922590A1 - Dispositivo per la laminazione di tubi secondo il procedimento a passo di pellegrino a freddo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

"DISPOSITIVO PER LA LAMINAZIONE DI TUBI SECONDO IL PROCEDI-MENTO A PASSO DI PELLEGRINO A FREDDO"

R I A S S U N T O

Viene descritto un dispositivo per la laminazione di tubi in materiali metallici secondo il procedimento a passo di pellegrino a freddo ccn una gabbia di laminazione alternativamente mobile nella direzione di laminazione con cilindri calibrati rastremati, i quali rotolano con senso di rotazione alternativo sopra il prodotto da laminare, nel quale si trova un mandrino parimenti rastremantesi o uno cilindrico.

Secondo l'invenzione almeno tre cilindri anulari (3a, 3b, 3c), fra loro sfalsati dello stesso angolo, sono supportati in un elemento di montaggio (15) rigido, comune, in s? chiuso, accogli?nte i cilindri.

D E S C R I Z I O N E

L'invenzione concerne un dispositivo per la laminazione di tubi in materiali metallici secondo il procedimento a passo di pellegrino a freddo con una gabbia di laminazione alternativamente mobile nella direzione di laminazione con cilindri calibrati rastremati, i quali rotolano con senso di rotazione alternativo sopra il prodotto da laminare, nel quale si trova un mandrino parimenti rastremantesi o cilindrico.

Noti sono laminatoi a passo di pellegrino con due cilindri anulari, il cui azionamento ha luogo in modo che ogni cilindro venga direttamente azionato attraverso un pignone fissato sullo stesso asse, il quale pignone si trova in impegno con cremagliere rigidamente fissate nel letto della macchina, e ogni asse di cilindro essendo supportato in separati elementi di montaggio.

Sono inoltre noti i cosiddetti laminatoi a rulli per la laminazione a freddo di tubi secondo il procedimento a passo di pellegrino, in cui tre cilindri non azionati a ruotare, disposti fra loro sfalsati di 120 gradi vengono impiegati con una calibratura rimanente uguale lungo il perimetro dei cilindri, la riduzione del diametro del prodotto da laminare essendo provocata per il fatto che sagome di sostegno azionate con movimento oscillatorio variano l'interasse dei cilindri sopra la corsa della gabbia ( "Stahlrohrherstellung" (produzione di tubi in acciaio), VEB Deutscher Verlag fiir Grundstoffindustrie (casa editrice tedesca per l'industria delle materie prime) 1970, pagina 289).

Tutte queste varianti di procedimento e di dispositivo sono affette dai seguenti svantaggi significanti. Questi svantaggi si riflettono in modo limitante il rendimento in particolare nel caso della laminazione di materiali altamente duttili, come per esempio rame e alluminio.

Alla stiratura di rame su laminatoi a passo di pellegrino con due cilindri si lavora con un allungamento generalmente fino a dodice volte e con una produttivit? di fino a circa 160 min di lunghezza di tubo laminato per ogni corsa della gabbia. Il limite per questa resa di deformazione nella maggior parte dei casi ? dato dagli stati tensionali nel tubo nella zona dei fianchi calibratori. Mentre nel fondo calibratore la deformazione ha luogo con una sollecitazione di compressione a tre assi, il perimetro del tubo, il quale si trova momentaneamente nella zona dei fianchi del cilindro, subisce una elevata sollecitazione a trazione nella direzione longitudinale del tubo. Questa sollecitazione di trazione nel caso di un allungamento troppo grande e/o di un avanzamento troppo grande del prodotto da laminare per ogni corsa della gabbia pu? superare la capacit? di deformazione del materiale per tubi. Si verificano restringimenti della parete del tubo e perforazioni locali della parete. Entrambe le circostanze portano a problemi nella successiva trafilatura e a scarti. Ulteriori svantaggi fondamentali del sistema a cilindri duo sono problemi di tolleranza, i quali risultano dal comportamento di allargamento del materiale del tubo e i quali potrebbero riflettersi parimenti in modo limitante il rendimento.

Un ulteriore svantaggio dei noti laminatoi a tre cilindri, sostenuti con le loro forze di laminazione su sagome longitudinalmente spostabili, ? la loro lunghezza di percorso, la quale ? sostanzialmente la doppia del percorso della gabbia di laminazione da punto morto a punto morto. Ci? significa ulteriori sollecitazioni cinematiche, una ulteriore struttura di macchina suscettibile di usura e di disturbi.

E1 quindi scopo della presente invenzione di sviluppare un dispositivo, il quale eviti questi inconvenienti e comporti cosi una maggiore produttivit? di laminazione, tolleranze migliori e infine una economicit? maggiore del procedimento a passo di pellegrino a freddo in particolare per materiali in rame.

Per raggiungere questo scopo viene proposto un dispositivo, in cui almeno tre cilindri anulari tra loro sfalsati dello stesso angolo siano supportati in un elemento di montaggio comune, rigido, in s? chiuso, accogliente la forza di laminazione. Preferibilmente l'angolo di rotolamento dei cilindri sul prodotto da laminare comporta almeno 210 gradi.

Una ulteri?re caratteristica caratterizzante della presente invenzione consiste nel fatto che uno dei cilindri presenta pignoni fissati sul loro asse, i quali ingranano con una cremagliera disposta sostanzialmente in modo rigido nel letto della macchina e che i cilindri restanti sono collegati con movimento rotatorio per mezzo di ruote coniche con il primo detto cilindro.

Alternativamente secondo l'invenzione viene proposto che ad ogni cilindro sia associato almeno un pignone fissato sul suo asse, il quale pignone si trova in impegno con una cremagliera disposta rigidamente nel letto della macchina.

Vantaggiosamente il montaggio dei cilindri ? realizzato in modo che, corrispondentemente allo stato di usura dei cilindri, questi siano fra loro avvicinabili.

La Figura 1 mostra schematicamente una sezione trasversale attraverso la zona di deformazione sostanzialmente perpendicolarmente al di sotto del centro dei cilindri per il movimento della gabbia nella direzione dei cilindri nel caso di una disposizione convenzionale di cilindri duo.

Il prodotto da laminare 1 si trova fra il mandrino fisso di laminazione 2 e i cilindri anulari 3a e 3b rotolanti sul prodotto da laminare. Affinch? i cilindri, senza pizzicare i fianchi calibrati 5, possano abbracciare il prodotto da laminare, il quale viene ruotato e spostato in almeno uno di entrambi i punti morti della gabbia di laminazione, ? necessaria una cosiddetta rettifica della spoglia, la quale porta ad una distribuzione di deformazione non rotazionalmente simmetrica e quindi ad una distribuzione degli sforzi. Lo sforzo principale si verifica nella direzione dell'asse longitudinale del tubo. Esso ? una sollecitazione di compressione delle zone con contatto fra il prodotto da laminare e il mandrino di laminazione e diventa sui fianchi una sollecitazione di trazione, in quanto in questa zona non viene effettuata alcuna riduzione della parete e alcuna riduzione notevole di diametro. La differenza tensionale fra il fondo calibratore 6 e la zona della fessura 7 fra i cilindri ? data sostanzialmente dalla dimensione e dalla forma della richiesta rettifica della spoglia, la quale di nuovo ? fra l'altro dipendente dalla dimensione della deformazione momentanea e dall'avanzamento del massello, cio? pi? grande ? la deformazione e la potenza, pi? grande ? la rettifica della spoglia, pi? grande ? la sollecitazione di trazione nella zona della fessura fra i cilindri.

La distribuzione di principio delle sollecitazioni longitudinali sulla met? del perimetro del tubo ? rappresentato nella Figura 2. Le posizioni O e 180 gradi caratterizzano la fessura 7 fra i cilindri (nella Figura 1) e i 90 gradi della posizione il fondo calibratore 6 (nella Figura 1). L'assimmetria degli sforzi ? collegata con un angolo di rotazione del tubo di 90 gradi.

La Figura 3 mostra la sezione trasversale attraverso la zona di deformazione per una disposizione a tre cilindri, in cui per natura la rettifica della spoglia pu? essere sostanzialmente minore e il tubo viene racchiuso pi? strettamente come questo non ? possibile nel caso della disposizione di cilindri duo. I cilindri sono indicati con 3a, 3b e 3c.

La situazione ? sostanzialmente pi? favorevole nel caso del sistema a tre cilindri, come rappresentato nella Figura 3. Poich? l'angolo di abbracciamento di un cilindro comporta soltanto circa 120 gradi, nel caso della stessa deformazione e dello stesso avanzamento del massello si pu? laminare con una rettifica della spoglia notevolmente minore, in modo che viene migliorata la distribuzione degli sforzi e viene sostanzialmente ridotta la sollecitazione massima della trazione in modo che nella fine dell'inversione divengono possibili maggiori potenze di laminazione.

La Figura 5 mostra una gabbia di laminazione con le caratteristiche secondo l'invenzione. Entrambi i pignoni di azionamento 8 ingranano su cremagliere fisse 9 e azionano cosi con movimento rotatorio direttamente l'asse 10 del cilindro, supportato orizzontalmente in 4, con il cilindra anulare 3a. Entrambi gli altri assi 12 e 13 dei cilindri con i loro cilindri anulari 3b, 3c vengono azionati attraverso coppie di ruote coniche 11, 14. Gli assi 10, 12 e 13 dei cilindri sono supportati in un elemento di montaggio comune 15 in 4, il quale a sua'volta ? fissato su un piede 16 della gabbia, il quale viene azionato attraverso aste di spinta di un meccanismo a manovella e scorre nelle guide 17.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la laminazione di tubi in materiale metallico secondo il procedimento di laminazione a passo di pellegrino alternativamente mobile nella direzione di laminazione con cilindri calibrati rastremati, i quali rotolano con senso di rotazione alternativo sul prodotto da laminare, nel quale si trova un mandrino parimenti rastremantesi o uno cilindrico, caratterizzato dal fatto che almeno tre cilindri anulari (3a, 3b, 3c), fra loro sfalsati dello stesso angolo, sono supportati in un elemento di montatoio comune, rigido (15) in s? chiuso, accogliente i cilindri.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'angolo di rotolamento dei cilindri (3a, 3b, 3c) sul prodotto da laminare (l) comporta almento 210 gradi.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che uno dei cilindri (3a) presenta pignoni (8) fissati sul suo asse (10), i quali ingranano con una cremagliera (9) disposta in modo sostanzialmente rigido nel letto della macchina, e che i restanti cilindri (3b, 3c) sono collegati con movimento rotatorio attraverso ruote coniche (11, 14) con il primo detto cilindro (3a).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ad ogni cilindro (3a, 3b, 3c) ? associato almeno un pignone (8) fissato sul suo asse (10, 12, 13), il quale pignone si trova in impegno con una cremagliera (9) disposta rigidamente nel letto della macchina.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i cilindri (3a, 3b, 3c) sono fra loro avvicinabili, per compensare la usura dei cilindri.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l?elemento di montaggio (15) ? impiegabile con gli assi (10, 12, 13) dei cilindri e i cilindri (3a, 3b, 3c) quale unit? completa in una gabbia di laminazione, la quale ? sostanzialmente costituita da una scarpa di guida (16 e da un elemento di accoppiamento per l?azionamento oscillante.