IT9041623A1 - Dispositivo per il serraggio e l'avanzamento di un pezzo in un laminatoio a freddo per tubi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce al macchinario di lavorazione dei tubi e, più precisamente, ad un dispositivo per il serraggio e l'avanzamento di un pezzo in un laminatoio a freddo per tubi.

E' noto un dispositivo per il serraggio e l'avanzamento del pezzo in un laminatoio a freddo per tubi (SU, A, 405612), comprendente semimanicotti molleggiati di serraggio interagenti con rulli sistemati alle estremità di leve. Alle altre estremità delle leve sono sistemati dei rulli di sostegno che si trovano in contatto con la camma di un comando di avvicinamento delle leve sistemate in modo da poter oscillare in un corpo. I piani di rotazione dei rulli e dei rulli di sostegno sono reciprocamente perpendicolari .

L'asse di rotazione della camma del comando di avvicinamento delle leve coincide con l'asse di laminazione. Le superfici di testa dei semimanicotti interagiscono, da un lato, con le leve di avanzamento e, dall'altro lato, con un dispositivo ammortizzatore che assicura la chiusura cinematica del circuito.

Tale soluzione costruttiva del dispositivo per il serraggio e l'avanzamento del pezzo in un laminatoio a freddo per tubi presenta, tuttavia, bassa durata di servizio dei rulli, dei rulli di sostegno, dei loro supporti e della camma, perchè la camma è comune per tutti e, in una rotazione, viene sollecitata due volte.

Inoltre, all'avvicinamento ed all'apertura dei semimanicotti, sulle loro superfici di testa sorgono forze di attrito, dovute allo sforzo del dispositivo di ammortizzazione, il che porta ad una elevata usura.

E' pure noto un dispositivo per il serraggio e l'avanzamento del pezzo in laminatoi a freddo per tubi (SU, A, 367913), comprendente un corpo, semimanicotti molleggiati di serraggio, un meccanismo di avvicinamento dei semimanicotti avente rulli in contatto con i semimanicotti, gli assi dei quali si trovano nel corpo in modo da potere oscillare, ed una sagoma con un comando e rulli di sostegno. Il comando di questo dispositivo è eseguito a guisa di camma.

I semimanicotti sono sistemati in un corpo mobile montato su rulli e collegato ad una leva di avanzamento.

Le sagome profilate che assicurano l'avvicinamento ed il moto per un passo di avanzamento dei semimanicotti, sono realizzati sulle superfici laterale e di testa di una camma. L'asse di rotazione della camma è perpendicolare all'asse di laminazione. I piani di rotazione dei rulli e dei rulli di sostegno sono reciprocamente perpendicolari.

Tuttavia, con tale realizzazione costruttiva del dispositivo, in seguito allo scorrimento dei rulli di sostegno lungo le superfici di testa della camma e del corpo mobile, ha luogo una rapida usura delle superfici in contatto dei lati laterali dei rulli, il che riduce l'affidabilità e la durata di servizio di tutto il dispositivo. Inoltre i supporti dei rulli e dei rulli di sostegno, in questi dispositivi, sono soggetti ad un carico locale dovuto al fatto che la gabbia interna che è quella più sollecitata dei cuscinetti non ruota, e lavora sempre lo stesso tratto, il che riduce-la loro durata di servizio.

Inoltre, la riduzione dell'affidabilità dei dispositivi summenzionati è correlata anche al fatto che i pezzi lavorati hanno, nei limiti della tolleranza, un diametro diverso e, perciò, possono essere serrati sia in modo insufficiente sia in modo eccessivo nei semimanicotti e, quindi, nel caso di un serraggio debole è possibile lo slittamento del pezzo, il che porta ad irregolare avanzamento, e nel caso di un serraggio eccessivo ha luogo la deformazione della sua superficie e la rottura del dispositivo.

Una variazione insignificante del diametro del pezzo richiede la sostituzione dei semimanicotti, il che rende più lunga la durata di aggiustaggio e porta alla necessità di avere un largo assortimento di semimanicotti.

I dispositivi noti bloccano il pezzo direttamente durante l'avanzamento, mentre durante la lavorazione la sollecitazione assiale è percepita dal gambo del mandrino, il che porta alla pressatura del cono operativo sul mandrino e, di regola, alla perdita della stabilità del mandrino ed alla sua flessione, nonché all'avanzamento irregolare del pezzo. Perciò essi possono essere impiegati solo per la lavorazione di pezzi a diametro esterno calibrato e sotto piccoli sforzi assiali, il che limita notevolmente l'assortimento dei tubi per quanto concerne il materiale e le dimensioni.

Alla base della presente invenzione è posto il compito di mettere a punto un dispositivo per il serraggio e l'avanzamento del pezzo in un laminatoio a freddo per tubi, nel quale la soluzione costruttiva del meccanismo di avvicinamento dei semimanicotti permetta di realizzare il serraggio del pezzo con uno sforzo prestabilito, di escludere carico non uniforme sollecitante i suoi singoli gruppi e l'avanzamento non uniforme del pezzo, in modo da migliorare l'affidabilità e la durata di servizio di tutto il dispositivo e, di conseguenza, aumentare la velocità di laminazione dei tubi.

Tale compito viene risolto per il fatto che nel dispositivo per il serraggio e l'avanzamento del pezzo in un laminatoio a freddo per tubi, comprendente un corpo,semimanicotti molleggiati per il serraggio del pezzo, guide cilindriche per il pezzo situate nel corpo, un meccanismo di avvicinamento dei semimanicotti avente rulli in contatto con i semimanicotti, gli assi di detti rulli essendo disposti in modo da poter oscillare, ed una sagoma con un comando e rulli di sostegno, nonché un meccanismo di spostamento dei semimanicotti di un passo di avanzamento, secondo l'invenzione, il meccanismo di avvicinamento dei semimanicotti è dotato di un regolatore a cuneo di variazione dell'angolo di inclinazione degli assi dei rulli insieme ai semimanicotti rispetto all'asse di laminazione, parallelamente al quale si trova la sagoma di detto meccanismo di avvicinamento realizzato a guisa di trave, ed il suo comando è provvisto di un congegno di sicurezza ad effetto reversibile, i rulli essendo inoltre dotati di spallamenti tra i quali sono situati i semimanicotti, mentre i rulli di sostegno sono disposti parallelamente ai rulli summenzionati.

Secondo una delle varianti di realizzazione dell'invenzione, il congegno di sicurezza ad effetto reversibile è eseguito sotto forma di un cilindro di potenza mobile che interagisce mediante il suo corpo, tramite elementi intermedi, con un comando e mediante la sua asta interagisce con la trave, lo stantuffo del cilindro di potenza essendo continuamente spinto nel senso della trave sotto l'effetto della pressione del mezzo operativo in una delle sue cavità, detta pressione corrispondendo allo sforzo ammissibile prestabilito di serraggio del pezzo nei semimanicotti.

Secondo un'altra variante di realizzazione dell'invenzione, il con gegno di sicurezza ad effetto reversibile è formato da un elemento elastico precompresso con una forza corrispondente allo sforzo ammissibile prestabilito di serraggio del pezzo nei semimanicotti, e collegato ad una estremità con la trave e mediante la sua altra estremità è accoppiato all'elemento condotto del comando, sull'elemento condotto del comando essendo disposto un rullo che interagisce con il regolatore a cuneo di variazione dell'angolo di inclinazione degli assi dei rulli.

Grazie alla presenza nel dispositivo di un regolatore a cuneo di variazione dell'angolo di inclinazione degli assi dei rulli insieme ai semimanicotti rispetto all'asse di laminazione, è effettuata la regolazione fine del valore dello sforzo di serraggio del pezzo ed è stabilito il suo vavalore prestabilito in virtù della variazione della grandezza del gioco tra i semimanicotti. Inoltre, con variazione del diametro del pezzo nei limiti di 5-6% sono utilizzati gli stessi semimanicotti, il che permette di ridurre il periodo di riaggiustaggio del dispositivo e la riserva di utensili.

Il congegno di sicurezza ad effetto reversibile impedisce sovraccarico del dispositivo fino ad uno sforzo maggiore di quello ammissibile prestabilito.

Il regolatore a cuneo insieme al congegno di sicurezza ad effetto reversibile impedisce serraggio debole od eccessivo del pezzo alla va— riazione del suo diametro nei limiti delle tolleranze e, di conseguenza, l'avanzamento non uniforme ed il carico irregolare del meccanismo di serraggio.

La realizzazione della sagoma a guisa di trave sistemata parallelamente all'asse di laminazione fa aumentare la resistenza di contatto e, di conseguenza, la durata di servizio dei rulli di sostegno, poiché la tensione di contatto del cilindro con il piano è minore del contatto di due cilindri, ed è escluso lo scivolamento che ha luogo nei dispositivi noti.

La realizzazione degli spallamenti sui rulli aumenta la loro rigidità con conseguente aumento della durata di servizio dei cuscinetti di appoggio. Inoltre, la sistemazione dei semimanicotti tra gli spallamenti permette di ridurre il peso dei particolari montati sui rulli, e la distanza tra gli assi del meccanismo di avvicinamento dei semimanicotti.

La realizzazione della sagoma a guisa di trave e la dotazione del suo comando di un congegno di sicurezza ad effetto reversibile, consentono di impedire carico non uniforme sui rulli di sostegno e sui rulli del meccanismo di avvicinamento dei semimanicotti. Oltre a ciò, il pezzo è trattenuto nei semimanicotti sia durante l'avanzamento sia durante la laminazione, il che esclude calettamento del cono operativo sul mandrino, perdita della stabilità del mandrino e, di conseguenza, avanzamento irregolare.

Lo sforzo di serraggio creato nel dispositivo esaminato può essere utilizzato, al pari dell'avanzamento del pezzo, anche per la riduzione e la calibratura dello stesso pezzo. A questo scopo è opportuno collocare i semimanicotti tra gli spallamenti dei rulli, in modo da poter modificare l'angolo di inclinazione verso l'asse di laminazione, e circondarli con un telaio collegato all'elemento condotto del meccanismo di spostamento dei semimanicotti di un passo di avanzamento ed impegnato con i semima— nicotti lungo le loro teste, le quali sono eseguite con raggio pari alla metà della lunghezza dei semimanicotti, gli spigoli della testa dei semimanicotti dal lato di uscita del pezzo essendo arrotondati, ed il canale formato dai semimanicotti avendo i tratti seguenti successivamente ripartiti sulla lunghezza nel senso di moto del pezzo, cioè un tratto conico di riduzione, un tratto cilindrico di calibratura ed un tratto di raccordo avente un raggio 1,5-3 volte maggiore del raggio di arrotondamento degli spigoli dei semimanicotti.

La presenza del tratto di raccordo insieme agli altri parametri geometrici dei semimanicotti permette di evitare la deformazione locale del pezzo. La riduzione del pezzo nel dispositivo per il serraggio e l'avanzamento permette di ridurre la lunghezza della zona di riduzione entro i calibri del laminatoio e, grazie a questo, di aumentare nei calibri del laminatoio la lunghezza della zona di riduzione della parete del pezzo e del tratto di calibratura, il che porta all'aumento del passo di avanzamento del pezzo e, rispettivamente, all'aumento del rendimento del laminatoio. I-noltre, negli stessi semimanicotti possono essere alimentati pezzi aventi una differenza di diametro pari al valore di riduzione, il che consente di lavorare con un parco di utensili più ristretto.

L 'invenzione viene chiarita dalla descrizione dettagliata di esempi della sua realizzazione, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 rappresenta una vista generale di un dispositivo per il serraggio e l'avanzamento del pezzo in un laminatoio a freddo per tubi ad assi verticali, secondo l'invenzione, in vista spaziale;

- la figura 2 è una sezione lungo la linea II-II della figura 1; - la figura 3 è una sezione lungo la linea III-III della figura 2; - la figura 4 rappresenta un'altra variante di realizzazione del dispositivo per il serraggio e l'avanzamento del pezzo ad assi orizzontali, in vista dall'alto;

- la figura 5 è una sezione lungo la linea V-V della figura 4; - la figura 6 è una sezione lungo la linea VI-VI della figura 4; - la figura 7 è una sezione lungo la linea VII-VII della figura 6; - la figura 8 mostra la forma del canale di un semimanicotto del dispositivo, secondo l'invenzione.

Il dispositivo per il serraggio e l'avanzamento del pezzo in un laminatoio a freddo per tubi comprende un corpo 1 (figura 1), semimanicotti molleggiati 2 di serraggio del pezzo, un meccanismo 3 di avvicinamento dei semimanicotti 2, guide cilindriche 4, 5 (figura 2) sistemate sul corpo 1, un meccanismo 6 dì spostamento dei semimanicotti 2 di un passo di avanzamento.

Il meccanismo 3 (figure 1, 3) di avvicinamento dei semimanicotti comprende rulli 7 in contatto con i semimanicotti 2, essendo gli assi 8 di detti rulli installati nel corpo 1 in modo da poter oscillare, una sagoma realizzata a guisa di trave 9 profilata e sistemata parallelamente all'asse 0-0 di laminazione, un comando 10 della trave, rulli di sostegno 11 ed un regolatore a cuneo 12 (figura l) per variare l'angolo di inclinazione degli assi 8 dei rulli insieme ai semimanicotti 2 rispetto all'asse 0-0 di laminazione. Il comando 10 della sagoma (della trave 9) è dotato di un congegno di sicurezza 13 ad effetto reversibile.

I semimanicotti 2 sono associati in modo molleggiato ai rulli 7 mediante elementi elastici 14, collocati nei semimanicotti come è mostrato nelle figure 1, 3.

Parallelamente ai rulli 7, sugli assi 8 sono montati dei rulli di sostegno 11.

Gli assi 8 sono provvisti di guarniture 15 collocate tra i rulli 7 ed i rulli di sostegno 11 ed installate nel corpo 1 su ralle 16, il che rende possibile la loro oscillazione. Gli assi 8 sono situati parallelamente l'uno all'altro e sono molleggiati con una molla 17, la quale assicura un contatto continuo dei rulli 11 con la trave 9. I rulli 7 ed i rulli di sostegno 11 sono costituiti, rispettivamente, da cuscinetti a rotolamento 18 (figura 3), 19 e da boccole 20, 21. Con ciò, le boccole 20 dei rulli 7 sono eseguite con spallamenti 22, tra i quali si trovano i semimanicotti 2 che sostengono il pezzo 23.

Il comando 10 (figura 2) del meccanismo di avvicinamento dei semimanicotti 2 comprende una camma profilata 24, calettata su un albero motore 25 ed interagente con la trave 9 tramite il congegno di sicurezza 13 ad effetto reversibile, il quale può essere eseguito in modo diverso. Come è mostrato nella figura 2, il congegno di sicurezza 13 ad effetto reversibile è eseguito a guisa di cilindro di potenza mobile, (pneumatico o cilindrico), il corpo 26 del quale, tramite un elemento intermedio, cioè una leva 27 con un rullo 28, interagisce con la camma profilata 24 del comando 10. L'asta 29 di detto cilindro interagisce, tramite un elemento intermedio eseguito sotto forma di una leva 30 con un rullo 31, con la trave 9, i rulli 28 e 31 essendo fissati rispettivamente alle leve 27 e 30 mediante assi 32 e 33, ed i rulli 28 essendo continuamente in contatto con la camma profilata 24, mentre il rullo 31 è sempre in contatto con la trave 9.

Estremità rispettive delle leve 27 e 30 sono collegate in modo girevole con l'ausilio di assi 34, rispettivamente, al corpo 26 ed all'asta 29, mentre le altre loro estremità sono fissate in modo girevole al corpo 1, con l'ausilio di assi 35.

Lo stantuffo 36 del cilindro di potenza è continuamente spinto nel senso della trave 9, sotto l'effetto della pressione del mezzo operativo trovantesi nella cavità 37, e detta pressione corrisponde allo sforzo ammissibile prestabilito di serraggio del pezzo nei semimanicotti.

Il regolatore a cuneo 12 (figura 1) è montato tra il corpo 1 ed una ralla 16 ed è formato da cunei 38, 39, e da una vite di registrazione 40, il cuneo 38 essendo fisso nella direzione assiale ed essendo disposto su una ralla 16, mentre il cuneo 39 è montato in modo da poter compiere un moto assiale rispetto al cuneo 38 con l'ausilio della vite di registrazione 40 che entra in un foro filettato praticato nel corpo 1.

Nel caso di impiego del dispositivo secondo l'invenzione per l'avanzamento simultaneo di due pezzi, tutto il dispositivo ed il congegno di sicurezza 13 ad effetto reversibile possono essere realizzati in altro modo. Con ciò, il dispositivo è eseguito con assi 8 (figure 4, 5) disposti orizzontalmente e montati nel corpo 1 in modo da poter oscillare su assi 16a, i quali fungono da ralle 16 (figura 1), mentre i semimanicotti 2 (figure 4, 5) sono sistemati uno sopra l'altro tra i rulli 7 molleggiati mediante elementi elastici 14, e formano due canali per la laminazione di due pezzi alimentati sulle guide 5. Il congegno di sicurezza 13 ad effetto reversibile (figura 6) è formato da un elemento elastico 41, per esempio da una molla, che è precompresso con uno sforzo corrispondente allo sforzo ammissibile prestabilito di serraggio del pezzo nei semimanicotti 2.

L'elemento elastico 41 è collegato, mediante una sua estremità, alla trave 9 mentre l'altra sua estremità è collegata all'elemento condotto 42 del comando 10, detto elemento condotto 42 essendo realizzato a guisa di leva, la quale è montata ad un'estremità in modo girevole su un asse 43. All'altra estremità di detta leva (elemento condotto 42) su un asse 44, è sistemato un rullo ruotante 45 trovantesi in contatto continuo con la camma profilata 24, Nella parete centrale di detta leva, su un asse 46, è montato un rullo girevole 47 che interagisce con il regolatore a cuneo 12, il quale è formato da un cuneo 48 sospeso ad una vite di registrazione 49 e poggiante contro rulli di appoggio 50 montati nel corpo 1.

La vite di registrazione 49 passa attraverso un dado 51 fissato rigidamente al corpo 1. L'asse 43 (figura 7) della leva è montato, mediante le sue estremità, su rulli 52 in modo da poter compiere un moto alternativo nelle guide 53 del corpo 1.

L'elemento elastico 41, cioè la molla (figura 6), è montato su u— na barra 54 tra due dischi 55, 56. Il disco 55 interagisce con un dado di regolazione 57, avvitato ad una estremità della barra 54. Detta estremità della barra 54 interagisce, tramite una ralla 58, con l'asse 43 della leva.

Il disco 56 è montato all'altra estremità della barra 54 ed è sempre in contatto con la testa della trave 9, nella quale è praticata una cavità 59. In detta cavità 59 è alloggiata l'estremità della barra 54 che sporge dal disco 56.

Il meccanismo 6 (figura 2) di spostamento dei semimanicotti di un passo di avanzamento comprende una camma profilata 61 montata su un albero motore 60, ed una leva a due bracci 62 la quale, insieme alla guida 4, costituisce l'elemento condotto del meccanismo 6 e che interagisce ad una estremità con la camma 61, e mediante l'altra estremità interagisce con la guida cilindrica 4. La leva a due bracci 62 poggia contro i rulli 63 mobili in senso verticale, montati su un supporto 64 che interagisce con il corpo 1 e collegati ad una vite di registazione 65.

Tra la flangia 66 della guida cilindrica 5 e il riscontro 67 del corpo 1 è montata una molla 68.

I semimanicotti 2 (figure 1, 2) sono disposti tra gli spallamenti 22 dei rulli 7 e sono circondati da un telaio 69, sistemato sulle guide cilindriche 4 e 5 (figura 2). Il telaio 69 è in contatto con i semimanicotti 2 lungo le loro teste 70, le quali possono essere piatte o a canale 71 cilindrico, oppure possono essere realizzate con raggio R (figura 8) pari alla metà della lunghezza 1 dei semimanicotti 2, essendo il canale 72 costituito dai seguenti tratti situati successivamente sulla sua lunghezza nella direzione di moto del pezzo, cioè un tratto conico di riduzione A, un tratto cilindrico di calibratura B ed un tratto di raccordo C. Con ciò, i semimanicotti 2-sono montati in modo che l'angolo di inclinazione rispetto all'asse 0-0 di laminazione possa essere modificato, essendo gli spigoli della testa dei semimanicotti situata dal lato di uscita del pezzo, realizzati arrotondati con un raggio r. Il raggio R1 del profilo del tratto di raccordo C del canale è 1,5-3 volte maggiore del raggio r di arrotondamento degli spigoli dei semimanicotti 2 e determina la lunghezza del tratto C. La conicità del tratto A è pari a 0,02-0,1° e la sua lunghezza è di 0,2-0,3 volte la lunghezza del tratto B.

Tale variante di realizzazione del canale dei semimanicotti 2 permette, al pari dell'avanzamento del pezzo, di eseguire la sua riduzione.

Nel dispositivo ad assi orizzontali (figura 5), la camma profilata 61 è montata sull'albero motore 25, sul quale è sistemata la camma profilata 24, mentre la molla 68 è inserita tra la leva 62 e il riscontro 67 del corpo 1. Con ciò, la guida cilindrica 4 collega il telaio 69 alla leva 62 ed è mobile, mentre la guida cilindrica 5 serve soltanto ad orientare i pezzi 23 (non mostrati) ed è fissa.

La molla 17 (figure 4, 6) è installata sull'asse superiore 8 e, mediante tiranti 73 e dadi 74, stringe le estremità degli assi 8 dal lato della trave di appoggio 9 e separa le estremità degli assi 8 dal lato dei semimanicotti 2. Realizzando il canale 72 (figura 8) sui semimanicotti 2, il raggio R sulle teste 70 è eseguito soltanto sui semimanicotti estremi (figura 5) che interagiscono con i rulli 7.

Il dispositivo ad assi verticali funziona nel modo seguente.

Dal comando principale del laminatoio (non mostrato), la rotazione è trasmessa alle camme 24 e 61 (figura 2). La camma 24, tramite il rullo 28, la leva 27, il congegno di sicurezza 13 ad effetto reversibile, la leva 30 ed il rullo 31, sposta la trave 9 tra i rulli di sostegno 11 a destra, e gli assi 8 (figura 3) ruotano sulle ralle cilindriche 16 avvicinando i semimanicotti 2, i quali serrano il pezzo 23. La camma 24 (figura 2) ha un profilo eseguito in modo che durante i 5/6 del ciclo (cioè durante la laminazione in corse diretta ed inversa e durante l'avanzamento), il pezzo è serrato nei semimanicotti 2. La camma 61 ha un profilo eseguito in modo che durante la deformazione diretta e quella inversa,la leva a due bracci 62 è immobile e lo sforzo assiale di laminazione è trasmesso dal pezzo 23 alla camma 61, tramite ì semimanicotti 2, il telaio 69, la guida 4 e la leva 62. Nel corso dell'avanzamento, la camma 61 tramite la leva 62, la guida 4, il telaio 69 ed i semimanicotti 2, fa avanzare il pezzo 23 di un passo. Prima della rotazione del pezzo, il profilo della camma 24 permette di muovere verso sinistra il congegno di sicurezza 13 ad effetto reversibile insieme alle leve 27, 30, ai rulli 28, 31 ed alla trave 9. Sotto l'effetto della molla 17 (figura 3), gli assi 8 ruotano sulle ralle cilindriche 16 ed i semimanicotti 2 si aprono liberando il pezzo 23. A questo momento inizia la rotazione del pezzo 23 e, sotto l'effetto della molla 68 (figura 2), il telaio 69 con i semimanicotti 2, le guide 4 e 5, la leva 62, ritornano in posizione originaria, il che è assicurato dal rispetto tratto del profilo della camma 61. Durante la rotazione del pezzo inizia il moto verso destra del congegno di sicurezza 13 ad effetto reversibile insieme alle leve 27, 30 ai rulli 28, 31 ed alla trave 9, ed alla fine della rotazione del pezzo gli assi 8 (figura 3), ruotando sulle ralle cilindriche 16, avvicinano i semimanicotti 2 che serrano il pezzo 23. Quindi il ciclo si ripete;

Nella cavità 37 (figura 2) del cilindro di potenza è alimentato olio, la cui pressione può essere regolata con valore determinato dallo sforzo ammissibile di serraggio del pezzo. Essendo troppo grande detto sforzo nei semimanicotti 2, aumenta lo sforzo sollecitante la trave 9 e lo stantuffo 36, i quali sotto l'effetto di questo sforzo si muovono a sinistra, il che previene il sovraccarico del meccanismo, perchè aumenta il gioco tra i semimanicotti 2 e cessa l'incremento dello sforzo di serraggio del pezzo 23.

Alla riduzione del carico fino ad un valore ammissibile, lo stantuffo 36 ritorna alla posizione di partenza.

Il valore dello sforzo di serraggio del pezzo è variato mediante la regolazione della posizione del regolatore a cuneo 12 (figura 1), che modifica l'inclinazione degli assi 8 e di conseguenza, il gioco tra i semimanicotti 2, e può variare in larghi limiti da 0 al massimo valore ammissibile.

Inoltre, il regolatore a cuneo 12 di modificazione dell'angolo di inclinazione degli assi 8 permette di variare il gioco tra i semimanicotti 2 e di utilizzare gli stessi semimanicotti per l'avanzamento di pezzi aventi un diametro che oscilla nei limiti di 5—6%.

In tal modo l'avanzamento dei pezzi aventi un diametro compreso nell'intervallo da 56 a 60 mm è effettuato con l'ausilio degli stessi se— mimanicotti, il canale dei quali è pari al massimo diametro dei pezzi. Questo consente di limitare il numero di semimanicotti nel dispositivo.

Periodicamente (1-2 volte al giorno) vengono ruotati gli assi 8 rispetto al loro asse longitudinale di rotazione di un angolo di 20-45°,rinnovando in tal modo la superficie di contatto degli anelli interni dei cuscinetti a rotolamento. A questo scopo è possibile far ruotare le boccole dei rulli di sostegno.

Gli spallamenti 22 delle boccole 20 dei rulli 7 possono essere realizzati sia in un sol pezzo con le boccole sia separatamente con il loro ulteriore inserimento nelle boccole.

Il dispositivo per l'avanzamento del pezzo in un laminatoio a freddo per tubi ad assi 8 orizzontali e per il simultaneo serraggio di due pezzi nei semimanicotti 2, funziona nel modo sopra descritto. Con ciò, il moto imposto dalla camma 24 (figura 6) è trasmesso alla trave 9 tramite il rullo 45, la leva 42, l'elemento elastico 41 del congegno di sicurezza 13 ad effetto reversibile.

La regolazione dell'angolo di inclinazione degli assi 8 rispetto all'asse 0-0 di laminazione è eseguita spostando verso l'alto o verso il basso il regolatore a cuneo 12, il che permette di registrare dolcemente 10 sforzo di serraggio; con ciò, la chiusura cinematica del circuito di potenza del congegno di sicurezza eseguito a guisa dell'elemento elastico 41, avviene in virtù dello sforzo creato dai rulli di sostegno 11 sulla trave 9 durante la sollecitazione degli assi 8 da parte della molla 17. La chiusura cinematica del circuito di potenza avviene nello stesso modo nel congegno di sicurezza realizzato a guisa di cilindro di potenza (figure 1, 2).

L'elemento elastico 41 (figura 6) è precompresso dal dado di regolazione 57; questo sforzo può essere regolato entro larghi limiti ed il suo valore è determinato dallo sforzo ammissibile prestabilito di serraggio del pezzo nei semimanicotti. Se lo sforzo ammissibile prestabilito di serraggio è superato, allora aumenta lo sforzo sollecitante la trave 9 ed 11 disco 56, i quali sotto l'effetto di detto sforzo, comprimendo di più la molla 41, si muovono verso destra, il che previene il sovraccarico del meccanismo perchè aumenta il gioco tra i semimanicotti 2 e, in sostanza, lo sforzo di serraggio del pezzo 23 cessa di incrementare, per cui, la barra 54 entra nella cavità 59 della trave 9.

Alla riduzione del carico fino a quello ammissibile, l'elemento elastico 41, il disco 56 e la trave 9 ritornano alla posizione di partenza.

La regolazione dello sforzo di serraggio e la registrazione del gioco tra i semimanicotti 2 sono effettuate con l'ausilio della vite 49, la quale è messa in rotazione medieulte un motore elettrico 75 tramite un riduttore a vite senza fine 76.

La regolazione del valore dell'avanzamento è eseguita con l'ausilio della vite 65 (figura 5), la quale è posta in rotazione da un motore elettrico 77 tramite un riduttore 78.

L'avanzamento nel dispositivo ad assi verticali cessa in seguito allo scarico dell'olio dalla cavità 37 (figura 2) del cilindro, con ciò, l'asta 29, la leva 30, il rullo 31 e la trave 9 si muovono a sinistra. In questo caso i semimanicotti sono separati e non serrano il pezzo ed il dispositivo funziona a vuoto.

Nel dispositivo ad assi orizzontali, l'avanzamento cessa allo spostamento del cuneo 48 (figura 6) verso l'alto per un valore prestabilito. In questo caso i semimanicotti sono allontanati e non serrano il pezzo.

L'avanzamento è effettuato, nel primo caso, in seguite all'alimentazione dell'olio sotto pressione nella cavità 37 (figura 2), e nel secondo caso in seguito al ritorno del cuneo 48 (figura 6) alla posizione di partenza.

Il dispositivo per l'avanzamento del pezzo realizzato secondo una qualsiasi variante descritta può, al pari del serraggio e dell'avanzamento, effettuare la sua riduzione. A questo scopo, nei semimanicotti 2 è praticato un canale 72 secondo la figura 8. La regolazione ed il funzionamento del dispositivo in questo caso sono realizzati nel modo seguente. Con l'ausilio del regolatore a cuneo 12 vengono posizionati senza gioco i semimanicotti 2.

Dopo l'apertura dei semimanicotti 2, durante il loro ritorno alla posizione iniziale, in seguito alla loro interazione con il settore conico del pezzo deformato, essi si installano ad angolo rispetto all'asse di laminazione, e si impegnano tra di loro lungo il raggio di arrotondamento e le teste sono in contatto con il pezzo lungo la linea che delimita il tratto di riduzione A ed il tratto di calibratura B. Poiché il raggio del profilo del tratto di raccordo C è maggiore del raggio r di arrotondamento degli spigoli dei semimanicotti 2, durante la successiva riduzione il canale 72 aderirà al pezzo alla fine del tratto di calibratura B ed al limite di questo tratto con il tratto di raccordo C, al momento della chiusura completa dei semimanicotti, cioè quando la generatrice della cresta del tratto di calibratura A sarà parallela all'asse del pezzo. Perciò è esclusa la deformazione locale del pezzo.

Bisogna notare che durante la simultanea riduzione di due pezzi nel dispositivo ad assi orizzontali, si trovano in posizione angolare rispetto all'asse soltanto i due semimanicotti estremi 2 (figura 5), che sono in contatto con i rulli 7. Perciò, durante il ritorno dei semimanicot— ti in posizione di partenza, il pezzo superiore si sposta in sù ed il pezzo inferiore si sposta in giù dall'asse di laminazione, di un valore di dove m è il passo di avanzamento, la conicità del tratto di riduzione A. Essendo m=20 mm e detto spostamento è di solo 1 mm, il che non determina alternazione del processo tecnologico.

Al passaggio del pezzo attraverso i semimanicotti 2 ha lungo la riduzione del suo diametro, il che consente di limitare il parco di utensili, perchè negli stessi semimanicotti si può alimentare un pezzo avente una differenza di diametro pari al valore della sua riduzione nella zona di riduzione. Il pezzo uscente dal dispositivo di serraggio ha un diametro esterno calibrato, il che migliora notevolmente le condizioni di lavoro del mandrino intermedio del laminatoio.

La riduzione del pezzo nel dispositivo di avanzamento permette di ridurre la lunghezza della zona di riduzione nei calibri e, grazie a questo, di aumentare la zona di laminazione a riduzione della parete e del tratto di calibratura, il che fa aumentare il rendimento del laminatoio perchè è reso possibile l'aumento del passo di avanzamento del pezzo.

La struttura rivendicata del dispositivo di avanzamento del pèzzo (ad assi sia verticali sia orizzontali) in un laminatoio a freddo per tubi, in confronto ai dispositivi noti, consente di elevare l'affidabilità di esercizio, la durata di servizio dei gruppi principali, la precisione del passo di avanzamento del pezzo e, di conseguenza, di aumentare la velocità di laminazione dei tubi ed il passo di avanzamento dei pezzi.

Inoltre, al pari dell'avanzamento del pezzo nel dispositivo può essere effettuata la sua riduzione parziale, il che permette di maggiorare il passo di avanzamento del pezzo.

In tal modo, l'aumento della velocità di laminazione e del passo di avanzamento del pezzo, nonché la riduzione dei tempi morti in seguito alle maggiori affidabilità e durata di servizio del dispositivo nel suo insieme, consente di elevare il rendimento del laminatoio a freddo per tubi.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il serraggio e l'avanzamento del pezzo in un laminatoio a freddo per tubi, comprendente un corpo, semimanicotti molleggiati per il serraggio del pezzo, guide cilindriche per il pezzo situate nel corpo, un meccanismo di avvicinamento dei semimanicotti avente rulli di contatto con i semimanicotti, gli assi di detti rulli essendo disposti in modo da poter oscillare, ed una sagoma con un comando e rulli di sostegno, nonché un meccanismo di spostamento dei semimanicotti di un passo di avanzamento, caratterizzato dal fatto che il meccanismo di avvicinamento dei semimanicotti è dotato di un regolatore a cuneo di variazione dell'angolo di inclinazione degli assi dei rulli insieme ai semimanicotti rispetto all'asse di laminazione, parallelamente al quale si trova la sagoma di detto meccanismo di avvicinamento realizzato a guisa di trave, il suo comando essendo dotato di un congegno di sicurezza ad effetto reversibile, i rulli essendo dotati di spallamenti tra i quali sono situati i semimanicotti, mentre i rulli di sostegno sono disposti parallelamente a detti rulli.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il congegno di sicurezza ad effetto reversibile è eseguito sotto forma di un cilindro di potenza mobile che interagisce mediante il suo corpo, tramite elementi intermedi, con un comando e, mediante la sua asta, interagisce con la trave, lo stantuffo del cilindro di potenza essendo continuamente spinto nel senso della trave per effetto della pressione del mezzo operativo in una delle sue cavità, detta pressione corrispondendo allo sforzo di serraggio ammissibile prestabilito del pezzo nei semimanicotti.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fat— to che il congegno di sicurezza ad effetto reversibile è formato da un elemento elastico precompresso con una forza corrispondente allo sforzo di serraggio ammissibile prestabilito del pezzo nei semimanicotti, e collegato ad una estremità con la trave e mediante la sua altra estremità essendo accoppiato all'elemento condotto del comando, sull'elemento condotto del comando essendo disposto un rullo che interagisce con il regolatore a cuneo di variazione dell'angolo di inclinazione degli assi dei rulli.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i semimanicotti sono collocati tra gli spallamenti dei rulli, in modo che possa essere modificato l'angolo di inclinazione verso l'asse di laminazione, e sono circondati da un telaio collegato all'elemento condotto del meccanismo di spostamento dei semimanicotti di un passo di avanzamento ed impegnato con i semimanicotti lungo le loro teste, le quali sono eseguite con raggio uguale alla metà della lunghezza dei semimanicotti, gli spigoli della testa dei semimanicotti dal lato di uscita del pezzo essendo arrotondati , ed il canale formato dai semimanicotti avendo i seguenti tratti successivamente distribuiti lungo la lunghezza nel senso di movimento del pezzo, cioè un tratto conico di riduzione, un tratto cilindrico di calibratura ed un tratto di raccordo avente un raggio 1,5-3 volte maggiore del raggio di arrotondamento degli spigoli dei semimanicotti.