ITGO970015A1 - Dispositivo di regolazione posizione dei cilindri di appoggio in gabbie di laminazione a quarto - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo :

"DISPOSITIVO DI REGOLAZIONE POSIZIONE DEI CILINDRI DI APPOGGIO IN GABBIE DI LAMINAZIONE A QUARTO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo di regolazione posizione dei cilindri di appoggio in gabbie di laminazione a quarto come espresso nella rivendicazione principale.

Il trovato è impiegato nelle gabbie di laminazione a quarto per prodotti piani per l'esecuzione delle regolazioni fini della posizione dei cilindri di appoggio allo scopo di controllare in linea la planarità dei prodotti piani laminati.

STATO DELLA TECNICA

Sono note le gabbie di laminazione a quarto comprendenti una coppia di cilindri di lavoro cooperante con una relativa coppia di cilindri di appoggio, detti cilindri di appoggio essendo atti a sopportare gli alti carichi di laminazione che si producono in fase di lavoro.

In dette gabbie, almeno uno dei cilindri di appoggio, normalmente quello superiore, è associato ad un sistema di movimentazione che ne regola la posizione in funzione della riduzione di spessore da ottenere e lo sposta ortogonalmente al piano di laminazione.

Detto sistema di movimentazione comprende normalmente vitoni di regolazione e/o capsule idrauliche ed eventualmente elementi ammortizzatori e/o di trasmissione del carico.

Con questi sistemi di movimentazione vengono realizzate sia le regolazioni principali sia le regolazioni fini della posizione dei cilindri di appoggio, le quali regolazioni fini vengono eseguite per correggere la posizione dei cilindri di appoggio sulla base di rilevamenti eseguiti in linea sul laminato transitante.

Allo scopo, è noto l'utilizzo, in uscita dalla gabbia di laminazione, di sensori atti a fornire segnali relativi allo spessore ed alla planarità del prodotto ed a inviare detti segnali ad un gruppo di elaborazione che condiziona in retroazione l'azionamento delle singole capsule idrauliche per correggere la posizione dei cilindri di appoggio.

I sistemi noti di movimentazione e regolazione a capsule idrauliche presentano però limitazioni di precisione che si ripercuotono negativamente sulle regolazioni fini della posizione dei cilindri di appoggio.

Dette limitazioni sono dovute a vari fattori concomitanti quali ad esempio la comprimibilità dell ' olio di alimentazione delle capsule idrauliche, la variazione della temperatura dello stesso , le perdite di carico dei circuiti di alimentazione di dette capsule idrauliche, ecc .

Ciò può comportare l ' ottenimento di prodotti laminati non rispondenti ai sempre più rigidi standard qualitativi richiesti dal mercato e quindi non accettabili,

Un altro inconveniente dei sistemi noti riguarda la limitata velocità di attuazione delle correzioni di posizione dei cilindri di appoggio, essendo anche questo fattore molto compromettente per una corretta esecuzione delle regolazioni fini quando esse sono effettuate nel corso del ciclo di laminazione.

II ritardo di attuazione di dette regolazioni comporta infatti il perdurare della produzione di un laminato qualitativamente insoddisfacente.

Per risolvere questi problemi e per ottenere altri ed ulteriori vantaggi, la proponente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale.

Le rivendicazioni secondarie espongono varianti all'idea di soluzione principale.

Scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo che consenta, in associazione a mezzi di macro-regolazione cilindri di tipo noto, una regolazione estremamente precisa e rapida, sostanzialmente in tempo reale, dei cilindri di appoggio in gabbie di laminazione a quarto.

Ulteriore scopo del trovato è fornire un dispositivo semplice e non costoso, sostanzialmente privo di manutenzione ed usura, che possa essere adattato sostanzialmente a qualsivoglia tipo di gabbia di laminazione a quarto.

Il dispositivo secondo il trovato viene impiegato in associazione ad un sistema idraulico di movimentazione cilindri di tipo noto ed agisce su almeno uno dei due cilindri di appoggio della gabbia di laminazione.

Detto dispositivo è posto tra i vitoni di regolazione e/o le capsule idrauliche e le guarniture del relativo cilindro di appoggio.

Secondo una variante, tra detto dispositivo e la guarnitura .è interposto un elemento di ammortizzazione .

In una formulazione del trovato, detto dispositivo agisce solo sul cilindro di appoggio superiore.

Secondo una variante, il dispositivo secondo il trovato agisce anche o solo sul cilindro di appoggio inferiore .

Il dispositivo secondo il trovato è costituito da un elemento in materiale magnetostrittivo cooperante con un elemento di generazione di un campo magnetico.

I materiali magnetostrittivi presentano la proprietà di variare la loro struttura molecolare e, quindi in generale le loro dimensioni, se sottoposti all'azione di un campo magnetico.

Secondo il trovato, generando un campo magnetico in prossimità dell'elemento magnetostrittivo, e determinandone quindi una modifica dimensionale, vengono generate spinte assiali controllate sui componenti della gabbia di laminazione tra i quali detto elemento è disposto.

Dette spinte assiali agiscono sulla relativa guarnitura del cilindro di appoggio, modificandone la posizione rispetto al piano di laminazione in base alla voluta regolazione.

Alimentando opportunamente i mezzi di generazione campo magnetico di ciascun dispositivo di regolazione secondo il trovato è perciò possibile eseguire le volute correzioni fini della posizione dei cilindri di appoggio.

Secondo una variante, ciascun dispositivo di regolazione secondo il trovato è collegato ad un gruppo di elaborazione e comando che, sulla base di rilevazioni riguardanti le caratteristiche geometriche-dimensionalì del laminato uscente dalla gabbia, in particolare planarità e spessore, condiziona in retroazione l'alimentazione di ogni singolo mezzo di generazione campo magnetico.

Ciò consente regolazioni differenziate sulla larghezza del laminato in funzione delle rilevazioni eseguite a valle.

La regolazione ottenuta con il dispositivo secondo il trovato risulta così estremamente precisa, differenziabile ed eseguibile sostanzialmente in tempo reale, con tempi di risposta dell'ordine di 50 millisecondi.

Il dispositivo secondo il trovato è sostanzialmente adattabile a qualsivoglia tipo di gabbia di laminazione a quarto in ragione della sua semplicità costruttiva e del suo limitato ingombro.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Le figure allegate sono fornite a titolo esemplificativo non limitativo ed illustrano una soluzione preferenziale del trovato.

Nella tavola abbiamo che:

- la fig. 1 illustra schematicamente ed in modo parziale una gabbia di laminazione a quarto adottante il dispositivo secondo il trovato per la regolazione della posizione dei cilindri di appoggio;

- la fig. 2 illustra la sezione "A-A" di fig. 1.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Con riferimento alle figure allegate, il numero 10 indica generalmente il dispositivo secondo il trovato per la regolazione della posizione dei cilindri di appoggio 13 in gabbie di laminazione a quarto 11 per prodotti laminati 14 piani.

Dette gabbie a quarto comprendono una coppia di cilindri di lavoro 12, superiore 12a ed inferiore 12b, definenti il piano di laminazione e cooperanti con rispettivi cilindri di appoggio, superiore 13a ed inferiore 13b, atti a sopportare gli sforzi di laminazione.

Gli assi di rotazione dei cilindri di appoggio 13a e 13b sono paralleli a quelli dei cilindri di lavoro 12a e 12b, detti assi di rotazione giacendo su un unico piano ortogonale al piano di laminazione.

Il dispositivo 10 è impiegato, in associazione a mezzi di movimentazione cilindri di tipo noto, per eseguire le regolazioni fini della posizione dei cilindri di appoggio 13, e quindi per conformare di conseguenza gli stessi cilindri di lavoro 12 in ragioni di difetti di planarità e/o di spessore riscontrati nel laminato 14 uscente dalla gabbia di laminazione 11.

Nel caso di specie, il dispositivo 10 è applicato al solo cilindro di appoggio superiore 13a.

E' peraltro possibile la sua applicazione al solo cilindro di appoggio inferiore 13b o ad entrambi i cilindri di appoggio 13.

Il dispositivo 10 secondo il trovato comprende un elemento magnetostritt ivo 15, realizzato in materiale soggetto a variazioni dimensionali se sottoposti all'azione di un campo magnetico, attorno al quale è avvolta una bobina 16.

Più in particolare, la bobina 16 è avvolta in corrispondenza della superficie laterale 15c dell'elemento magnetostrittivo 15, mentre le facce superiore 15a ed inferiore 15b dello stesso sono libere .

Detto dispositivo 10 è posto, nel caso di specie, tra le capsule idrauliche 17 di macro-regolazione del cilindro di appoggio superiore 13a e le guarniture 18 dello stesso.

Nelle figure allegate è illustrato un solo lato della gabbia di laminazione 11, per cui è visibile un unico dispositivo 10 disposto tra una capsula idraulica 17 e la relativa guarnitura 18; è inteso che in corrispondenza dell'altro lato della gabbia 11 è presente un equivalente dispositivo 10 agente in prossimità dell'altra estremità del cilindro di appoggio superiore 13a.

Prima dell'inizio del ciclo di laminazione, le macro-regolazioni dei cilindri di appoggio 13 vengono eseguite mediante i sistemi idraulici tradizionali per la definizione del "gap" tra i cilindri di lavoro 12 in funzione della riduzione di spessore del laminato 14 da ottenere.

Per eseguire le movimentazioni di regolazione fine, vengono opportunamente alimentate le bobine 16 del dispositivo 10.

Il passaggio di corrente elettrica attraverso dette bobine 16 genera un campo magnetico attorno ai relativi elementi magnetostrittivi 15 che ne determina una variazione dimensionale principalmente in senso ortogonale al piano di laminazione.

Questo incremento dimensionale degli elementi magnetostrittivi determina una spinta 19 esercitata dagli stessi attraverso le relative facce superiore 15a ed inferiore 15b, rispettivamente sulle capsule idrauliche 17 e sulle guarniture 18.

In relazione alla posizione fissa definita delle capsule idrauliche 17, detta spinta 19 determina uno spostamento controllato delle guarniture 18, movimentando il cilindro di appoggio superiore 13a e quindi, per contatto diretto, il coniugato cilindro di lavoro superiore 13b.

Modulando opportunamente l'alimentazione di ciascuna delle due bobine 16, in funzione della necessità di un maggiore o minore spostamento, anche differenziato sui due lati di detto cilindro di appoggio superiore 13a, è perciò possibile generare spinte 19 della voluta intensità a determinare il corretto posizionamento dello stesso.

Il posizionamento ottenuto mediante il dispositivo 10 secondo il trovato è estremamente preciso non essendo condizionato da fattori incontrollati ed incontrollabili quali pressione dell'olio, temperatura, ecc.

L'attuazione di detta spinta 19 avviene inoltre sostanzialmente in tempo reale , con tempi di risposta dell ' ordine di 50 millisecondi , al momento dell ' attivazione della corrente attraverso le bobine 16.

In una soluzione non illustrata, i dispositivi di regolazione 10 -cooperano con un gruppo di elaborazione e comando che condiziona in modo automatico l'attivazione di ciascuna singola bobina 16.

Detto gruppo di elaborazione e comando opera in retroazione sulla base di rilevamenti relativi almeno allo spessore ed alla planarità del prodotto laminato 14 effettuati in uscita dalla gabbia di laminazione 11, ciò determinando la regolazione dei detti cilindri di appoggio 13 in funzione di imperfezioni o scostamenti rilevati sul prodotto.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Dispositivo di regolazione posizione dei cilindri di appoggio (13) in gabbie di laminazione a quarto (11) per la produzione di prodotti laminati (14) piani, detta gabbia di laminazione a quarto (11) comprendendo una coppia di cilindri di lavoro (12), definenti il piano di laminazione, cadauno cooperante con un relativo cilindro di appoggio (13) il cui asse di rotazione è parallelo all'asse di rotazione di detti cilindri di lavoro (12), detti assi di rotazione giacendo su un piano comune ortogonale al piano di laminazione, almeno uno dei cilindri di appoggio (13a) essendo associato a mezzi di macro-regolazione e settaggio "gap" (17) cooperanti con le relative guarniture (18), caratterizzato dal fatto che comprende almeno un elemento magnetostritt ivo (15) disposto, in cooperazione con almeno un lato dell'almeno un cilindro di appoggio (13a), in posizione intermedia tra i mezzi di macro-regolazione e settaggio "gap" (17) e le relative guarniture (18), detto elemento magnetostrittivo (15) essendo associato a mezzi di generazione campo magnetico (16). 2 - Dispositivo come alla rivendicazione caratterizzato dal fatto che i mezzi di generazione campo magnetico (16) sono asserviti ad un gruppo di elaborazione e comando funzionalmente collegato a mezzi di rilevazione planarità e spessore del prodotto laminato (14) in uscita dalla gabbia di laminazione (11). 3 - Dispositivo come alla rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che coopera con entrambe le guarniture (18) dell'almeno un cilindro di appoggio (13a). 4 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che coopera con entrambi ì cilindri dì appoggio (13) della gabbia di laminazione (11). 5 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che adotta i contenuti di cui alla descrizione ed ai disegni.