ITMI20072335A1 - Gabbia di laminazione per laminare prodotti oblunghi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad una gabbia di laminazione per laminare prodotti oblunghi, con numerosi cilindri disposti in un piano, i quali formano un'apertura di calibro centrale e sono supportati su rispettivi alberi di cilindro, laddove i cilindri ossia i loro alberi sono supportati attraverso boccole eccentriche in un corpo, in modo tale, per cui all'atto della rotazione delle boccole eccentriche si verifica un avvicinamento radiale dei cilindri verso il prodotto da laminare.

Una gabbia di laminazione di questo tipo è per esempio nota dal documento DE 103 07 199 B3. In questo caso viene descritta una gabbia di laminazione che presenta tre cilindri disposti in un piano, i quali circondano e laminano un profilo tondo da laminare su rispettivamente 120° circa. I cilindri ossia i loro alberi vengono azionati attraverso un treno di ingranaggi chiuso realizzato a forma di trasmissioni a ruote coniche. Le ruote coniche interne sono supportate separatamente in una cassetta guidata scorrevole nel corpo dei cilindri. Le ruote coniche sono montate scorrevoli con un profilo a cunei multipli presso l’estremità di corti pezzi d'albero, la cui altra estremità è montata con un profilo a cunei multipli interni sugli alberi di cilindro. I pezzi di albero sono supportati per mezzo di cuscinetti volventì nelle boccole eccentriche formate quali ruote a vite. Alle ruote a vite s'impegnano delle viti senza fine, alla cui altra estremità delle ruote dentate cilindriche s'ingranano con una ruota cava. I centri degli alberi di cilindro formano un triangolo. Durante lo spostamento eccentrico dei cilindri varia la grandezza del triangolo. Le punte del triangolo migrano nella direzione della bisettrice. In questa direzione vengono spostate anche le cassette e quindi anche le ruote coniche supportate in modo fisso in esse, le quali si spostano nel contempo nel profilo a cunei multipli delle estremità dei cilindri.

Lo svantaggio è costituito in questo caso dal fatto che la realizzazione del meccanismo di spostamento radiale secondo la suddetta soluzione, vale a dire con ruote ed alberi a vite, in seguito alla costruzione abbastanza dispendiosa provoca degli elevati costi. Inoltre risulta svantaggioso nel caso di questa soluzione il fatto che i cuscinetti degli eccentrici sono impostabili in modo relativamente difficile.

Le unità degli alberi dei cilindri realizzate quali assi ad innesto vengono serrate senza torsione con un'asta filettata ed una madrevite. A tale scopo è necessario un cilindro di serraggio idraulico. Esso viene fissato superiormente alla madrevite sul perno filettato, tira il perno e lo mantiene precaricato, mentre la madrevite viene aggiunta manualmente. Il momento, con il quale viene aggiunta manualmente la madrevite è sconosciuto. Inoltre costituisce una grandezza sconosciuta l'applicazione incontrollata fra perno e madrevite dopo l'allentamento del cilindro di serraggio.

In questo modo si possono verificare svantaggiosamente delle estreme dispersioni della forza di preserraggio. Il suddetto procedimento è quindi relativamente impreciso e richiede molto tempo, il che provoca anche dei lunghi tempi di sostituzione dei cilindri. Inoltre è svantaggiosamente elevata la richiesta dì un addetti al montaggio professionalmente preparati.

L'invenzione si pone quindi il compito di perfezionare una gabbia di laminazione del tipo citato all'inizio in modo tale, per cui viene resa possibile una semplice possibilità di spostamento delle boccole eccentriche, per cui in questo modo si ottiene uno spostamento eccentrico meno costoso, più semplice e privo di gioco. Inoltre, la gabbia di laminazione deve essere caratterizzata dal fatto che una sostituzione dei cilindri debba diventare più rapida e semplice, rispetto a quanto accadeva nel caso di soluzioni già note.

Questo compito viene risolto secondo l'invenzione col fatto che le boccole eccentriche presentano, per lo spostamento radiale dei cilindri, in un punto perimetrale un punto di contatto, nel quale s'impegna un attuatore linearmente scorrevole per la rotazione delle boccola eccentrica relativamente al corpo.

L'asse longitudinale dell'attuatore linearmente scorrevole è preferibilmente orientato tangenzialmente alla boccola eccentrica.

Il punto di contatto può essere formato, secondo una realizzazione preferita dell'invenzione, da appiattimenti ricavati nella circonferenza esterna della boccola eccentrica, i quali lasciano lo spazio fra di loro per una testa snodata .

L’attuatore linearmente scorrevole è preferibilmente realizzato quale asta di trazione o di pressione. Esso può presentare - allo scopo di una più semplice possibilità di spostamento nella direzione assiale - in una zona distanziata dal punto di contatto una filettatura, la quale è impegnata con la controfilettatura nel corpo. In questo caso si è dimostrato valido il fatto che l'attuatore linearmente scorrevole è munito, nella sua estremità lontana dal punto di contatto, di un pignone dentato, alla rotazione del quale viene linearmente spostato l'attuatore. Il pignone dentato s'ingrana preferibilmente con una ruota cava internamente dentata. L'attuatore ed il pignone dentato possono essere collegati non girevoli e tuttavia fra loro in modo scorrevole nella direzione assiale dell'attuatore. In questo modo si può verificare uno scorrimento assiale dell'attuatore, senza che il pignone dentato venga, spostato nella direzione assiale, ma rimane più che altro assialmente stazionario rispetto alla ruota cava.

Nel punto di contatto della boccola eccentrica si può impegnare un controelemento di pressione. Questo controelemento di pressione può essere realizzato astiforme. L'asse longitudinale del controelemento di pressione e l'asse longitudinale dell 'attuatore linearmente scorrevole sono orientati allineati fra loro. Il controelemento di pressione può comprendere inoltre una molla di compressione a gas, allo scopo di ottenere un elevato grado di molleggio ed ammortizzazione. L<1>attuatore linearmente scorrevole ed il controelemento di pressione possono impegnarsi a tale scopo su lati opposti del punto di contatto. Una forma esecutiva particolarmente preferita dell'invenzione prevede che 1’attuatore linearmente scorrevole ed il controelemento di pressione siano articolati ad un organo di trasmissione della forza, il quale è collegato con il punto di contatto ad accoppiamento di forma nella direzione tangenziale. Questo organo di trasmissione della forza è preferibilmente un elemento a forma di U, laddove sui due rami dell'elemento s’impegnano l'attuatore linearmente scorrevole ed il controelemento di pressione.

Un altro aspetto dell'invenzione si riferisce ad una gabbia di laminazione secondo il preambolo della rivendicazione 1, laddove si prevede che almeno un albero di cilindro è composto da almeno due parti, laddove almeno queste due parti sono serrabili attraverso un'asta di serraggio, laddove l'asta di serraggio è avvìtabile con un tratto filettato disposto nella zona d'estremità assiale in una delle parti, e laddove l'asta di serraggio è assialmente serrabìle nella sua altra zona d'estremità assiale con un elemento di serraggio contro almeno l'altra parte.

L'elemento di serraggio è preferibilmente una madrevite di serraggio filettata meccanica. L'asta di serraggio può essere disposta concentricamente alle parti dell'albero di cilindro. Inoltre si può prevedere che almeno due parti dell’albero di cilindro siano realizzate quale un sistema ad assi innestabili. L'albero di cilindro può prevedere inoltre almeno un pignone conico collegato non girevole con esso.

Infine, una realizzazione vantaggiosa prevede che gli alberi di cilindro vengano azionati attraverso un treno di ingranaggi da un unico azionamento.

L'invenzione può essere applicata in caso di azionamenti nella cosiddetta costruzione ad I, vale a dire quando i singoli alberi di cilindro sono collegati operativamente fra loro per mezzo di ruote coniche ingranate. L’applicazione dell’invenzione è però anche possibile nella cosiddetta costruzione ad A, in cui gli alberi di cilindro vengono applicati senza ruote coniche interne, le quali presentano degli azionamenti separati .

I vantaggi essenziali dell'invenzione costituiscono un notevole miglioramento dell'appostamento radiale dei cilindri per mezzo di una realizzazione economica, semplice e priva di gioco nonché di un serraggio preciso e facilmente attuabile degli assi ad innesto, con ridotti tempi di sostituzione dei cilindri.

Un esempio esecutivo dell'invenzione è illustrata nei disegni, nei quali:

- la fig. 1 illustra una vista in sezione di una gabbia di laminazione con tre cilindri, laddove la direzione di laminazione è perpendicolare al piano del disegno,

- la fig. 2 illustra la vista in sezione di un albero di cilindro, il quale viene sostenuto nel corpo della gabbia di laminazione per mezzo di una boccola eccentrica, laddove l'asse dell’albero di cilindro è perpendicolare al piano del disegno.

Una gabbia di laminazione 1 illustrata nella fig. 1 presenta tre cilindri 2, 3 e 4, i quali definiscono un'apertura di calibro centrale 5 in base alla forma dei cilindri. Il prodotto da laminare viene trasportato durante la laminazione nella direzione perpendicolare al piano del disegno. Ogni cilindro 2, 3, 4 è disposto su rispettivamente un albero 6, 7 e 8 di cilindro, laddove per il supporto relativamente al corpo 12 della gabbia di laminazione 1 sono previsti dei cuscinetti volventi. Nella zona dei cuscinetti volventi, ogni albero 6, 7, 8 di cilindro è disposto bilateralmente al cilindro 2, 3, 4 in rispettivamente due boccole eccentriche 9, 10, 11. Le boccole eccentriche 9, 10, 11 sono disposte girevoli. Come risulta evidente dalla fig. 2, nel caso di una rotazione delle boccole eccentriche in seguito all'eccentricità e ne risulta un movimento radiale y. Questo movimento viene sfruttato per appostare ossia regolare i cilindri 2, 3, 4 relativamente al prodotto da laminare, per cui si può ottenere con precisione il desiderato calibro di laminazione.

La disposizione illustrata nella fig. 1 è realizzata quale costruzione ad I, vale a dire che l'azionamento dei cilindri 2, 3, 4 avviene attraverso un treno di ingranaggi chiuso. A tale scopo, sugli alberi 6, 7, 8 di cilindro sono disposti rispettivamente dei pignoni conici 29, i quali s'ingranano fra loro e trasmettono in questo modo un momento torcente su tutti gli alberi 6, 7, 8 di cilindro e quindi sui cilindri 2, 3, 4 .

In questo caso risulta essenziale da un lato il tipo di rotazione delle boccole eccentriche 9, 10, 11 per realizzare l'appostamento radiale y. A tale scopo si prevede che le boccole eccentriche 9, 10, 11 presentino su un punto perimetrale un punto di contatto 13 (vedi fig. 2), sul quale s'impegna un attuatore linearmente scorrevole 14 per la rotazione della boccola eccentrica 9, 10, 11 relativamente al corpo 12.

L ' attuatore linearmente scorrevole 14 è realizzato in questo caso quale asta di trazione ossia di pressione. Un'estremità assiale dell'asta di trazione ossia dì pressione è collegata con una testa snodata 18, mentre l'altra estremità assiale supporta una filettatura 19, la quale è impegnata con una corrispondente controfilettatura nel corpo 12. Quando viene ruotata l'asta dì trazione ossia l'asta dì pressione, la filettatura 19 si avvita sotto forma di un perno filettato nella controfilettatura del corpo 12 in una direzione di scorrimento x, per cui in questo l'estremità disposta sulla testa snodata 18 dell'asta dì trazione ossia di pressione ruota la boccola eccentrica 9, 10, 11 e consente in questo modo il movimento di scorrimento radiale y.

Come risulta evidente, l'asse longitudinale 15 dell 'attuatore 14 sì estende tangenzialmente sulla boccola eccentrica 9, 10, 11.

La suddetta rotazione dell'asta di trazione ossia di pressione 14 viene approntata con un pignone 20 sotto forma di una ruota dentata cilindrica, la quale è disposta presso quell'estremità dell'asta di trazione ossia di pressione 14 che è lontana dalla testa snodata 18 in modo non girevole, ma assialmente scorrevole. Il pignone 20 s’ingrana a sua volta con una ruota cava 21. All’atto della rotazione della ruota cava 21, vengono ruotati tutti i pignoni ingranati 20 dei tre alberi 6, 7, 8 di cilindro e quindi anche le rispettive aste di trazione e di pressione e spostati nella direzione di scorrimento x a causa della filettatura 19 e della controfilettatura. Attraverso la rotazione della ruota cava 21 vengono spostati sullo stesso percorso e nello stesso tempo i pignoni dentati 20 e quindi anche gli attuatori 14 di tutte le boccole eccentriche 9, 10, 11, In questo modo varia corrispondentemente la posizione radiale dei cilindri 2, 3, 4.

La fig. 2 illustra la struttura preferita dei punto d'impegno dell’asta dì trazione ossia di pressione 14 sul punto di contatto 13. La boccola eccentrica 9, 10, 11 presenta su un punto perimetrale due appiattimenti 16 e 17, i quali sono stati ricavati per esempio attraverso un processo di fresatura, laddove fra i due appiattimenti 16, 17 rimane ferma la suddetta testa snodata 19, La testa snodata può presentare dei lati bombati ossìa convessi. L’attuatore 15 non s'impegna direttamente alla testa snodata 18, ma è collegato con essa ad accoppiamento di forma per mezzo dì un organo di trasmissione della forza 25. L'organo di trasmissione della forza 25 presenta nella sezione secondo la fig. 2 un contorno in sostanza a forma di U o a forma di staffa, laddove ad un ramo della U s’impegna l’attuatore 14. L'organo di trasmissione della forza a forma di staffa circonda ampiamente la testa snodata 18.

Gli appiattimenti 16, 17 ossia la testa snodata 18 sono posizionati su quel lato della boccola eccentrica 9, 10, 11 che è opposto al prodotto da laminare. Lo scorrimento x dell’attuatore 14 avviene in sostanza nella direzione dì laminazione .

Affinché venga assicurata l'assenza di gioco del meccanismo di spostamento, sull'altro armo della U s'impegna un controelemento dì pressione 22, il quale è realizzato astiforme come l'attuatore 14, L'asse longitudinale 15 dell'attuatore 14 e l'asse longitudinale 23 del controelemento di pressione 22 sono allineati, vale a dire che sono orientati tangenzialmente sulla boccola eccentrica 9, 10, 11. Mentre un'estremità assiale del controelemento di pressione 22 è fissata sull'organo di trasmissione della forza 25, l'altra estremità assiale è disposta su una molla di compressione del gas 24, la quale provvede ad uno spostamento molleggiato ed ammortizzato del controelemento di pressione 22.

Un ulteriore aspetto si riferisce alla costruzione degli alberi 6, 7, 8 di cilindro. Come risulta evidente dalla fig. 1, l'albero 6 di cilindro non è realizzato di un pezzo unico, ma presenta fra l’altro le due parti 6’ e 6’’. Queste due parti 6', 6'' sono serrate fra loro. A tale scopo, la parte 6' di albero presenta un foro centrale 30, in cui è disposta un’asta di serraggio 26. Questa è munita presso una sua estremità (a destra nella fig. 1) di un tratto filettato 27. Questo tratto filettato 27 può essere avvitato in una corrispondente controfilettatua nell'altra parte 6'' di albero. Presso l'altra estremità assiale dell’asta di serraggio 26 è disposto un elemento di serraggio 28, con il quale viene avvitata assialmente e serrata l'asta di serraggio 26. per mezzo di una forza di trazione esercitata per mezzo dell'elemento di serraggio 28 nell'asta di serraggio 26 vengono collegate le due parti 6' e 6’’ dell'albero 6 di cilindro (lo stesso vale per gli altri alberi 7 e 8 di cilindro),

L'elemento di serraggio 28 realizzato quale parte costruttiva meccanica rende superfluo l'impiego dispendioso già noto di una madrevite idraulica per serrare la madrevite (vedi le descrizioni all'inizio). L'utilizzo del sistema qui descritto garantisce un serraggio rapido, semplice, privo di torsione e privo dì carichi laterali della madrevite a parità di un forza dì preserraggio uniforme e di un'elevata precisione. I tempi di sostituzione dei cilindri possono essere ridotti in modo essenziale. In questo modo si richiede una preparazione specialistica relativamente limitata degli addetti al montaggio.

I questo modo è possibile in modo particolarmente semplice eseguire una sostituzione dei cilindri. Dopo la rimozione dell'elemento di serraggio 28 si possono rimuovere infatti le due parti 6' e 6'' dell'albero 6 di cilindro, per cui si può facilmente allentare l'unione costruita a guisa di sistema ad assi innestabili. Attraverso l'estrazione della parte 6’ dell'albero 6 dì cilindro si può facilmente smontare il cilindro 2.

Nella realizzazione secondo l'invenzione viene mantenuto il princìpio delle cassette guidate scorrevoli, descritto nel documento citato all'inizio DE 103 07 199 B3. Si fa quindi espressamente riferimento a questo documento.

Il progetto qui proposto non viene applicato solamente, ma preferibilmente in gabbie di laminazione appostabilì per SRW e MW ed in particolare durante la laminazione di finitura di tubi, aste d'acciaio o fili metallici.

Elenco dei riferimenti

1 gabbia di laminazione

2 cilindro

3 cilindro

4 cilindro

5 apertura di calibro centrale

6 albero di cilindro

6' parte dell'albero di cilindro

6'' parte dell'albero di cilindro

7 albero di cilindro

8 albero di cilindro

9 boccola eccentrica

10 boccola eccentrica

11 boccola eccentrica

12 corpo

13 punto di contatto

14 attuatore linearmente scorrevole

15 asse longitudinale dell'attuatore

16 appiattimento

17 appiattimento

18 testa snodata

19 filettatura

20 pignone dentato

21 ruota cava

22 controelemento di pressione

23 asse longitudinale del controelemento di pressione

24 molla di compressione a gas

25 organo di trasmissione della forza

26 asta di serraggio

27 tratto filettato

28 elemento di serraggio

29 pignone conico

30 foro centrale

x direzione di scorrimento

y direzione di spostamento radiale

e eccentricità

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gabbia di laminazione (1) per laminare prodotti oblunghi, con numerosi cilindri (2, 3, 4) disposti in un piano, ì quali formano un'apertura di calibro centrale (5) e sono supportati sui rispettivi alberi (6, 7, 8) di cilindro, laddove i cilindri (2, 3, 4} ossia i loro alberi (6, 7, 8) sono supportati attraverso boccole eccentriche (9, 10, 11) in un corpo (12), in modo tale, per cui all’atto della rotazione delle boccole eccentriche (9, 10, 11) avviene un avvicinamento radiale dei cilindri (2, 3, 4) sul prodotto da laminare, caratterizzata dal fatto che le boccole eccentriche (9, 10, 11) presentano su un punto perimetrale un punto di contatto (13), al quale s'impegna un attuatore linearmente scorrevole (14) per la rotazione della boccola eccentrica (9, 10, 11) relativamente al corpo (12).
2. 2. Gabbia di laminazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'asse longitudinale (15) dell'attuatore linearmente scorrevole (14) è orientato tangenzialmente alla boccola eccentrica (9, 10, 11)·
3. 3. Gabbia di laminazione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che il punto di contatto (13) viene formato per mezzo dì appiattimenti (16, 17) ricavati nella circonferenza esterna della boccola eccentrica (9, 10, 11), i quali lasciano lo spazio fra loro per una testa snodata (18),
4. 4. Gabbia di laminazione secondo una delle rivendicazioni 1 a 3, caratterizzata dal fatto che l'attuatore linearmente scorrevole (14) è realizzato quale asta di trazione o di pressione,
5. 5. Gabbia di laminazione secondo una delle rivendicazioni 1 a 4, caratterizzata dal fatto che l'attuatore linearmente scorrevole (14) presenta in una zona distanziata dal punto di contatto (13) una filettatura (19), la quale è impegnata con una controfilettatura nel corpo (12).
6. 6. Gabbia di laminazione secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che l'attuatore linearmente scorrevole (14) è munito nella sua estremità distanziata dal punto di contatto (13) di un pignone dentato (20), alla rotazione del quale viene spostato linearmente l'attuatore (14).
7. 7. Gabbia di laminazione secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che il pignone dentato (20) s’ingrana con una ruota cava (21) internamente dentata.
8. 8. Gabbia di laminazione secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che l'attuatore linearmente scorrevole (14) ed il pignone dentato (20) sono collegati fra loro non girevoli e tuttavia scorrevoli nella direzione assiale dell'attuatore (14).
9. 9. Gabbia di laminazione secondo una delle rivendicazioni 1 a 8, caratterizzata dal fatto che al punto di contatto (13) s'impegna un controelemento di pressione (22).
10. 10. Gabbia di laminazione secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che il controelemento di pressione (22) è realizzato astiforme.
11. 11. Gabbia di laminazione secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che l'asse longitudinale (23) del controelemento di pressione (22) e l'asse longitudinale (15) dell'attuatore linearmente scorrevole ( 14 ) sono allineati.
12. 12. Gabbia di laminazione secondo una delle rivendicazioni 9 a 11, caratterizzata dal fatto che il controelemento di pressione (22) è una molla di compressione a gas (24).
13. 13. Gabbia di laminazione secondo una delle rivendicazioni 9 a 12, caratterizzata dal fatto che l'attuatore linearmente scorrevole (14) ed il controelemento di pressione (22) s'impegnano su lati opposti del punto di contatto {13).
14. 14. Gabbia di laminazione secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che l'attuatore linearmente scorrevole (14) ed il controelemento di pressione (22) sono articolati ad un organo di trasmissione della forza (25), il quale è collegato con il punto di contatto (13) ad accoppiamento di forma nella direzione tangenziale .
15. 15. Gabbia di laminazione secondo la rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che l’organo di trasmissione della forza (25) è realizzato quale elemento a forma di U, laddove sui due rami dell'elemento s'impegnano l'attuatore linearmente scorrevole (14) ossia il controelemento di pressione {22} .
16. 16. Gabbia di laminazione in particolare secondo una delle rivendicazioni 1 a 15, caratterizzata dal fatto che almeno un albero (6, 7, 8) di cilindro è composto almeno da due parti (6‘, 6''), laddove almeno le due parti (6', 6'') sono serrabìli attraverso un'asta di serraggio (26), laddove l'asta di serraggio (26) è avvitabile con un tratto filettato (27) disposto nella zona d’estremità assiale in una delle parti (6'', 7’’, 8'') e laddove l'asta di serraggio è assialmente serrabile nella sua altra zona d'estremità assiale con un elemento di serraggio (28) contro almeno l’altra parte (6').
17. 17. Gabbia di laminazione secondo la rivendicazione 16, caratterizzata dal fatto che l'elemento di serraggio (28) è una madrevite dì serraggio filettata meccanica.
18. 18. Gabbia di laminazione secondo la rivendicazione 16 o 17, caratterizzata dal fatto che l'asta di serraggio (26) è disposta concentrica alle parti (6' 6’’) dell'albero (6, 7, 8) di cilindro.
19. 19. Gabbia di laminazione secondo una delle rivendicazioni 16 a 18, caratterizzata dal fatto che almeno due parti (6', 6’’) dell'albero (6, 7, 8) di cilindro sono realizzate quale sistema di assi ad innesto.
20. 20 Gabbia di laminazione secondo una delle rivendicazioni 16 a 19, caratterizzata dal fatto che l'albero (6, 7, 8) di cilindro comprende inoltre almeno un pignone conico (29) collegato con esso in modo non girevole.
21. 21. Gabbia di laminazione secondo una delle rivendicazioni 1 a 20, caratterizzata dal fatto che gli alberi (6, 7, 8) di cilindro sono azionabili attraverso un treno di ingranaggi da un unico azionamento.