ITMI20112287A1 - Dispositivo di supporto per rotoli di lamiera - Google Patents

Description

DISPOSITIVO DI SUPPORTO PER ROTOLI DI LAMIERA

La presente invenzione riguarda in generale la produzione di rotoli di lamiere sottili mediante processi di laminazione ed in particolare un dispositivo adatto a sostenere rotoli di lamiera, con particolare ma non esclusivo riferimento ai rotoli di lamiera di acciaio prodotti in un impianto di colata continua e laminazione diretta senza soluzione di continuità.

La colata continua è un processo di produzione industriale in cui un materiale metallico allo stato liquido, ad esempio acciaio, viene colato per gravità da una siviera in una paniera e da questa in una lingottiera. Come noto, la lingottiera di un impianto di colata continua è uno stampo a fondo aperto comprendente pareti in rame che, durante il funzionamento dell’ impianto, vengono costantemente raffreddate con acqua.

Grazie alla presenza di un sistema di raffreddamento, il metallo liquido che attraversa la lingottiera inizia un processo di solidificazione superficiale formando una bramma. La superficie esterna solidificata conferisce alla bramma un livello di stabilità tale da consentirne la discesa attraverso un percorso ad arco, il cui diametro misura alcuni metri, nel quale continua il processo di solidificazione.

Nella produzione delle lamiere, una volta giunta in orizzontale la bramma passa attraverso una pluralità di gabbie di una linea di laminazione, che ne riducono progressivamente lo spessore fino ad ottenere uno spessore finale desiderato.

Le lamiere di spessore sottile, ad esempio dell’ordine di 1.5 mm o inferiore, vengono tipicamente avvolte in continuo a valle della linea di laminazione formando rotoli noti anche con il termine inglese “coils”. I rotoli di lamiera vengono legati mediante una o più regge, generalmente metalliche, che li avvolgono circonferenzialmente e vengono infine prelevati dalla linea di laminazione ed immagazzinati.

È noto che a causa degli spessori sottili delle lamiere, il lembo terminale interno, ovvero la spira più interna, di un rotolo tende a distaccarsi da esso per effetto del proprio peso quando il suo lembo terminale si trova al di sopra di un piano di mezzeria orizzontale del rotolo. Questo problema è maggiormente sentito nei rotoli di lamiera laminati a caldo, come avviene negli impianti di colata continua e laminazione diretta senza soluzione di continuità, che vengono avvolti a temperature dell’ordine dei 500-600°C e quindi presentano generalmente una rigidità inferiore rispetto a quelli laminati a freddo.

Il distacco della spira più interna riduce la sezione del nucleo cavo del rotolo, ostacolando l’inserimento dei ganci che vengono normalmente utilizzati per prelevare i rotoli dalla linea di laminazione. Conseguentemente, la spira più interna viene urtata e danneggiata.

Esiste dunque l’esigenza di agevolare le operazioni di prelevamento dei rotoli di lamiera minimizzando nel contempo i rischi di danneggiamento della spira più interna, il che costituisce uno scopo della presente invenzione.

Più in particolare, è uno scopo della presente invenzione quello di fornire un dispositivo di supporto per rotoli di lamiera atto a ricevere un rotolo di lamiera a valle di una linea di laminazione ed a consentirne il posizionamento in modo che la spira più interna resti a contatto con le spire adiacenti durante l’inserimento dei ganci atti ad afferrarlo senza danneggiare le spire interne.

Un’idea di soluzione alla base della presente invenzione è quella di realizzare un dispositivo di supporto comprendente una pluralità di rulli atti a ricevere e sostenere un rotolo di lamiera in cui almeno un rullo è motorizzato. Azionando il rullo motorizzato è possibile far ruotare un rotolo di lamiera attorno al proprio asse, modificando la posizione della spira più interna qualora essa si distacchi dalle spire adiacenti per effetto del suo peso.

I rulli del dispositivo di supporto sono vantaggiosamente provvisti di scanalature circonferenziali corrispondenti alle posizioni dei nastri utilizzati per mantenere chiusi i rotoli di lamiera. Questa soluzione infatti consente di evitare che i nastri si danneggino o si strappino a causa delle pressioni esercitate sui rulli dai rotoli per effetto del loro peso.

La previsione di scanalature circonferenziali consente inoltre di ottenere un appoggio stabile delle superfici dei rotoli di lamiera sui rulli del dispositivo di supporto, a beneficio delle manovre di prelevamento.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, il dispositivo di supporto può essere vantaggiosamente provvisto di un sistema di controllo e di sensori atti a rilevare automaticamente il distacco della spira più interna dalle spire adiacenti, consentendo di azionare il rullo motorizzato in risposta ad un segnale di allarme.

Un altro vantaggio offerto dall’invenzione è che il dispositivo di supporto può essere impiegato sia a valle di una linea di laminazione che in un magazzino consentendo in ogni caso il prelevamento dei rotoli di lamiera in condizioni ideali.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del dispositivo di supporto per rotoli di lamiera secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di una sua forma realizzativa con riferimento agli annessi disegni in cui:

la figura 1 è una vista laterale che mostra schematicamente un dispositivo di supporto secondo Γ invenzione sul quale è disposto un rotolo di lamiera;

le figure 2a e 2b sono viste laterali che mostrano schematicamente due posizioni del rotolo sul dispositivo di supporto secondo Γ invenzione; e

la figura 3 è una vista prospettica che mostra il dispositivo di supporto di figura 1 con il rotolo di lamiera.

Facendo riferimento alle figure, il dispositivo di supporto 10 comprende un telaio 20 ed una pluralità di rulli 30 atti a ricevere e sostenere un rotolo 40 di lamiera. I rulli 30 sono vincolati girevolmente al telaio 20 attorno ai rispettivi assi e sono disposti su di esso con gli assi paralleli tra loro e paralleli ad un piano di appoggio del telaio 20 al terreno. Pertanto i rulli 30 sono sostanzialmente disposti in orizzontale.

Conseguentemente, il rotolo 40 poggia sul dispositivo 10 sostanzialmente in orizzontale, cioè con il suo asse O parallelo al terreno.

Nella forma realizzativa illustrata, sono schematicamente mostrati due soli rulli 30 opportunamente distanziati per accogliere il rotolo 40. In particolare, il rotolo 40 poggia sui due rulli 30, disposti simmetricamente rispetto ad un piano V di mezzeria verticale del telaio 20, in due zone schematicamente indicate con le lettere di riferimento A e B, che sono idealmente due generatrici delle superfici cilindriche dei rulli 30, ma che in realtà, per effetto delle compressioni locali dei materiali a contatto, sono sostanzialmente due superfici.

Si comprenderà tuttavia che il dispositivo di supporto 10 potrebbe comprendere ulteriori rulli, ad esempio disposti tra i due rulli 30 mostrati nelle figure 1 e 2 allo scopo di offrire maggiore appoggio al rotolo 40, oppure disposti lateralmente al rotolo 40, ad esempio diametralmente opposti rispetto al piano V di mezzeria verticale, allo scopo di impedire eventuali spostamenti laterali che potrebbero causarne la fuoriuscita dal dispositivo di supporto 10.

I rulli 30 sono preferibilmente fatti di acciaio e presentano superfici lisce e rettificate, che garantiscono un buon appoggio del rotolo 40 senza alterarne la finitura superficiale. Per effetto del peso elevato del rotolo 40, infatti, eventuali superfici zigrinate o similmente lavorate dei rulli 30 ne inciderebbero la spira più esterna.

Secondo la presente invenzione, il dispositivo di supporto 10 comprende inoltre mezzi di azionamento (non mostrati), ad esempio un motore idraulico, collegati ad almeno uno dei rulli 30 ed atti a consentirne la rotazione. L’azionamento in rotazione dell’ almeno un rullo 30 consente di far ruotare il rotolo 40 di lamiera, che poggia sui rulli 30 nelle zone di contatto A e B, attorno al proprio asse O allo scopo di correggere la posizione della spira più interna nel caso essa si distacchi per effetto del proprio peso dalle spire adiacenti.

Come mostrato in figura 2a, può accadere infatti che successivamente allo scaricamento di un rotolo 40 da una linea di laminazione, la sua spira più interna 41 si trovi con un lembo terminale 42 al di sopra di una piano di mezzeria orizzontale H del rotolo 40 passante per il suo asse O, quindi perpendicolare al piano di mezzeria verticale V del telaio 20, con la conseguenza che, per effetto del suo peso, il lembo terminale 41 tende a cadere verso il centro del rotolo 40.

Come spiegato, lo spostamento del lembo terminale 42 verso il centro del rotolo 40 ostruisce la sezione del suo nucleo cavo, ostacolando l’inserimento dei ganci atti a sollevare il rotolo 40 per movimentarlo, ad esempio, dalla bnea di laminazione verso un magazzino.

Facendo ruotare il rotolo 40 attorno al proprio asse O mediante Γ almeno un rullo 30 motorizzato è possibile portare il lembo terminale 42 al di sotto della piano di mezzeria orizzontale H, con il risultato che, per effetto del suo stesso peso, la spira 41 tende ad aderire alle spire adiacenti senza più ostruire la sezione del nucleo cavo.

Come mostrato in figura 2b, la direzione di avvolgimento è schematicamente mostrata con una freccia W orientata da sinistra verso destra. Il rullo 30 viene fatto ruotare in senso orario, come mostrato dalla freccia R, facendo così ruotare il rotolo 40 in senso antiorario, come mostrato dalla freccia C, causando la caduta della spira più interna 41 sulle spire adiacenti per effetto del suo peso una volta che il lembo 42 si trova al di sotto del piano di mezzeria orizzontale H.

Più in generale, la rotazione del rullo motorizzato 30 è tale da generare una rotazione del rotolo di lamiera 40 nella direzione opposta a quella di avvolgimento. Questa caratteristica è vantaggiosa in quanto consente di evitare che, per effetto del loro peso, più spire interne del rotolo 40 si distacchino da quelle adiacenti facendogli perdere compattezza.

Considerando la direzione W di avvolgimento, Γ almeno un rullo 30 motorizzato è preferibilmente disposto a valle del piano di mezzeria verticale V del telaio 20. L’inventore ha infatti osservato che per effetto del peso molto elevato del rotolo 40, ad esempio dell’ordine delle venti tonnellate o superiore, i rulli 30 non motorizzati possono offrire coppie resistenti non trascurabili dovute agli attriti sui rispettivi supporti sul telaio 20.

Ancora con riferimento alla figura 2b, si comprenderà che, disponendo il rullo 30 motorizzato a monte del piano di mezzeria verticale V rispetto alla direzione W di avvolgimento, una coppia resistente esercitata dal rullo 30 non motorizzato tenderebbe a comprimere il tratto compreso tra le zone di appoggio A e B del rotolo 40 sui rulli 30. Al contrario, disponendo il rullo 30 motorizzato a valle del piano di mezzeria verticale V rispetto alla direzione W di avvolgimento, una coppia resistente esercitata dal rullo 30 non motorizzato tende a sottoporre a trazione il tratto compreso tra punti di appoggio A e B del rotolo 40 sui rulli 30, il che risulta vantaggiosamente in un’azione di compattamento del rotolo 40 che contribuisce a mantenerlo chiuso.

Facendo ora riferimento alla figura 3, i rulli 30 sono preferibilmente provvisti sui rispettivi mantelli di una o più scanalature circonferenziali 3 1 opportunamente distanziate nella loro direzione assiale ed aventi larghezza e profondità adatte ad alloggiare dei nastri 50 normalmente utilizzati per mantenere chiuso il rotolo 40. In tal modo, fatta eccezione per le porzioni della superficie circonferenziale coperte dai nastri 50, il rotolo 40 poggia con continuità sui rulli 30, avendo così un appoggio stabile sia staticamente che durante la rotazione necessaria per modificare la posizione del lembo terminale 42 della spira più interna 41.

Nella forma realizzativa illustrata i rulli 30 sono rispettivamente provvisti di una coppia di scanalature circonferenziali 31 atte ad accogliere una coppia di nastri 50 avvolti sul rotolo 40. Si comprenderà tuttavia che il numero di scanalature non è vincolante nell 'invenzione e che esso può variare in funzione del numero di nastri necessari per fasciare i rotoli di lamiera prodotti da una particolare linea di laminazione.

Secondo un ulteriore aspetto dell’ invenzione, il dispositivo 10 di supporto può comprendere un sistema di controllo (non mostrato) ed uno o più sensori (non mostrati), ad esempio di tipo ottico, adatti a rilevare lo spostamento della spira più interna 41 ed a generare un segnale di allarme in grado di consentire l’attivazione automatica dei mezzi di azionamento, e quindi del rullo 30 ad essi collegato, attraverso il sistema di controllo.

La forma realizzativa dell’invenzione qui descritta ed illustrata costituisce solo un esempio suscettibile di numerose varianti. Ad esempio, il dispositivo di supporto 10 può comprendere mezzi di regolazione atti a variare la distanza relativa tra i rulli 30. Tali mezzi di regolazione possono ad esempio comprendere attuatoli lineari di tipo elettrico o idraulico, e consentono di utilizzare il dispositivo di supporto 10 con rotoli di lamiera di diametro diverso.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (10) di supporto per rotoli di lamiera comprendente una pluralità di rulli (30) atti a ricevere e sostenere un rotolo (40) di lamiera, in cui detti rulli (30) sono vincolati girevolmente ad un telaio (20) di detto dispositivo (10) di supporto attorno ai rispettivi assi e sono disposti su detto telaio (20) con assi paralleli tra loro e sostanzialmente orizzontali ed in cui il dispositivo (10) di supporto comprende inoltre mezzi di azionamento collegati ad almeno uno dei rulli (30) ed atti a consentirne la rotazione attorno al proprio asse.
2. 2. Dispositivo (10) di supporto secondo la rivendicazione 1, in cui l’almeno un rullo (30) collegato a detti mezzi di azionamento è disposto a valle di un piano (V) di mezzeria verticale del telaio (20) rispetto ad una direzione (W) di avvolgimento del rotolo (40).
3. 3. Dispositivo (10) di supporto secondo la rivendicazione 2, in cui il rullo (30) collegato ai mezzi di azionamento viene azionato in rotazione in una direzione (R) opposta ad una direzione (W) di avvolgimento del rotolo (40).
4. 4. Dispositivo (10) di supporto secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui i rulli (30) sono provvisti di scanalature circonferenziali (31) distanziate nella loro direzione assiale e adatte ad alloggiare nastri (50) utilizzati per mantenere chiuso il rotolo (40).
5. 5. Dispositivo (10) di supporto secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, comprendente inoltre mezzi di regolazione atti a variare la distanza relativa tra i rulli (30).
6. 6. Dispositivo (10) di supporto secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, comprendente inoltre un sistema di controllo ed uno o più sensori ad esso collegati ed atti a rilevare lo spostamento della spira più interna (41) del rotolo (40).
7. 7. Linea di laminazione comprendente almeno un dispositivo (10) di supporto secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6.