ITMI20130628A1 - Laminatoio integrato per tubi senza saldatura a laminazione trasversale - Google Patents

Description

“LAMINATOIO INTEGRATO PER TUBI SENZA SALDATURA A LAMINAZIONE TRASVERSALEâ€

Campo dell’invenzione

Il campo dell’invenzione à ̈ quello della produzione di tubi laminati senza saldatura, mediante laminatoio a laminazione trasversale.

Stato della tecnica

Una operazione di laminazione dei tubi senza saldatura à ̈ generalmente realizzata in tre fasi: la fase di perforazione, di laminazione propriamente detta, definita anche di finitura, e la fase di calibrazione al diametro finale richiesto.

La fase della perforazione viene realizzata mediante una laminazione trasversale con una gabbia di laminazione avente rulli ad assi sghembi operanti su un utensile interno sagomato a ogiva , chiamato punta .

La fase di laminazione successiva viene effettuata con laminatoi di tipo longitudinale multi gabbia a due o tre rulli per gabbia operanti su mandrino mobile, oppure su laminatoi di tipo trasversale a due o tre rulli operanti su utensile a punta o su mandrino mobile.

A questi ultimi laminatoi appartengono i laminatoi di tipo Assel, Accu Roll, Diescher, Espansore Rotante e entrambi i tipi di laminatoi, siano essi longitudinali o trasversali, hanno la caratteristica che la loro velocità di lavorazione à ̈ totalmente indipendente dalla velocità del perforatore che li precede nella linea di lavorazione. Questa indipendenza di funzionamento à ̈ una conseguenza diretta del caricamento trasversale del prodotto da laminare, che viene utilizzato all’entrata del laminatoio finitore e all’uscita trasversale dal perforatore. Una conseguenza di ciò à ̈ che i due laminatoi perforatore e finitore sono disposti consecutivamente lungo direttrici di laminazione parallele, non coincidenti. Il trasferimento del pezzo da laminare dalla gabbia di perforazione alla gabbia di finitura disposte distanziate e disassate comporta parecchi problemi dovuti al tempo impiegato per questo trasferimento, nel corso del quale viene risucchiata all’interno dell’elemento forato aria fresca, per cui l’ossigeno reagisce con il metallo incandescente formando ossidi dannosi per la successiva laminazione e per la qualità finale dei tubi laminati. Un laminatoio dello stato della tecnica à ̈ illustrato nella figura 3 in cui à ̈ rappresentato un perforatore seguito da un laminatoio longitudinale operante su mandrino.

Ovviamente oltre l’ossidazione interna vi à ̈ un raffreddamento accentuato del forato, fenomeno pregiudizievole per la qualità della successiva laminazione.

La disposizione della gabbia di perforazione e della gabbia di finitura con assi paralleli distanziati e sfalsati comporta che tutta la campata del capannone che ospita l’impianto di laminazione dei tubi deve essere molto larga, tipicamente di larghezza compresa almeno tra 33 e 42 m, cosa che implica elevati costi di investimento e di gestione di tutto l’impianto.

Sommario dell’invenzione

Scopo primario della presente invenzione à ̈ quello di prevedere un laminatoio integrato per tubi senza saldatura che sia più economico di quelli oggi maggiormente diffusi, riducendo il costo dell’investimento non solo dal punto di vista costruttivo che operativo.

Questi ed altri scopi sono raggiunti mediante un laminatoio a laminazione trasversale per laminare tubi senza saldatura, definente un primo asse di laminazione, comprendente una gabbia di perforazione avente rulli di laminazione con rispettivi assi sghembi, avente un proprio asse di laminazione coincidente con detto primo asse di laminazione, atta a produrre un primo tubo avente una prima lunghezza di laminato dopo l’operazione di perforazione di una billetta, almeno una gabbia di finitura avente rulli di laminazione con rispettivi assi sghembi, avente un proprio asse di laminazione coincidente con detto primo asse di laminazione, atta a produrre un secondo tubo a partire dal primo tubo, avente una seconda lunghezza di laminato dopo un’operazione di finitura del primo tubo, la almeno una gabbia di finitura essendo disposta ad una distanza a valle della gabbia di perforazione non inferiore alla prima lunghezza di laminato, in modo che durante le operazioni di laminazione la presa dell’estremità anteriore del primo tubo da parte della gabbia di finitura può avvenire solo dopo che l’estremità posteriore del primo tubo non à ̈ più in presa nella gabbia di perforazione.

Grazie alla soluzione del laminatoio dell’invenzione si riducono di molto sia i costi iniziali di costruzione che i costi operativi. Infatti anche il macchinario che serve al funzionamento dell’impianto di laminazione risulta semplificato e ne vengono ridotti i costi di costruzione. Inoltre si possono ridurre anche i costi di istallazione in termini di opere civili, per es. realizzando scavi e fondazioni di minori dimensioni, e di costruzione del capannone, per es. riducendone l’altezza e specialmente la larghezza delle campate. Non meno importanti sono i risparmi che si ottengono per esempio nell’impiego di impianti ausiliari di minori dimensioni, infatti riducendo le larghezze delle campate, per es. si possono prevedere carroponti più corti e di costo inferiore. Anche il peso totale della struttura del capannone risulta ridotto con ripercussione positiva sul costo globale.

Il laminatoio dell’invenzione consegue un vantaggio di grande importanza consistente nell’accorpamento su di un asse di laminazione comune e unico dei primi due stadi di deformazione del prodotto di laminazione, cioà ̈ lo stadio di perforazione e quello di laminazione di finitura. Questi due stadi risultano distanziati solo di una distanza che risulta solo leggermente superiore alla lunghezza del forato. Questa caratteristica supera molti svantaggi dei laminatoi per tubi della tecnica nota, che non divulga laminatoi di tipo trasversale con gabbie montate lungo lo stesso asse di laminazione.

Con il termine integrato si intende un laminatoio dove la fase di perforazione e di laminazione di finitura sono effettuate in rapida successione sullo stesso asse di laminazione.

Le rivendicazioni dipendenti si riferiscono a forme di realizzazione preferite dell’invenzione.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di un laminatoio conforme all’invenzione, illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la Figura 1 rappresenta una vista in pianta di un laminatoio secondo l’invenzione; la Figura 2 rappresenta una vista in pianta di una diversa variante del laminatoio secondo l’invenzione;

la Figura 3 rappresenta una vista in pianta di un laminatoio perforatore a laminazione trasversale seguito da un laminatoio longitudinale multigabbia dello stato della tecnica nota;

le Figure da 4a a 4h rappresentano gli stadi di un processo di laminazione di tubi messo in opera con il laminatoio dell’invenzione.

A numeri di riferimento uguali nelle varie figure corrispondono gli stessi elementi o componenti.

Descrizione in dettaglio di forme di realizzazione dell’invenzione

Con particolare riferimento alle figure, un laminatoio 1, conforme all’invenzione, comprende una gabbia di perforazione 2 e una gabbia di laminazione 3, definita anche di finitura disposte in successione lungo la linea di laminazione R comune ad entrambe le gabbie 2 e 3. Le gabbie 2 e 3 sono del tipo a laminazione trasversale, ossia del tipo avente i rulli di laminazione disposti con i propri assi sghembi rispetto all’asse del tubo 8 da laminare. La gabbia di perforazione 2 ha due rulli di lavoro verticali, cioà ̈ disposti uno sopra e l’altro sotto l’asse di laminazione R, due guide laterali di tipo fisso o eventualmente a disco, una terna di guida 9 della stanga 6 montata all’interno della gabbia di perforazione 2 dal lato di uscita del tubo. Le allunghe di comando 11, 12 e relativi motori 13, 14 della gabbia di perforazione 2 sono montati dal lato entrata del tubo, a sinistra nella rappresentazione della figura 1.

La gabbia di finitura 3 posta immediatamente a valle della gabbia di perforazione 2, ha due rulli di lavoro verticali, cioà ̈ disposti sopra e sotto l’asse di laminazione, due guide laterali di tipo a disco, una terna di guida 10 della stanga 6 montata all’interno della gabbia di finitura 3 dal lato di entrata. Le allunghe di comando e i relativi motori sono montati dal lato di uscita. Preferibilmente la gabbia di finitura 3 à ̈ identica alla prima gabbia perforatrice 2, ma ruotata di 180° intorno all’asse verticale della gabbia stessa per cui le allunghe di comando 15, 16 e i relativi motori 17, 18 della gabbia di finitura 3 sono disposti dalla parte opposta della zona che separa la gabbia di perforazione 2 dalla gabbia di finitura 3, formando, visto dall’alto, una disposizione ad X.

In una disposizione come quella di questa forma di realizzazione il carico della billetta 8 alla gabbia di perforazione 2 à ̈ effettuato da destra, cioà ̈ nella direzione della freccia D e lo scarico dalla gabbia di finitura 3 à ̈ a sinistra, cioà ̈ nella direzione della freccia S, comunemente detta disposizione a “S†. In un caso del genere la stanga 6 ruota sempre in verso orario sia nella perforazione che nella laminazione di finitura, prendendo il riferimento di un osservatore che guarda il tubo che viene laminato dalla posizione a monte del laminatoio.

E’ possibile scegliere una disposizione inversa in cui il carico della billetta 8 alla gabbia di perforazione 2 à ̈ effettuato da sinistra e lo scarico della gabbia di finitura à ̈ a destra, la cosiddetta disposizione a “Z†. In questo caso la stanga ruota sempre in verso antiorario sia nella prima che nella seconda laminazione.

La laminazione nella gabbia di finitura 3 avviene preferibilmente su punta montata in una zona intermedia della stanga. In alternativa questo tipo di laminazione può essere sostituita da una laminazione su mandrino cilindrico, inserendo dispositivi atti a produrre un movimento assiale del mandrino stesso. In questa variante à ̈ necessario che il mandrino operi in compressione e non in trazione. Un vantaggio della laminazione integrata sullo stesso asse di laminazione à ̈ che si limita la quantità di aria che entra nel forato, essendo la stanga all’interno del forato tra la perforazione e la laminazione, diventano non strettamente necessari sistemi di disossidazione del forato e sistemi di lubrificazione dell’utensile interno, a tutto vantaggio dell’economia di produzione e dell’assenza di fumi prodotti dalla combustione dei disossidanti e dei lubrificanti.

Oltre a queste gabbie 2 e 3 il laminatoio comprende anche una sezione di entrata, non illustrata,disposta a monte della gabbia di perforazione 2, di tipo tradizionale composta da un canale aperto e da una parte terminale chiusa denominata cannone che guida la billetta alla prima gabbia. E’ anche previsto un dispositivo spintore, per es. a comando idraulico o elettromeccanico, per spingere la billetta 8 tra i rulli di lavoro della gabbia di perforazione 2.

Una sezione intermedia 4 à ̈ localizzata a valle della gabbia di perforazione 2 e prima della gabbia di finitura 3 che assolve gli scopi di guidare la stanga 6 centrandola all’asse di laminazione mediante una o più terne di guida, non illustrate, di sostenere e movimentare possibilmente con moto elicoidale il forato in uscita dalla gabbia di perforazione 2 per alimentare la gabbia di laminazione 3. Tale funzione può essere realizzata con una via a rulli sghemba a scomparsa e un rullo pressore superiore oppure, eventualmente, da una o più coppie di rulli sghembi contrapposti motorizzati disposti a sinistra e a destra dell’asse di laminazione R. La sezione intermedia 4 ha anche lo scopo di creare uno spazio tra le gabbie di perforazione 2 e di laminazione 3, necessario per la manutenzione delle gabbie stesse e dei dispositivi montati su di esse.

Il laminatoio normalmente, ma non necessariamente, comprende inoltre anche un laminatoio calibratore disposto a valle della gabbia di finitura 3, non illustrata nelle figure e di tipo noto. Tale laminatoio può essere disposto su un asse parallelo all’asse di laminazione R. Vi à ̈ prevista anche una sezione di uscita per lo scarico del tubo laminato, che dispone di terne di guida e una via a rulli scomparente motorizzata.

Una volta finita la laminazione di finitura, la stanga 6 viene spostata verso il lato uscita e il tubo spostato assialmente dal lato di uscita, una volta sfilata la stanga 6 dal tubo un sistema, ad esempio di tipo a bracci rotanti, trasferisce lateralmente il tubo per la preparazione alla terza fase di calibrazione finale.

E’ previsto un dispositivo di movimentazione assiale della stanga 6, che à ̈ realizzato con un carro che si muove tra due posizioni una di lavoro e una arretrata per lo scarico del tubo e per la sostituzione della stanga stessa. In corrispondenza alla posizione di lavoro sono previsti mezzi di bloccaggio atti a ricevere la spinta assiale sulla stanga 6 stessa e mezzi di regolazione normalmente di tipo elettromeccanico per permettere il posizionamento assiale della punta 20 posta all’estremità anteriore della stanga 6 ed eventualmente quello della punta intermedia 21 in corrispondenza della gabbia di finitura 3.

Inoltre sono previste due stazioni doppie di raffreddamento delle punte 20 e 21, montate sulla stanga 6, disposte ai due lati della linea di laminazione R in corrispondenza della posizione arretrata della stanga 6 composte ciascuna da due tunnel apribili disposti in corrispondenza dei due utensili.

E’ previsto anche un sistema di cambio stanga fra una laminazione e la successiva, del tipo a bracci rotanti. Un braccio scarica la stanga 6, che ha servito alla laminazione di un tubo, alla fine di un ciclo di laminazione sulle due gabbie e contemporaneamente un secondo braccio carica la stanga successiva, in tutto uguale alla precedente, dalla stazione di raffreddamento disposta sul lato opposto, depositandola in asse di laminazione R. Inoltre à ̈ previsto un sistema di prerotazione della stanga 6 che opera in quel ciclo di laminazione, il quale permette di avviare la rotazione della stanga prima dell’imbocco alla gabbia di perforazione 2 e prima dell’imbocco sulla gabbia di finitura 3.

Trattandosi di componenti del laminatoio noti in questo ramo della tecnica, non sono illustrati nelle figure essendo la loro integrazione nel laminatoio dell’invenzione all’altezza delle conoscenze del tecnico del ramo.

La stanga 6 impegna allo stesso momento, nel corso della laminazione, sia la gabbia di perforazione 2 che la gabbia di laminazione 3 e supporta contemporaneamente la punta 20 atta a lavorare all’interno del corpo in laminazione sotto la gabbia di perforazione e la punta intermedia 21 atta a lavorare all’interno del primo tubo 7, in corrispondenza della gabbia di finitura. La stanga 6 à ̈ vantaggiosamente composta da due tratti 6’, 6†fissati l’uno all’altro e smontabili al fine di sostituire la punta intermedia 21. La connessione tra le due parti à ̈ realizzata con sistemi di connessione simili a quelli utilizzati nella connessione tra la punta di estremità 20 e la stanga. Questi sistemi di fissaggio sono per esempio realizzati da due perni che si impegnano in una scanalatura e sono affidabili e garantiscono una connessione robusta, ma allo stesso tempo facilmente e rapidamente smontabile.

La lunghezza del prodotto forato all’uscita della prima gabbia di perforazione 2, indicato con il numero di riferimento 7 per semplicità di comprensione, à ̈ maggiore della lunghezza iniziale della billetta 8 prima di essere perforata, ed à ̈ inferiore alla distanza L nominale tra le gabbie di perforazione 2 e di laminazione 3 diminuita delle dimensioni fisiche relative alla lunghezza di contatto tra rulli e materiale in uscita dalla gabbia di perforazione 2 e alla lunghezza di contatto tra rulli e materiale in entrata alla gabbia di laminazione 3.

Le gabbie di perforazione 2 e di finitura 3 sono vantaggiosamente identiche, solamente sono disposte in modo diverso, con la gabbia di perforazione 2 a due rulli ad asse verticale e allunghe di comando dal lato entrata del prodotto di laminazione, con dispositivi di guida laterale di tipo fisso o a disco rotante e con la gabbia di laminazione 3 di tipo verticale con dispositivi di guida a dischi rotanti, che risultano più adatti per la laminazione di corpi lunghi e sottili. Le allunghe di comando della gabbia di laminazione 3 sono disposte sul lato uscita del prodotto di laminazione dalla gabbia stessa.

In una variante del laminatoio, illustrata in figura 2, comprendente un espansore rotante 30 a valle della gabbia di perforazione 40, provvisto di rulli che presentano un elevato angolo di alimentazione, à ̈ possibile tenere la gabbia di perforazione 40 e l’espansore rotante 30 con le allunghe dal lato uscita di ciascuna gabbia senza la necessità di ruotare le gabbie. Anche i sistemi di guida nel passaggio da un rullo all’altro di ciascuna macchina potranno essere di tipo diverso.

In una ulteriore variante di realizzazione del laminatoio secondo l’invenzione entrambe le gabbie di perforazione e di laminazione possono avere rulli di tipo a botte, con il vantaggio di ridurre le fondazioni e senza avere la limitazione in altezza tipico delle macchine a rulli conici caratterizzate da un angolo di incrocio di 15° come comunemente usato nei perforatori a rulli conici.

E’ chiaro che le stesse gabbie potranno essere di tipo diverso ad esempio a 2 rulli orizzontali o a tre rulli senza uscire dall’ambito dell’invenzione.

Poiché à ̈ risaputo che durante la laminazione trasversale su ciascuna gabbia di un laminatoio di tipo trasversale, il moto di avanzamento del materiale in laminazione à ̈ di tipo elicoidale composto da una componente vettoriale di velocità assiale, diretta lungo l’asse di laminazione, e da una componente vettoriale di velocità angolare. Il valore di entrambe queste componenti di velocità à ̈ determinato dalla velocità di rotazione dei rulli di lavoro di ciascuna gabbia di perforazione 2 e di finitura 3 e dall’angolazione degli stessi rulli di ciascuna gabbia rispetto all’asse di laminazione R. Si ha quindi una torsione del prodotto di laminazione nel passaggio attraverso ogni gabbia.

Questa torsione del pezzo di laminazione che avviene durante il passaggio attraverso le gabbie causa degli slittamenti tra materiale e rulli e renderebbe inefficiente operare in serie con due gabbie successive del tipo a laminazione trasversale se fossero in presa contemporaneamente sullo stesso pezzo di laminazione, perché sarebbe necessario regolare le velocità assiali dei rulli di laminazione delle due gabbie successive con un controllo della velocità dei motori di una gabbia rispetto all’altra, per es. controllando le correnti dei motori istante per istante. Risulterebbe anche laborioso aggiustare l’angolo di alimentazione di una delle due gabbie con un controllo in tempo reale in quanto tale angolo di alimentazione viene regolato a vuoto, cioà ̈ senza il pezzo in laminazione e successivamente tale angolo viene fissato per mezzo di opportuni dispositivi di bloccaggio atti a bloccare la rotazione dei tamburi.

Con riferimento alle varie fasi illustrate nella figura 4 viene descritto un tipico processo di laminazione realizzato mediante il laminatoio secondo l’invenzione. Nella figura 4a viene illustrata lo stadio del processo in cui una billetta 8 di metallo da perforare e laminare viene convogliata verso l’asse di laminazione R lungo il quale viene allineata con la gabbia perforatrice 2. La stanga 6 à ̈ stata precedentemente allineata lungo l’asse di laminazione R in posizione tale da fare coincidere la punta 20 con la posizione di perforazione e laminazione tra i rulli della gabbia di laminazione 2, la porzione 6’ della stanga 6 si trova disposta tra la gabbia di perforazione 2 e la gabbia di finitura 3 e l’utensile intermedio 21 si trova in posizione di lavoro tra i rulli della gabbia di perforazione 3. La porzione 6†della stanga 6 si trova a valle della gabbia di finitura 3.

Come mostrato nella figura 4b, la billetta 8 viene spinta attraverso la gabbia di perforazione 2 dove essa viene perforata e laminata dall’azione dei rulli e della punta 20, muovendosi lungo l’asta 6 nella direzione della freccia F.

Nella figura 4c à ̈ mostrato lo stadio successivo in cui la billetta 8 à ̈ diventata un primo tubo che à ̈ indicato con 7, totalmente perforato e avendo subito una prima laminazione, di lunghezza superiore alla lunghezza iniziale della billetta. Nella figura 4d à ̈ mostrato il primo tubo 7 che ha proseguito il suo avanzamento lungo la stanga 6 nella direzione della freccia F e viene spinto attraverso la gabbia di finitura 3 dove, attraverso l’azione combinata dei rulli e della punta 21, subisce una seconda laminazione detta di finitura e anche un secondo allungamento diventando un secondo tubo indicato per convenienza con 19, più lungo e con parete più sottile del primo tubo 7. Essi sono chiamati primo e secondo tubo solo per convenienza benché si trattano dello stesso elementi nel corso di due stadi di lavorazione successivi.

Nella figura 4e à ̈ mostrato lo stadio in cui il secondo tubo 19 à ̈ uscito completamente dalla gabbia di finitura ed à ̈ ancora infilato sulla stanga 6. Nella figura 4f à ̈ mostrato lo stadio in cui la stanga 6 viene sfilata dal secondo tubo 19 ed à ̈ convogliata nei dispositivi di raffreddamento e lubrificazione preposti allo scopo, ma non illustrati. E’ anche mostrata la stanga 60, in tutto uguale alla stanga 6 già descritta sopra, che verrà impiegata per la laminazione della billetta successiva nel corso del ciclo successivo di laminazione. Nel contempo il secondo tubo 19, liberato dalla stanga 6 facendolo spostare lateralmente in direzione della freccia S.

La figura 4g mostra la successiva stanga 60 che viene allineata con l’asse di laminazione R e viene posizionata all’interno della gabbia di finitura 3 e della gabbia di perforazione 2 muovendola nella direzione della freccia E e posizionandola con le due punte 20 e 21 nelle rispettive posizioni di lavoro all’interno della gabbia di perforazione 2 e della gabbia di finitura 3.

Questo processo viene ripetuto tutte le volte che à ̈ necessario e ad ogni ciclo per la laminazione di ogni billetta viene utilizzata una stanga raffreddata e lubrificata per cui il laminatoio dispone del numero necessario di stanghe a soddisfare la capacità di laminazione del laminatoio, in funzione della velocità operativa di laminazione di ogni tubo. Nell’esempio descritto di realizzazione le stanghe sono due, ma possono essere di numero superiore in funzione delle esigenze di lavorazione.

Vengono qui presentati alcuni esempi di dimensionamento di un laminatoio secondo l’invenzione. Quando si tratta di realizzare un laminatoio del tipo a laminazione trasversale di finitura risulta preferibile, ma non necessario, limitare la lunghezza di uscita del tubo, ad esempio in un intervallo da 12 a 15 m, piuttosto che realizzare tubi di lunghezza cosiddetta doppia, compresa tra 24 e 30 m. In conseguenza di ciò il prodotto in uscita dalla prima gabbia di perforazione dopo la perforazione avrà una lunghezza compresa tra 8 e 9 m, e ne consegue che la billetta in entrata della gabbia di perforazione deve essere di una lunghezza compresa tra 5 e 5,5 m. Partendo da billette di tali dimensioni ne deriva che la distanza L tra le due gabbie à ̈ di 9-11 m.

In una variante di realizzazione del laminatoio in cui à ̈ previsto alla fine del processo di laminazione l’utilizzo di un espansore rotante come apparato di finitura, la billetta potrà avere una lunghezza indicativa di 6 m, producendo un forato di circa 12 m e un tubo finito all’uscita della gabbia di laminazione di una lunghezza di circa 15 m. In tal caso la distanza L tra la gabbia di perforazione e la gabbia di laminazione dovrà essere di 14 m circa.

Questo dimensionamento à ̈ scelto per svincolare la funzione di laminazione della gabbia di laminazione 3 dalla gabbia di perforazione 2, conseguendo i seguenti vantaggi operativi ed economici:

- à ̈ possibile impiegare trasformatori di potenza ridotta in quanto si à ̈ sicuri della non contemporaneità della richiesta di carico tra le due gabbie in quanto le stesse laminano in tempi diversi l’una dall’altra,

- non si sommano i carichi assiali sulla stanga su cui sono montati gli utensili che operano su entrambe le gabbie di perforazione e di laminazione in quanto la presa delle due gabbie sul prodotto di laminazione non à ̈ contemporanea.

- non vi à ̈ nessun vincolo operativo sugli angoli di alimentazione della gabbia di perforazione e della gabbia di laminazione a tutto vantaggio della possibilità di regolare le coppie di laminazione sulle due gabbie al fine di ottimizzare il dimensionamento delle gabbie e dei relativi sistemi di comando: allunghe, riduttori, motori.

- Non vi à ̈ alcun vincolo operativo sulle velocità dei motori della gabbia di perforazione e della gabbia di laminazione.

Il laminatoio integrato come descritto sopra permette di attuare un processo di perforazione e di laminazione caratterizzato dal fatto che le due fasi si susseguono sul medesimo asse di laminazione senza procedere all’estrazione della stanga e della punta di perforazione a valle della perforazione stessa, tale sequenza consente di sviluppare le prime due fasi di perforazione e laminazione in una zona di capannone di larghezza limitata ad esempio 21 m contro i 36 richiesti da un impianto tradizionale con evidente vantaggio economico sia sulla fornitura meccanica che sulla parte impiantistica.

Un ulteriore vantaggio deriva dall’eliminazione della lubrificazione dell’utensile interno del finitore e della necessità di lubrificare e disossidare l’interno del forato, con conseguente eliminazione delle cappe di aspirazione e del sistema di trattamento fumi. A valle del laminatoio integrato à ̈ previsto l’uso di un forno a induzione a passaggio seguito da un laminatoio di tipo calibratore di per sé noto. Scopo del calibratore à ̈ ottenere il diametro finale richiesto, mentre il forno a induzione viene impiegato sia per esigenze di layout in quanto permette di mantenere la campata stretta ma anche per la sua flessibilità di uso con la possibilità di essere facilmente regolato o addirittura spento in particolare quando vengono laminati spessori medio alti (18-30 mm per esempio).

E’ possibile impiegare un forno di riscaldo a monte del calibratore di tipo fossile ad esempio di tipo a barre mobili, al posto del forno ad induzione, se necessario al processo di laminazione.

Nel caso di laminatoio finitore di tipo espansore rotante sarà possibile prevedere a monte della calibrazione finale una macchina lisciante di tipo REELER con lo scopo di eliminare le ondulazioni sul tubo in uscita espander e migliorare le tolleranze di spessore del tubo stesso.

Il processo illustrato e il laminatoio che lo realizzano consentono quindi produrre in modo economico tubi senza saldatura su un impianto semplificato rispetto allo stato dell’arte, limitando gli ingombri trasversali e quindi il costo delle opere civili del capannone e delle gru di campata, riducendo la potenza elettrica istallata e limitando il costo delle attrezzature non essendoci mandrini e serie multiple di rulli per la perforazione e per il laminatoio finitore.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Laminatoio integrato a laminazione trasversale per laminare tubi senza saldatura, definente un primo asse di laminazione (R), comprendente una gabbia di perforazione (2) avente rulli di laminazione con rispettivi assi sghembi, avente un proprio asse di laminazione coincidente con detto primo asse di laminazione (R), atta a produrre un primo tubo (7) avente una prima lunghezza di laminato dopo l’operazione di perforazione di una billetta (8), almeno una gabbia di finitura (3) avente rulli di laminazione con rispettivi assi sghembi, avente un proprio asse di laminazione coincidente con detto primo asse di laminazione (R), atta a produrre un secondo tubo (19) a partire dal primo tubo (7), avente una seconda lunghezza di laminato dopo un’operazione di finitura del primo tubo (7), la almeno una gabbia di finitura (3) essendo disposta ad una distanza a valle della gabbia di perforazione (2) non inferiore alla prima lunghezza di laminato, in modo che durante le operazioni di laminazione la presa dell’estremità anteriore del primo tubo (7) da parte della gabbia di finitura (3) può avvenire solo dopo che l’estremità posteriore del primo tubo (7) non à ̈ più in presa nella gabbia di perforazione (2).
2. 2. Laminatoio secondo la rivendicazione 1, comprendente almeno una stanga (6) provvista di una punta di estremità (20) atta a perforare e a laminare la billetta (8), una prima porzione (6’), di lunghezza maggiore della prima lunghezza di laminato, una punta intermedia (21), atta a laminare il primo tubo (7) per trasformarlo in un secondo tubo (19), una seconda porzione (6†) di lunghezza maggiore della seconda lunghezza di laminato.
3. 3. Laminatoio secondo la rivendicazione 2, in cui una medesima stanga viene impiegata per l'operazione di perforazione sulla gabbia di perforazione (2) e anche per l'operazione di finitura sulla gabbia di finitura (3).
4. 4. Laminatoio secondo la rivendicazione 3, in cui la gabbia di perforazione (2) e la gabbia di finitura (3) sono identiche nella loro costituzione.
5. 5. Laminatoio secondo la rivendicazione 4, in cui la gabbia di finitura (3) à ̈ disposta lungo il primo asse di laminazione (R) ruotata di 180° intorno all’asse verticale della gabbia stessa, in modo tale che le allunghe di comando (15, 16) e i relativi motori (17, 18) della gabbia di finitura (3) sono disposti dalla parte opposta rispetto alla zona che separa la gabbia di perforazione (2) dalla gabbia di finitura (3), formando in pianta una disposizione ad X.
6. 6. Laminatoio secondo la rivendicazione 4, in cui la gabbia di perforazione (2) e la gabbia di finitura (3) sono disposte traslate una rispetto all’altra.
7. 7. Processo di laminazione realizzato mediante il laminatoio secondo la rivendicazione 2 comprendente i seguenti stadi: posizionamento di una stanga (6) lungo l’asse di laminazione (R) con la sua punta di estremità (20) posta all’interno della gabbia di perforazione (2) e con la sua punta intermedia (21) posta all’interno della gabbia di finitura, inserimento di una billetta (8) sull’asse di laminazione (R) e successiva perforazione della billetta (8) così da trasformarla in un primo tubo (7) perforato longitudinalmente avente una prima lunghezza di laminato e infilato sulla stanga (6), distacco completo del primo tubo (7) dalla gabbia di perforazione (2), afferraggio del primo tubo (7) da parte della gabbia di finitura (3) e laminazione del primo tubo (7) così da trasformarlo nel secondo tubo (19) avente una seconda lunghezza di laminato, distacco completo del secondo tubo (19) dalla gabbia di finitura (3) in posizione infilata sulla stanga (6), sfilamento della stanga (6) dal secondo tubo (19).
8. 8. Processo di laminazione secondo la rivendicazione 7, in cui dopo lo sfilamento della stanga dal secondo tubo (19), il secondo tubo viene trasportato ad una gabbia di laminazione di calibratura.
9. 9. Processo di laminazione secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui gli stadi sono ripetuti ad ogni ciclo di laminazione per ciascun tubo da laminare.