ITMI20131078A1 - Dispositivo di bilanciamento per un laminatoio - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo “Dispositivo di bilanciamento per un laminatoioâ€

[0001] Forma oggetto della presente invenzione un dispositivo per il bilanciamento di un laminatoio, più in particolare per il bilanciamento di un rullo in un laminatoio adatto alla lavorazione di prodotti allungati cavi e non, quali barre, verghe e tubi senza saldatura.

[0002] L’ambito di applicazione preferito dell’invenzione à ̈ quello della laminazione dei tubi senza saldatura, cui sarà fatto ampio riferimento nel seguito della trattazione, senza per questo escludere altri ambiti di laminazione assai simili.

[0003] Nell’ambito della laminazione di tubi senza saldatura sono ampiamente apprezzati i laminatoi continui a tre rulli regolabili radialmente, descritti di seguito in dettaglio.

[0004] Un laminatoio continuo a tre rulli regolabili comprende tipicamente una pluralità di stazioni di laminazione. Ciascuna delle stazioni comprende una cartuccia su cui, tramite apposite strutture porta-rullo, sono montati i tre rulli di laminazione. Le cartucce possono solitamente essere rimosse mantenendo montati su di esse i rulli e le rispettive strutture portarullo. In questo modo molte operazioni di manutenzione sono facilitate e/o velocizzate.

[0005] Le cartucce di due stazioni di laminazione adiacenti, sono solitamente montate in modo da essere ruotate di 60° l’una rispetto all’altra. Questo accorgimento consente di ottenere che la superficie del tubo che in una stazione viene a trovarsi tra due rulli, nella stazione successiva si trovi in corrispondenza della gola di un rullo. In tal modo si ottiene una qualità migliore e più omogenea del tubo laminato.

[0006] Ciascun rullo di laminazione à ̈ retto da una guarnitura per mezzo di cuscinetti volventi, solitamente cuscinetti a rulli. La guarnitura à ̈ a sua volta montata su una struttura porta-rullo che le conferisce, in modo in sé noto, un movimento radiale rispetto all’asse di laminazione X. Tale struttura, a seconda del tipo di laminatoio, può assumere la forma di una leva imperniata sulla cartuccia o di un cassetto scorrevole su apposite guide solidali alla cartuccia.

[0007] Ciascun rullo comprende poi un mancione adatto a consentire il collegamento con un albero di trasmissione (detto allunga) adatto a trasferire al rullo il moto di rotazione necessario a far avanzare il tubo durante la laminazione.

[0008] Durante la laminazione, la forza necessaria per ottenere la deformazione del tubo in lavorazione à ̈ fornita a ciascun rullo da un rispettivo martinetto. I martinetti sono solitamente montati sulla stazione, in modo da rimanere in posizione anche quando la cartuccia viene rimossa per le periodiche operazioni di manutenzione.

[0009] Le stazioni di laminazione comprendono solitamente anche apparati di bilanciamento della struttura porta-rullo. L’orientamento spaziale di alcune strutture porta-rullo può infatti far sì che esse, sotto l’azione del proprio peso, tendano ad allontanarsi dal martinetto.

[0010] Gli apparati di bilanciamento garantiscono che la superficie di spinta solidale alla struttura porta-rullo rimanga a contatto con la testa del martinetto. In modo in sé noto questo genere di apparati comprende solitamente un primo ancoraggio solidale alla struttura porta-rullo e un secondo ancoraggio solidale ad una struttura esterna, ferma rispetto alla struttura porta-rullo. Un attuatore vincolato ai due ancoraggi à ̈ adatto ed esercitare una forza che tende ad avvicinarli e garantisce così il contatto tra la struttura porta-rullo e il martinetto.

[0011] Il secondo ancoraggio cui à ̈ vincolato l’attuatore à ̈ preferibilmente solidale alla cartuccia. Questa soluzione nota consente di montare e smontare la cartuccia senza alcuna necessità di preoccuparsi degli apparati di bilanciamento.

[0012] In accordo con una differente soluzione nota, il secondo ancoraggio cui à ̈ vincolato l’attuatore à ̈ solidale alla stazione anziché alla cartuccia. Questa soluzione impone di vincolare e svincolare gli attuatori di bilanciamento ogni qual volta si debba montare e smontare la cartuccia.

[0013] La struttura dei rulli di laminazione descritta sopra, pur essendo ampiamente apprezzata, non à ̈ esente da inconvenienti.

[0014] Ad esempio, la struttura descritta sopra implica la presenza di alcuni giochi, necessari per poter garantire un agevole montaggio e un corretto funzionamento del rullo. Più in particolare, per garantire un agevole montaggio dei cuscinetti sul perno del rullo, à ̈ necessario che il diametro di quest’ultimo sia leggermente minore del diametro interno dell’anello interno del cuscinetto. Analogamente, per garantire un agevole montaggio del rullo provvisto dei cuscinetti sulla guarnitura, à ̈ necessario che il diametro interno dell’asola predisposta su quest’ultima sia leggermente maggiore del diametro esterno dell’anello esterno del cuscinetto. Questi giochi vengono identificati come giochi di montaggio e possono essere complessivamente pari a circa 0,2 mm.

[0015] Vi sono poi degli altri giochi interni al cuscinetto, dove la distanza radiale tra l’anello intero e l’anello esterno à ̈ leggermente maggiore del diametro dei rulli che vi sono alloggiati. Questi giochi vengono identificati come giochi del cuscinetto e sono complessivamente compresi entro 0,05 mm circa.

[0016] Naturalmente la struttura complessiva della guarnitura e del rispettivo rullo à ̈ tale che, quando à ̈ presente un tubo in lavorazione, la forza radiale esercitata da quest’ultimo sul rullo (detta forza di seprazione) garantisce che il rullo assuma la corretta posizione di lavoro.

[0017] L’effetto della presenza dei giochi à ̈ dunque apprezzabile quando la stazione di laminazione à ̈ in condizione di attesa, quando cioà ̈ essa non ha ancora ricevuto il tubo semilavorato da laminare. In tale condizione i rulli sono liberi di assumere delle posizioni errate, leggermente differenti da quelle di lavoro.

[0018] Tale evenienza non comporta svantaggi per la procedura di laminazione in quanto tale, ma rappresenta un problema piuttosto serio per almeno altre due condizioni in cui viene a trovarsi l’impianto di laminazione.

[0019] Una prima condizione in cui i gochi risultano fastidiosi à ̈ quella della ritornitura dei rulli, ritornitura che deve essere periodicamente effettuata per garantire la qualità della laminazione. In accordo con alcune tecniche in sé note, la ritornitura dei rulli può essere effettuata con macchine dedicate senza alcuna necessità di smontare i singoli rulli dalla cartuccia. Un’apposita attrezzatura consente di ritornire in una singola operazione tutti i rulli della cartuccia. In pratica tale attrezzatura viene introdotta nello spazio che durante la laminazione à ̈ occupato dal tubo, e da lì agisce sulla superficie dei rulli.

[0020] Come la persona esperta può ben capire, durante l’operazione di tornitura à ̈ necessario che la posizione del rullo sia nota e ben definita. La presenza dei giochi invece concede ai rulli una certa libertà di movimento sotto l’azione delle forze esercitate dall’utensile di taglio durante la tornitura. Inoltre tali forze di tornitura non saranno in generale uguali, né in modulo né in distribuzione, alle forze di separazione che vengono esercitate dal tubo durante la laminazione. A motivo di questa differenza la posizione assunta dal rullo durante la tornitura non sarà in generale la stessa da esso assunta durante la laminazione.

[0021] Come la persona esperta può facilmente comprendere, la mobilità del rullo durante la tornitura può implicare che sulla superficie tornita si verifichino delle imperfezioni dello stesso ordine di grandezza dei giochi. Tali imperfezioni, sebbene siano state accettate fino ad oggi, risultano sempre meno tollerabili in vista della tendenza in atto ad aumentare la qualità dei tubi finiti.

[0022] Una seconda condizione in cui la presenza dei giochi comporta dei notevoli disagi si verifica nell’ambito del controllo dell’impianto che viene effettuato prima che inizi la laminazione vera e propria.

[0023] Secondo tale tecnica, oltre ad una quantità di altri controlli, viene eseguito un controllo complessivo sull’effettiva posizione delle superfici di lavoro dei rulli di tutte le stazioni disposte lungo l’intero treno di laminazione. In altre parole, una volta che l’impianto à ̈ stato configurato per la laminazione di uno specifico tipo di tubo, prima di introdurre un semilavorato viene verificato in modo manuale o automatizzato (ad esempio mediante una sonda ottica) che tutte le superfici di laminazione siano in posizioni compatibili con quel determinato tipo di tubo da laminare. In questo modo si ottiene un controllo complessivo e finale di tutti i parametri che influiscono sulla corretta posizione della superficie di laminazione. Alcuni di tali parametri sono ad esempio: i diametri dei rulli, la posizione radiale assunta dalle strutture porta-rullo (leve o cassetti che siano), la lunghezza delle guarniture, la regolazione di eventuali sistemi di compensazione della riduzione di diametro dovuta alle successive torniture dei rulli.

[0024] L’impiego di tale controllo, che prevede la misurazione manuale o automatizzata delle superfici di lavorazione, consente quindi di iniziare la laminazione vera e propria solo quando la configurazione dell’impianto à ̈ effettivamente corretta. In questo modo si riduce drasticamente il rischio che un errore in uno dei parametri riportati sopra comporti un danno per il semilavorato in lavorazione o, addirittura, per l’impianto stesso.

[0025] D’altro canto la precisione del sistema di controllo implica che anche le imprecisioni nel posizionamento dei rulli riconducibili ai giochi, comportino l’impossibilità di una efficace misura della posizione delle superfici di lavoro.

[0026] In aggiunta a tutto quanto detto sopra, occorre anche notare che le posizioni assunte dai rulli in presenza dei giochi non sono a priori determinabili con precisione. Infatti, oltre alla possibilità di movimento in direzione radiale, i giochi del cuscinetto implicano anche una certa possibilità di movimento in direzione tangenziale, a motivo della struttura interna del cuscinetto stesso.

[0027] Ancora, oltre al peso del rullo stesso, la posizione di quest’ultimo à ̈ soggetta anche all’effetto del peso del mancione ad esso solidale e destinato a consentire l’innesto assiale con l’allunga. Il mancione infatti à ̈ montato lateralmente a sbalzo.

[0028] Infine, anche l’allunga stessa, una volta innestata sul mancione, applica una forza in direzione tangenziale, necessaria per garantire la trasmissione della rotazione. Si noti che, tanto nella condizione di attesa del semilavorato per la laminazione quanto nella condizione di tornitura del rullo, l’allunga à ̈ innestata sul rullo.

[0029] In vista delle forze identificate sopra e delle diverse posizioni che possono assumere i rulli, non à ̈ quindi facile determinare le posizioni errate che saranno assunte dai rulli e non à ̈ pertanto possibile tenerne conto in modo analitico per discriminare gli errori di posizione dovuti ai giochi da altri tipi di errore.

[0030] Lo scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di rendere disponibile un dispositivo di bilanciamento che consenta di superare almeno parzialmente gli inconvenienti segnalati qui sopra con riferimento alla tecnica nota.

[0031] In particolare, un compito della presente invenzione à ̈ quello di rendere disponibile un dispositivo di bilanciamento che consenta di mantenere il rullo nella sua posizione di lavoro anche durante l’operazione di tornitura cui esso à ̈ sottoposto periodicamente.

[0032] In particolare, un altro compito della presente invenzione à ̈ quello di rendere disponibile un dispositivo di bilanciamento che consenta di mantenere il rullo nella sua posizione di lavoro anche quando esso à ̈ in attesa del semilavorato da laminare.

[0033] Tale scopo e tali compiti vengono raggiunti mediante il dispositivo di bilanciamento della rivendicazione 1.

[0034] Per meglio comprendere l’invenzione e apprezzarne i vantaggi, vengono di seguito descritte alcune sue forme di realizzazione esemplificative e non limitative, facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:

[0035] la figura 1 rappresenta una vista frontale di una stazione di laminazione di un laminatoio per tubi senza saldatura secondo la tecnica nota;

[0036] la figura 2 rappresenta una vista frontale di una cartuccia smontata da una stazione di laminazione simile a quella di figura 1;

[0037] la figura 3 rappresenta in forma schematica la cartuccia di figura 2;

[0038] la figura 4 rappresenta in forma schematica una cartuccia adiacente a quella di figura 3;

[0039] la figura 5 rappresenta in forma schematica un differente tipo di cartuccia;

[0040] la figura 6 rappresenta in forma schematica una cartuccia adiacente a quella di figura 5;

[0041] la figura 7 rappresenta una leva porta-rullo simile alla leva superiore di figura 3, in una prima configurazione di attesa;

[0042] la figura 8 rappresenta un ingrandimento del dettaglio indicato con VIII in figura 7;

[0043] la figura 9 rappresenta un ingrandimento del dettaglio indicato con IX in figura 7;

[0044] la figura 10 rappresenta la leva di figura 7, in una seconda configurazione di lavoro;

[0045] la figura 11 rappresenta un ingrandimento del dettaglio indicato con XI in figura 10;

[0046] la figura 12 rappresenta un ingrandimento del dettaglio indicato con XII in figura 10;

[0047] la figura 13 rappresenta schematicamente le posizioni corrette assunte, nella configurazione di lavoro, dai tre rulli di una stazione di laminazione simile a quella di figura 3;

[0048] la figura 14 rappresenta schematicamente tre posizioni errate che possono essere assunte, nella configurazione di attesa, dai rulli di una stazione di laminazione simile a quella di figura 13;

[0049] la figura 15 rappresenta schematicamente una leva porta-rullo secondo l’invenzione, simile alla leva superiore di figura 3, con il rispettivo martinetto e parte della cartuccia;

[0050] la figura 16 rappresenta, in una vista simile a quella di figura 15, una differente leva porta-rullo secondo l’invenzione;

[0051] la figura 17 rappresenta una leva porta-rullo secondo l’invenzione, in una prima configurazione di attesa;

[0052] la figura 18 rappresenta un ingrandimento del dettaglio indicato con XVIII in figura 17;

[0053] la figura 19 rappresenta un ingrandimento del dettaglio indicato con XIX in figura 17;

[0054] la figura 20 rappresenta una possibile vista laterale della leva porta-rullo di figura 17 in cui il rullo à ̈ stato rimosso per maggior chiarezza;

[0055] la figura 21 rappresenta un’altra possibile vista laterale della leva porta-rullo di figura 17 in cui il rullo à ̈ stato rimosso per maggior chiarezza;

[0056] la figura 22 rappresenta una leva porta-rullo secondo la tecnica nota, simile alla leva superiore di figura 3, con il rispettivo martinetto e parte della cartuccia;

[0057] la figura 23 rappresenta un cassetto porta-rullo secondo la tecnica nota, simile al cassetto superiore di figura 5, con il rispettivo martinetto, parte della cartuccia e parte della stazione;

[0058] la figura 24 rappresenta, in una vista simile a quella di figura 22, una leva porta-rullo secondo l’invenzione; e

[0059] la figura 25 rappresenta, in una vista simile a quella di figura 23, un cassetto porta-rullo secondo l’invenzione.

[0060] Nelle figure allegate, con il riferimento 20 Ã ̈ indicato nel suo complesso un laminatoio per prodotti allungati, ad esempio un laminatoio per barre, verghe o tubi senza saldatura 60.

[0061] Nella descrizione che segue si farà continuo ed esplicito riferimento ad un laminatoio continuo del tipo con gabbie a tre rulli la cui posizione radiale à ̈ regolabile. Tale tipo di laminatoio à ̈ infatti il più diffuso ed il più apprezzato per la produzione di tubi senza saldatura 60. Ciò non toglie naturalmente che l’invenzione possa essere applicata ad altri tipi di laminatoio che presentino le stesse problematiche.

[0062] Con riferimento alle figure allegate, il laminatoio continuo a tre rulli regolabili à ̈ identificato nel suo complesso con il numero 20.

[0063] Il laminatoio 20 definisce in modo univoco un’asse di laminazione X. Nella presente trattazione, sia per quanto riguarda la descrizione della tecnica nota sia per quanto riguarda la descrizione dell’invenzione, si sono assunte alcune convenzioni. Con “assiale†ci si riferisce alla direzione di una qualsiasi retta parallela all’asse X. Con “radiale†ci si riferisce alla direzione di una qualsiasi semiretta avente origine sull’asse X e ad esso perpendicolare. Infine, con “tangenziale†ci si riferisce alla direzione di una qualsiasi retta tangente ad una circonferenza centrata sull’asse X e posta in un piano ad esso perpendicolare.

[0064] Il laminatoio 20 à ̈ inoltre soggetto all’accelerazione di gravità, indicata in figura 1 con il vettore g. La descrizione che segue si riferisce, salvo esplicite indicazioni contrarie, al laminatoio 20 in configurazione di utilizzo, in cui cioà ̈ con riferimento all’accelerazione di gravità g sono definiti in modo univoco i comuni concetti di verticale, orizzontale, alto, basso, ecc.

[0065] Il laminatoio 20 comprende tipicamente una pluralità di stazioni di laminazione 22. Ciascuna delle stazioni comprende una cartuccia 24 su cui sono montate le strutture porta-rullo 26 che reggono i rulli di laminazione 28 mediante altrettante guarniture 30. Le strutture porta-rullo possono essere del tipo cosiddetto a leva, come nelle cartucce 24 delle figure 1-4, 7, 10, 15-17, 22 e 24, oppure del tipo cosiddetto a cassetto, come nelle cartucce 24 delle figure 5, 6, 23 e 25. Tanto le leve quanto i cassetti consentono in modo noto la regolazione della posizione radiale del rullo di laminazione 28 rispetto all’asse di laminazione X.

[0066] Le cartucce 24 possono essere rimosse mantenendo montati su di esse i rulli 28 e le rispettive strutture porta-rullo 26. Ad esempio, con riferimento alla figura 1, la cartuccia 24 può essere sfilata dalla stazione 22 facendola traslare verso sinistra.

[0067] Il laminatoio 20 à ̈ progettato in modo che le cartucce 24 di due stazioni 22 adiacenti siano ruotate di 60° l’una rispetto all’altra. In altre parole, se la cartuccia di figura 3 rappresenta la cartuccia 24ncollocata alla posizione n lungo l’impianto 20, la cartuccia di figura 4 rappresenta la cartuccia 24n±1adiacente, collocata alla posizione (n-1) e/o alla posizione (n+1). Analogamente, se la cartuccia di figura 5 rappresenta la cartuccia 24ncollocata alla posizione n lungo l’impianto 20, la cartuccia di figura 6 rappresenta la cartuccia 24n±1adiacente, collocata alla posizione (n-1) e/o alla posizione (n+1).

[0068] Questo accorgimento consente di ottenere che la superficie del tubo 60 che alla stazione n, indicata con 22n, viene a trovarsi tra due rulli (ad esempio la porzione in basso del tubo 60 nelle figure 3 e 5) nella stazione successiva 22n+1si trovi in corrispondenza della gola di un rullo (il rullo inferiore delle figure 4 e 6, rispettivamente). In tal modo si ottiene una qualità migliore e più omogenea del tubo laminato 60.

[0069] Ciascun rullo di laminazione 28 à ̈ retto da una guarnitura 30 per mezzo di cuscinetti volventi 32. La guarnitura 30 à ̈ a sua volta montata su una struttura porta-rullo 26 che le conferisce un movimento radiale rispetto all’asse di laminazione X. Nel seguito della descrizione ci si riferirà principalmente ad una struttura porta-rullo 26 cosiddetta a leva, ma come la persona esperta può ben capire, gli insegnamenti legati alla presente invenzione possono essere applicati anche nel caso in cui siano impiegate strutture porta-rullo del tipo a cassetto.

[0070] Ciascun rullo 28 comprende un mancione 280 adatto a consentire il collegamento con un’allunga 82 adatta a trasferire al rullo 28 il moto di rotazione necessario a far avanzare il tubo 60 durante la laminazione.

[0071] Durante la laminazione, la forza necessaria per ottenere la deformazione del tubo in lavorazione 60 Ã ̈ fornita a ciascun rullo 28 da un rispettivo martinetto 220. I martinetti 220 sono solitamente montati sulla stazione 22, in modo da rimanere in posizione anche quando la cartuccia 24 viene rimossa.

[0072] Le stazioni di laminazione 22 comprendono solitamente anche apparati di bilanciamento 222 che garantiscono che la superficie di spinta 260 solidale alla struttura porta-rullo 26 rimanga a contatto con la testa del martinetto 220. A questo proposito si vedano in particolare le figure 22 e 23.

[0073] Ciascun apparato di bilanciamento 222 comprende solitamente un primo ancoraggio 226 solidale alla struttura porta-rullo 26 e un secondo ancoraggio 228 solidale ad una struttura esterna, ferma rispetto alla struttura porta-rullo 26. Un attuatore 224 vincolato ai due ancoraggi 226 e 228 à ̈ adatto ed esercitare una forza che tende ad avvicinarli e garantisce così il contatto tra la superficie di spinta 260 e il martinetto 220.

[0074] In accordo con alcune soluzioni preferite, ad esempio quella della figura 22, il secondo ancoraggio 228 cui à ̈ vincolato l’attuatore 224 à ̈ preferibilmente solidale alla cartuccia 24. Questa soluzione nota consente di montare e smontare la cartuccia 24 dalla stazione 22 senza alcuna necessità di preoccuparsi degli apparati di bilanciamento 222.

[0075] In accordo con altre soluzioni note, ad esempio quella della figura 23, il secondo ancoraggio 228 cui à ̈ vincolato l’attuatore 224 à ̈ solidale alla stazione 22 anziché alla cartuccia 24. Questa soluzione impone di vincolare e svincolare gli attuatori 224 ogni qual volta si debba montare e smontare la cartuccia 24 dalla stazione 22.

[0076] Come già accennato sopra, la struttura complessiva del rullo 28 implica la presenza di alcuni giochi, necessari per poterne garantire un agevole montaggio e un corretto funzionamento. Tali giochi verranno ora descritti più in dettaglio, con particolare riferimento alle figure da 7 a 12.

[0077] Per garantire un agevole montaggio dei cuscinetti 32 sul perno 282 del rullo 28, à ̈ necessario che il diametro esterno del perno 282 sia leggermente minore del diametro interno dell’anello interno 320 del cuscinetto 32. Questo primo gioco di montaggio interno può essere pari a circa 0,1 mm. Analogamente, per garantire un agevole montaggio del rullo 28 provvisto dei cuscinetti 32 sulla guarnitura 30, à ̈ necessario che il diametro interno dell’asola 332 predisposta su quest’ultima sia leggermente maggiore del diametro esterno dell’anello esterno 322 del cuscinetto 32. Anche questo secondo gioco di montaggio esterno può essere pari a circa 0,1 mm. I giochi di montaggio possono quindi essere complessivamente pari a circa 0,2 mm.

[0078] Vi sono poi i giochi interni al cuscinetto 32, dove la distanza radiale tra l’anello intero 320 e l’anello esterno 322 deve essere leggermente maggiore del diametro dei corpi volventi 324 che vi sono alloggiati. Tipicamente, in questo tipo di applicazione, tali corpi volventi 324 sono rulli. I giochi di cuscinetto sono complessivamente compresi entro 0,05 mm circa.

[0079] Naturalmente la struttura complessiva della guarnitura 30, dei cuscinetti 32 e del rispettivo rullo 28 à ̈ tale che, quando à ̈ presente un tubo 60 in lavorazione, la forza radiale di seprazione esercitata da quest’ultimo porta il rullo 28 nella corretta posizione di lavoro. Tale condizione di lavoro à ̈ rappresentata con particolare dettaglio nelle figure da 10 a 12.

[0080] La presenza dei giochi implica però che i rulli 28 assumano posizioni errate quando la stazione 22 di laminazione à ̈ in condizione di attesa. Come già evidenziato sopra, questa condizione non comporta svantaggi per la laminazione in quanto tale, ma rappresenta un problema piuttosto serio almeno per la ritornitura dei rulli 28 e/o per il controllo ottico della posizione dei rulli 28 prima dell’inizio della laminazione.

[0081] Le figure 13 e 14 rappresentano schematicamente le gole dei tre rulli 28 di una singola stazione di laminazione 22 in relazione al profilo ideale 60idel tubo 60. Tali figure consentono di confrontare in modo intuitivo l’effetto dei giochi sulle posizioni dei rulli 28.

[0082] In particolare, in figura 13 sono rappresentati i rulli 28 nelle corrette posizioni di lavoro, in cui cioà ̈ le tre gole sono disposte precisamente attorno al profilo ideale 60idel tubo 60. Il raggiungimento di tale configurazione à ̈ garantito, negli impianti di tipo noto, solo dalla presenza del tubo 60 in lavorazione e dalla forza di separazione FSche esso genera.

[0083] In figura 14 sono invece rappresentate alcune posizioni errate che potrebbero essere assunte dalle gole dei rulli 28, ancora rapportate al profilo ideale 60idel tubo 60. In figura 14, gli scostamenti delle gole dalle posizioni corrette sono esagerati per facilitare la comprensione del fenomeno.

[0084] Inoltre gli scostamenti di figura 14 sono solo ipotetici, mentre nella realtà dei fatti gli scostamenti effettivi potrebbero essere differenti. Infatti, come già accennato sopra, l’effettivo errore di posizione di ciascun rullo 28 non à ̈ facilmente prevedibile. In figura 14 si à ̈ ipotizzato che il rullo superiore sia semplicemente sceso sotto l’effetto del proprio peso. Il rullo superiore à ̈ dunque traslato radialmente verso il basso di tutta la corsa consentita dai rispettivi giochi (corsa che à ̈ stata stimata in circa 0,25 mm). Per i rulli 28 inferiori si à ̈ invece ipotizzato che la presenza del mancione 280, montato a sbalzo su ciascun rullo 28, abbia generato una coppia di ribaltamento che ha fatto ruotare ciscun rullo 28 in direzione antioraria per quanto consentito dai giochi.

[0085] Un altro movimento consentito dai giochi di cuscinetto, movimento non apprezzabile nelle figure 13 e 14, à ̈ la traslazione del rullo 28 in direzione tangenziale. Infatti, poiché i rulli 324 dei cuscinetti 32 sono posizionati con un angolo di montaggio (generalmente pari a 12°) il gioco radiale implica che si generi anche un gioco nella direzione che, in riferimento all’asse di laminazione X, à ̈ definita tangenziale.

[0086] L’errore di posizonamento del rullo 28 in direzione tangenziale à ̈ anche influenzato dalla presenza dell’allunga 82. Quando l’allunga 82 à ̈ innestata sul mancione 280, essa esercita una forza in direzione tangenziale destinata a mantenere l’accoppiamento meccanico e quindi a garantire la trasmissione del moto.

[0087] Ancora in relazione alle figure 13 e 14, occorre notare che queste rappresentano una stazione 22ndel tipo di quella delle figure 3 e 5. Naturalmente una stazione 22n±1adiacente a questa, dunque del tipo di quella delle figure 4 e 6, implicherà che gli errori di posizionamento dei rulli 28 si distribuiranno con schemi ancora differenti.

[0088] Nel normale funzionamento del laminatoio 20, la forza di separazione FSesercitata dal tubo 60 sui rulli 28 garantisce che questi assumano la loro corretta posizione in direzione radiale e, grazie all’angolo di montaggio dei rulli 324, anche in direzione tangenziale.

[0089] La presente invenzione riguarda innanzitutto un dispositivo 300 per il bilanciamento di un rullo 28 in un impianto 20 per la laminazione di manufatti allungati 60. Una guarnitura 30 regge tramite cuscinetti 32 il rullo di laminazione 28. Tra la guarnitura 30 e i cuscinetti 32 e tra i cuscinetti 32 e il rullo 28 sono presenti giochi di montaggio. Inoltre, all’interno dei cuscinetti 32 sono presenti giochi di cuscinetto.

[0090] In accordo con l’invenzione, il dispositivo di bilanciamento 300 à ̈ adatto ad esercitare sul rullo di laminazione 28 una forza FBadatta a recuperare i giochi di montaggio e i giochi di cuscinetto.

[0091] In accordo con possibili forme di realizzazione del dispositivo di bilanciamento 300, la forza FBha almeno una sua componente significativa diretta in direzione radiale e verso l’esterno. Inoltre, il dispositivo 300 à ̈ preferibilmente adatto ad esercitare la forza FBin modo indipendente dallo stato del laminatoio 20.

[0092] In accordo con una possibile forma di realizzazione, il dispositivo di bilanciamento 300 comprende almeno un giogo 304 vincolato al rullo 28, almeno un ancoraggio 302 solidale ad una struttura ferma rispetto al rullo 28 e almeno un attuatore 306 vincolato al giogo 304 e all’ancoraggio 302.

[0093] Il giogo 304 à ̈ vincolato al perno 282 del rullo 28 in modo da consentire la rotazione di quest’ultimo. Il giogo 304 può ad esempio essere vincolato al perno 282 mediante un cuscinetto 334.

[0094] L’ancoraggio 302 à ̈ solidale ad una struttura ferma rispetto al rullo 28 e diversa dal giogo 304. Tale struttura può essere, a seconda delle differenti forme di realizzazione, la guarnitura 30, la leva 26, la cartuccia 24 o la stazione di laminazione 22. Come verrà descritto di seguito, ognuna di queste soluzioni à ̈ adatta a risolvere esigenze differenti.

[0095] L’attuatore 306 à ̈ vincolato, ad una sua prima estremità, all’ancoraggio 302 e, ad una sua seconda estremità, al giogo 304. L’attuatore 306 à ̈ adatto ed esercitare una forza f che tende ad avvicinare il giogo 304 all’ancoraggio 302. L’attuatore 306 à ̈ dunque adatto ad esercitare almeno una parte della forza FBche consente di recuperare i giochi di montaggio e i giochi di cuscinetto.

[0096] La forza f esercitata dall’attuatore 306 à ̈ preferibilmente funzione della distanza tra le due estremità dell’attuatore 306 stesso. Essa può essere ottenuta ad esempio con mezzi elastici quali una o più molle, oppure tramite mezzi pneumatici precaricati.

[0097] In alternativa, a fronte di una complicazione della stazione di laminazione 22, à ̈ anche possibile predisporre degli attuatori 306 di tipo pneumatico o idraulico alimentati da un impianto ausiliario esterno. Infatti il dispositivo di bilanciamento 300, a meno dei piccoli movimenti imposti dalla struttura porta-rullo 26 per la regolazione della posizione radiale del rullo 28, à ̈ sostanzialmente stazionario rispetto alla cartuccia 24 e può essere raggiunto agevolmente da condotti adatti a fornire fluidi in pressione.

[0098] In accordo con alcune forme di realizzazione, ad esempio quelle rappresentate nelle figure 15-17, 20-21 e 24-25, il dispositivo di bilanciamento 300 comprende due gioghi 304; un primo giogo 304 Ã ̈ posto sul lato del rullo 28 adiacente al mancione 280 e un secondo giogo 304 Ã ̈ posto sul lato opposto del rullo 28.

[0099] I dispositivi di bilanciamento 300 delle figure 15, 17 e 20 comprendono poi quattro ancoraggi 302 solidali alla guarnitura 30 e quattro attuatori 306 che collegano ciascun ancoraggio 302 ad una rispettiva estremità di un giogo 304. Il dispositivo di bilanciamento 300 della figura 16 comprende invece due ancoraggi 302 solidali alla guarnitura 30, sul lato del mancione, e due ancoraggi 302 solidali alla leva 26, sul lato opposto al mancione 280. Anche in questo caso quattro attuatori 306 collegano ciascun ancoraggio 302 ad una rispettiva estremità di un giogo 304.

[00100] Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure 17 e 21, il dispositivo di bilanciamento 300 comprende due ancoraggi 302 solidali alla guarnitura 30 e due soli attuatori 306 che collegano ciascun ancoraggio 302 ad una rispettiva estremità di un giogo 304. Le rimanenti estremità dei gioghi 304 sono vincolate alla guarnitura 30 mediante cerniere 308.

[00101] Come la persona esperta può facilmente comprendere, le due possibilità di vincolare l’ancoraggio 302 alla guarnitura 30 o alla struttura porta-rullo 26 sono sostanzialmente equivalenti. Infatti, durante il funzionamento dell’impianto 20, la guarnitura 30 e la struttura porta-rullo 26 sono solidali tra loro. Questa possibilità di scelta conferisce una maggiore libertà al progettista che deve tenere presente il problema degli ingombri aggiuntivi costituiti dal dispositivo di bilanciamento 300.

[00102] Tutte le forme di realizzazione del dispositivo di bilanciamento 300 descritte sino ad ora, in relazione alle figure da 15 a 21, consentono di recuperare i giochi di montaggio e i giochi di cuscinetto.

[00103] Le forme di realizzazione che verranno descritte nel seguito, in relazione alle figure 24 e 25, consentono di ottenere ulteriori benefici.

[00104] Nella forma di realizzazione rappresentata schematicamente in figura 24 (in cui la leva 26 à ̈ rappresentata parzialmente in trasparenza) il dispositivo di bilanciamento 300 comprende due giogi 304, un primo giogo 304 sul lato del rullo 28 adiacente al mancione 280 e un secondo giogo 304 sul lato opposto. In questa forma di realizzazione del dispositivo di bilanciamento 300, gli ancoraggi 302 sono solidali alla cartuccia 24. In questo caso dunque la funzione di ciascun attuatore 306 non à ̈ solo quella di recuperare i giochi, ma anche quella dell’apparato di bilanciamento 222 di tipo noto. Come si può notare in figura 24 infatti, la forza complessiva generata dagli attuatori 306 consente al tempo stesso di recuperare i giochi e di garantire il contatto della superficie di spinta 260 della leva 26 con il martinetto 220.

[00105] Un effetto simile lo ottiene la forma di realizzazione del dispositivo di bilanciamento rappresentata in figura 25. In questo caso gli ancoraggi 302 sono solidali alla stazione 22 anziché alla cartuccia 24. Anche in questa configurazione come in quella descritta sopra, il dispositivo di bilanciamento 300 secondo l’invenzione à ̈ in grado, oltre che di recuperare i giochi, anche di sostituire l’apparato di bilanciamento 222 di tipo noto.

[00106] Il vantaggio evidente delle forme di realizzazione delle figure 24 e 25 à ̈ quello di poter eliminare l’apparato di bilanciamento 222 di tipo noto (ad esempio del tipo di quelli rappresentati nelle figure 22 e 23). In altre parole tale soluzione consente di ottenere un duplice effetto con un solo dispositivo, con notevoli vantaggi in termini di semplificazione del laminatoio 20 nel suo complesso.

[00107] Come già per i secondi ancoraggi 228 della tecnica nota, anche per gli ancoraggi 302 in accordo con l’invenzione, il fatto di vincolarli alla cartuccia 24 anziché alla stazione 22 offre dei vantaggi. Infatti se gli ancoraggi 302 sono vincolati alla cartuccia 24, quest’ultima può essere montata e smontata più facilmente. Al contrario, se gli ancoraggi 302 sono vincolati alla stazione 22, per montare e smontare la cartuccia 24 occorre vincolare e svincolare gli attuatori 306.

[00108] Come la persona esperta può facilmente comprendere, le singole forze f esercitate dagli attuatori 306 descritti sopra non hanno a rigore una direzione radiale, ma se ne discostano in modo più o meno evidente. Nei casi specifici, così come in altre possibili forme di realizzazione, la forza FBadatta a recuperare i giochi à ̈ data dalla somma delle forze f esercitate dai singoli attuatori 306 e dalle reazioni vincolari.

[00109] L’invenzione riguarda inoltre una stazione di laminazione 22 comprendente una cartuccia 24 sulla quale à ̈ montata una pluralità di strutture porta-rullo 26. Ciascuna struttura porta-rullo 26 regge un rullo di laminazione 28 ed à ̈ in grado di conferire al rullo 28 un movimento radiale rispetto all’asse di laminazione X. La stazione di laminazione 22 comprende poi almeno un dispositivo di bilanciamento 300 del tipo descritto sopra, adatto a recuperare i giochi di montaggio e i giochi di cuscinetto.

[00110] In accordo con le forme di realizzazione rappresentate nelle figure allegate, la stazione di laminazione 22 secondo l’invenzione comprende tre rulli 28, ciascuno retto da una struttura porta-rullo 26 tramite una guarnitura 30.

[00111] In accordo con le forme di realizzazione rappresentate nelle allegate figure 1-4, 7-22 e 24, la stazione di laminazione 22 secondo l’invenzione comprende tre rulli 28, ciascuno retto da una leva porta-rullo 26.

[00112] In accordo con un ulteriore aspetto, l’invenzione riguarda un laminatoio 20 per manufatti allungati 60, comprendente una pluralità di stazioni di laminazione 22 del tipo descritto qui sopra. In una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, il laminatoio 20 secondo l’invenzione à ̈ adatto alla laminazione di tubi senza saldatura.

[00113] La persona esperta comprenderà immediatamente, alla luce della descrizione riportata sopra, come la soluzione secondo l’invenzione consenta di risolvere almeno parzialmente i problemi descritti precedentemente con riferimento alla tecnica nota.

[00114] In particolare, sarà ora chiaro come la presente invenzione renda disponibile un dispositivo di bilanciamento per il rullo di un laminatoio che consente di recuperare gli inevitabili giochi presenti nella struttura.

[00115] Inoltre, sarà ora chiaro come la presente invenzione renda disponibile un dispositivo di bilanciamento per il rullo di un laminatoio che consente di mantenere il rullo nella sua posizione di lavoro anche durante l’operazione di tornitura cui esso à ̈ sottoposto periodicamente.

[00116] Infine, sarà ora chiaro come la presente invenzione renda disponibile un dispositivo di bilanciamento per il rullo di un laminatoio che consente di mantenere il rullo nella sua posizione di lavoro anche quando esso à ̈ in attesa del semilavorato da laminare.

[00117] La descrizione riportata sopra fa specifico riferimento ad un laminatoio 20 per tubi senza saldatura 60 del tipo a tre rulli 28 per ciascuna stazione 22, ma à ̈ bene notare come il dispositivo di bilanciamento 300 secondo l’invenzione possa essere vantaggiosamente impiegato in altri tipi di laminatoio, ad esempio in laminatoi per un differente tipo di manufatti o con un numero differente di rulli.

[00118] Ovviamente, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, un tecnico del ramo potrà apportare al dispositivo di bilanciamento 300, alla stazione di laminazione 22 o al laminatoio 20 ulteriori modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell’ambito di protezione dell’invenzione definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (10)

1. Rivendicazioni 1. Dispositivo (300) per il bilanciamento di un rullo (28) in un impianto (20) per la laminazione di manufatti allungati (60); in cui una guarnitura (30) regge tramite cuscinetti (32) un rullo di laminazione (28); in cui tra la guarnitura (30) e i cuscinetti (32) e tra i cuscinetti (32) e il rullo (28) sono presenti giochi di montaggio; e in cui all’interno dei cuscinetti (32) sono presenti giochi di cuscinetto; in cui il dispositivo di bilanciamento (300) à ̈ adatto ad esercitare sul rullo di laminazione (28) una forza FBadatta a recuperare i giochi di montaggio e i giochi di cuscinetto.
2. 2. Dispositivo di bilanciamento (300) secondo la rivendicazione 1, in cui l’impianto (20) ha asse di laminazione X e in cui la forza FBha almeno una sua componente significativa diretta in direzione radiale e verso l’esterno.
3. 3. Dispositivo di bilanciamento (300) secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente: - almeno un giogo (304) vincolato al perno (282) del rullo (28) in modo da consentire la rotazione del rullo (28); - almeno un ancoraggio (302) solidale ad una struttura (30, 26, 24, 22) ferma rispetto al rullo (28) e diversa dal giogo (304); e - almeno un attuatore (306) vincolato all’ancoraggio (302) e al giogo (304); in cui l’attuatore (306) à ̈ adatto ed esercitare una forza f che tende ad avvicinare il giogo (304) all’ancoraggio (302).
4. 4. Dispositivo di bilanciamento (300) secondo la rivendicazione 3, in cui la struttura ferma rispetto al rullo (28) e diversa dal giogo (304) cui à ̈ solidale l’almeno un ancoraggio (302) à ̈ selezionata nel gruppo comprendente: la guarnitura (30), una struttura porta-rullo (26), una cartuccia (24) e una stazione (22).
5. 5. Dispositivo di bilanciamento (300) secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui l’attuatore (306) comprende uno o più mezzi selezionati nel gruppo comprendente: mezzi elastici, mezzi pneumatici precaricati, mezzi idraulici o pneumatici alimentati da un impianto ausiliario esterno.
6. 6. Stazione di laminazione (22) comprendente almeno un dispositivo di bilanciamento (300) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente.
7. 7. Stazione di laminazione (22) secondo la rivendicazione precedente, comprendente tre rulli (28), ciascuno retto da una struttura porta-rullo (26) mobile radialmente.
8. 8. Stazione di laminazione (22) secondo la rivendicazione precedente, in cui ciascun rullo (28) Ã ̈ retto da una leva porta-rullo (26).
9. 9. Laminatoio (20) per la lavorazione di prodotti allungati (60), comprendente una pluralità di stazioni di laminazione (22) secondo una qualsiasi rivendicazione da 6 a 8.
10. 10. Laminatoio (20) secondo la rivendicazione precedente, in cui i prodotti allungati (60) sono tubi senza saldatura.