ITMI952492A1 - Unita' per la laminazione per tubi su mandrino - Google Patents

Abstract

Un laminatoio per la laminazione di tubi su mandrino è formato da un allineamento di unità di laminazione secondo l'invenzione; ciascuna di queste comprende una struttura esterna anulare formata da almeno due elementi piastriformi (3) rigidamente collegati tra loro, all'interno della quale è alloggiato un contenitore portarulli (10) su cui sono disposti i rulli di laminazione supportati da rispettivi bracci a leva (24, 25, 26) oscillanti. Ogni contenitore portarulli (10) è estraibile trasversalmente dalla propria unità di laminazione, la quale è dotata per questo scopo di guide (15) nonché di un dispositivo di carico-scarico (50) su cui viene appoggiato il contenitore estratto. L'unità di laminazione ed il corrispondente laminatoio sono in grado di sopportare al meglio gli sforzi radiali che si producono durante la lavorazione grazie alla struttura esterna anulare, consentendo nel contempo una semplificazione della sostituzione dei rulli e dei relativi contenitori (10), grazie alla estrazione laterale di questi ultimi.

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad una unità per la laminazione di tubi su mandrino, del tipo indicato nel preambolo della prima rivendicazione che seguirà; l'invenzione concerne altresì un laminatoio che comprende una molteplicità di tali unità di laminazione .

Le unità per la laminazione alle quali si è fatto sopra riferimento, nonché i laminatoi formati da un allineamento delle stesse lungo un asse longitudinale di laminazione, sono già noti dalla domanda di brevetto italiana N. MI92A000917 {anche domanda di brevetto europeo N. 92118389.3) accessibile al pubblico e di cui è titolare la richiedente della presente domanda; in breve, tale unità di laminazione consente l’impiego di almeno tre rulli di lavorazione comandati, unendo gli effetti vantaggiosi che da ciò derivano insieme ad una notevole flessibilità funzionale che agevola le varie operazioni di manutenzione e sostituzione dei rulli. Tale risultato è infatti conseguito grazie al montaggio dei rulli su un apposito contenitore estraibile dalla struttura del laminatoio, nonché al fatto che i rulli sono disposti su bracci a leva oscillanti cosi da rendere possibile la regolazione della loro distanza dall’asse di laminazione; in questo tipo di laminatoio gli sforzi generati durante la laminazione di un tubo calzato su un mandrino vengono trasmessi dalle guarniture che supportano i rulli su ciascun braccio, attraverso dei dispositivi di regolazione della posizione dei rulli, fino alla struttura esterna portante: quest’ultima è costituita per ciascuna unità di laminazione del laminatoio, da almeno due elementi piastriformi a forma di corona circolare uniti da una serie di distanziali, i quali elementi supportano rigidamente una parte fissa del dispositivo di regolazione di ciascun rullo.

La struttura esterna portante è pertanto sostanzialmente tubolare e si presta ad assorbire con efficacia gli sforzi di laminazione di cui si è detto proprio in virtù di una forma concentrica rispetto all'asse di laminazione e chiusa intorno ad esso.

Per le operazioni di manutenzione del laminatoio o di cambio dei rulli, ad esempio nel caso di una loro ritornitura, esse vengono eseguite estraendo tutti i contenitori portarulli dalla struttura del laminatoio, facendoli scorrere assialmente a questo su apposite guide previste all'interno della struttura e depositandoli quindi sopra un carro disposto alla estremità di uscita del laminatoio destinato alla loro movimentazione; in una simile soluzione è evidente che lo spazio a valle del laminatoio per consentire il posizionamento dei contenitori sul carro per la loro movimentazione, deve essere almeno pari alla lunghezza del loro impaccamento all'interno del laminatoio. Ciò non accade sempre negli impianti di laminazione della realtà in quanto la disposizione (lay-out) dei diversi laminatoi (sbozzatori,di finitura,etc.) necessari per l'esecuzione delle varie fasi di lavorazione di un tubo finito a partire da uno sbozzato, è tale per cui non sempre esiste spazio a sufficienza a valle di un laminatoio quale quello più sopra considerato, per eseguire l'estrazione dei contenitori portarulli secondo l'insegnamento di cui si è già detto.

A tal fine è stata quindi prevista una variante della unità di laminazione e del relativo laminatoio di cui si è appena detto, la quale è descritta ed illustrata nella domanda di brevetto italiana N. MI93A000704 (anche domanda internazionale PCT N. EP93/00898 ) accessibile al pubblico e di cui è titolare sempre la medesima richiedente di questa domanda. In tale variante, la struttura esterna dell'unità di laminazione ha forma sostanzialmente a "C", vale a dire aperta da un lato in corrispondenza di una direzione radiale rispetto all'asse di laminazione; per le operazioni di manutenzione del laminatoio e di sostituzione dei rulli, i contenitori su cui questi sono montati vengono estratti dalla struttura portante lungo la direzione radiale sopra richiamata, facendoli scorrere sopra apposite guide previste per ciascuna unità di laminazione.

Questa seconda soluzione tecnica è indicata in particolare per lavorazioni su tubi o anche corpi astiformi e barre, in cui non si faccia uso di mandrino, poiché essendo la struttura esterna portante di ciascuna unità di laminazione aperta lateralmente, essa non offre le medesime capacità di contenimento degli sforzi di laminazione di cui si è detto trasmessi dal mandrino attraverso i rulli e le guarniture montati sui bracci oscillanti, della struttura sostanzialmente tubolare vista in precedenza.

Lo scopo che la presente invenzione si propone di conseguire è quello di elaborare una unità di laminazione nonché un relativo laminatoio formato da una pluralità di tali unità, i quali abbiano caratteristiche di struttura e di funzionamento tali da unire gli effetti vantaggiosi evidenziati delle forme realizzative di cui alle due domande sopra citate: in altre parole, l'invenzione si propone di mettere a disposizione una unità di laminazione e un relativo laminatoio i quali siano in grado di contenere e supportare gli sforzi che agiscono sulla struttura esterna portante, derivanti dall'uso del mandrino durante la laminazione, nonché consentano l'esecuzione delle operazioni di manutenzione e di cambio dei rulli estraendo i relativi contenitori per il supporto di questi, lateralmente alla struttura esterna portante.

Tale scopo è raggiunto da una unità di laminazione ed un corrispondente laminatoio caratterizzati nelle rivendicazioni che seguono questa descrizione.

Per meglio comprendere l'invenzione, le sue caratteristiche e gli effetti vantaggiosi da essa raggiunti, ne viene di seguito riportata la descrizione di una forma preferita e non esclusiva di realizzazione, illustrata nei disegni allegati in cui:

la figura 1 mostra una vista schematica di un laminatoio realizzato in accordo con l'invenzione; - la figura 2 mostra una vista in pianta del laminatoio di figura 1;

la figura 3 mostra una vista schematica del laminatoio succitato, parzialmente sezionata trasversalmente;

- la figura 4 mostra una vista laterale del laminatoio succitato;

- la figura 5 mostra schematicamente una vista di alcuni dettagli della figura 3;

- le figg. 6,7 e 8 mostrano un particolare del laminatoio delle figure precedenti, in rispettive condizioni operative.

Con riferimento a tali figure quindi, un laminatoio per la lavorazione di tubi su mandrino secondo l'invenzione è indicato complessivamente con 1; esso è dotato di una struttura 2 esterna, disposta lungo un asse di laminazione L concentricamente a questo ed appoggiata su un basamento B; la struttura 2 è costituita da una molteplicità di elementi 3 piastriformi che come verrà meglio descritto nel seguito, sono rigidamente collegati tra loro mediante dei tiranti 4 e sono parte della rispettiva struttura esterna di una pluralità di unità di laminazione 5, allineate lungo l'asse longitudinale L tra una estremità di ingresso 6 ed una estremità di uscita 7 dei tubi in lavorazione. Tali estremità 6 e 7 si trovano rispettivamente in corrispondenza degli estremi opposti della struttura 2.

Riprendendo quanto più sopra anticipato, ciascuna unità 5 di laminazione secondo l'invenzione comprende una coppia di elementi piastriformi 3 che si trovano affiancati e collegati tra loro dai tiranti 4 nella struttura 2 generale; più in particolare, in questo caso gli elementi piastriformi 3 hanno sostanzialmente forma di una corona circolare o comunque anulare chiusa, sul bordo esterno della quale sono presenti alcune appendici 8 che verranno considerate più oltre, insieme ad altri particolari strutturali dell'invenzione; in pratica pertanto, due elementi 3 consecutivi nel laminatoio collegati rigidamente tra loro definiscono una struttura esterna di supporto di ciascuna unità di laminazione. Nel laminatoio di questo esempio, tutte le unità di laminazione con le relative strutture di supporto sono collegate tra loro senza soluzione di continuità e quindi le due facce di un singolo elemento piastriforme 3 sono parte di rispettive unità adiacenti lungo l'asse di laminazione L.

Ciascuna unità di laminazione 5 è dotata di un rispettivo contenitore portarulli 10 in forma di un telaio sostanzialmente triangolare o comunque anulare chiuso il quale viene alloggiato tra due elementi piastriformi 3 consecutivi nel laminatoio 1; per ogni unità di laminazione sono inoltre previsti mezzi per il bloccaggio rimovibile, non mostrati nei disegni, del contenitore nella posizione di lavoro assunta durante la laminazione di un tubo.

Su ciascun contenitore portarulli 10 sono fissati. in corrispondenza dei vertici di un triangolo equilatero inscritto nella sezione trasversale del contenitore, tre perni 11, 12 e 13 sui quali sono girevolmente montati rispettivi bracci a leva 19, 20 e 21. I perni 11, 12 e 13, costituiscono i fulcri intorno ai quali oscillano i corrispondenti bracci a leva 19, 20 e 21, e sono fissati al contenitore portarulli 10 in maniera registrabile di per sè nota, per la quale si rimanda alle già citate domande di brevetto dello stato dell 'arte.

Nella forma realizzativa dell'invenzione qui riportata i bracci 19, 20 e 21, che sono costituiti ciascuno da due semibracci piastriformi paralleli e contrapposti tra loro, oscillano in un piano perpendicolare all'asse di laminazione L; tuttavia, in alternativa a ciò essi potrebbero venire realizzati in modo da oscillare in rispettivi piani radiali perpendicolari ciascuno all'asse di rotazione Al, A2 e A3 del rullo corrispondente e passanti per l'asse di laminazione. Secondo questo insegnamento, infatti si riesce ad evitare che allungamenti in senso longitudinale dei bracci dovuti alle alte temperature talvolta presenti durante la laminazione, abbiano effetto negativo sulla posizione dei rulli rispetto all'asse L: sulla base di tale insegnamento infatti, le oscillazioni dei bracci a leva 19, 20 e 21 avvengono sempre nei piani radiali citati, i quali sono perpendicolari a quelli in cui oscillano i bracci nella forma realizzativa qui mostrata nei disegni, anche in caso di un loro allungamento dovuto a una deformazione termica .

Alla estremità dei bracci 19, 20 e 21 opposta a quella montata sui perni 11, 12 e 13, sono fissate rispettive guarniture 24, 25 e 26 nelle quali sono supportati corrispondenti rulli 27, 28 e 29, girevoli ciascuno attorno ad un proprio asse di rotazione Al, A2 e A3 trasversale all'asse di laminazione L.

In una forma preferita dell'invenzione, le guarniture sono applicate alle estremità dei bracci in modo frontalmente registrabile: un esempio di tale montaggio registrabile è descritto e rivendicato nella già citata domanda MI92A000917, dove esso viene ottenuto mediante dei bulloni e dei fori asolati (si veda la fig. 3 di tale domanda) applicabile anche in questo caso; naturalmente non sono comunque da escludere altre soluzioni.

Per ciascuno dei rulli 27, 28 e 29, in ognuna delle unità di laminazione 5 è previsto un dispositivo 30, 31 e 32 di regolazione della distanza del rispettivo asse di rotazione Al, A2 e A3 dall'asse di laminazione L; tale dispositivo è attivo sui mezzi di supporto dei rulli 27, 28 e 29 che, come visto in precedenza, comprendono i bracci 19, 20 e 21 con le guarniture 24, 25 e 26.

In questo esempio di realizzazione dell'invenzione i dispositivi di regolazione 30, 31 e 32 sono preferibilmente di tipo idraulico e comprendono ciascuno un gruppo cilindro-pistone oleodinamico costituito essenzialmente da una parte fissa, rispettivamente 30a, 31a e 32a, rigidamente collegata alla struttura esterna 2 del laminatoio tra;una coppia di elementi piastriformi 3 affiancati in corrispondenza delle appendici 8 del bordo esterno di questi, ed una parte mobile 30b, 31b e 32b atta a scorrere a va' e vieni rispetto alla parte fissa succitata lungo una direzione radiale passante per l'asse di laminazione L e disposta a 120’ con le altre due direzioni omologhe.

E' da notare infatti che per quanto riguarda il dispositivo di regolazione 31, la sua parte fissa 31a è montata girevolmente su un perno 31c fissato tra due elementi piastriformi 3 di una unità di laminazione 5; tale dispositivo di regolazione 31 è associato ad un attuatore 31d attivo sulla parte fissa 31a, atto a far ruotare quest'ultima attorno al perno 31c tra una posizione operativa nella quale la parte mobile 31b è scorrevole nella direzione radiale passante per l'asse di laminazione e disposta a 120" rispetto alle altre due di cui si è già detto, ed una posizione non operativa nella quale il dispositivo di regolazione 31 si trova a scomparsa rispetto ad una coppia di guide 15 trasversali all'asse di laminazione. Tali guide si estendono parallele tra loro e sono fissate rispettivamente agli elementi 3 piastriformi di una unità di laminazione; la direzione di scorrimento della parte mobile 31b risulta quindi definita quando la parte fissa 31a è nella posizione operativa.

La parte mobile 30b, 31b e 32b di ciascun dispositivo di regolazione è attiva su un distanziale 24a, 25a e 26a di ciascuna guarnitura 24, 25 e 26, il quale distanziale è passante attraverso un corrispondente foro 33 che attraversa il contenitore portarulli 10 per il suo spessore ed è situato ai vertici della forma triangolare del contenitore stesso. Ulteriormente, il peso di ciascun rullo 27, 28 e 29 nonché quello delle relative guarniture e dei bracci di supporto 19, 20 e 21 è compensato da appositi mezzi di richiamo 34, di per sé noti, costituiti da un meccanismo a leva azionato da un piccolo cilindro idraulico. Tali mezzi di richiamo consentono di mantenere i rulli di ciascuna unità di laminazione in una posizione di riposo nella quale sono distanziati dall'asse di laminazione, così da essere pronti a ricevere un tubo in lavorazione quando giunge in corrispondenza di tale unità

Come meglio risulterà dal seguito della descrizione i mezzi di richiamo 34 associati al braccio 20, vale a dire il braccio sul quale è attivo il dispositivo di regolazione 31, possono traslare dall'assetto in cui trattengono i rulli nella posizione di riposo, al fine di consentire la fuoriuscita del contenitore 10 corrispondente.

I contenitori portarulli 10 sono alloggiati all'interno della struttura 2 del laminatoio dell'invenzione in modo tale che le direzioni di scorrimento delle parti mobili 30b, 31b e 32b dei dispositivi di regolazione associati ad un contenitore portarulli 10 sono, come già detto, disposte tra loro a 120‘e sono sfalsate di 60<° >rispetto alle analoghe direzioni delle parti mobili dei dispositivi 30, 31 e 32 associati al contenitore portarulli affiancato nel laminatoio .

La disposizione sfalsata sopra riferita (visibile in figura 5) è legata a quella degli assi Al, A2 e A3 di una corrispondente terna di rulli i quali sono, a meno del loro spostamento durante la laminazione dovuto all'oscillazione del braccio relativo, orientati reciprocamente a 60' come i lati di un triangolo equilatero; questo fatto insieme alla particolare disposizione delle guide 15 di scorrimento di un contenitore per ciascuna unità di laminazione, conferisce una vantaggiosa simmetria delle unità di laminazione rispetto ad un asse verticale V passante per quello di laminazione (si veda figura 5 dove con α è stato indicato un angolo di 30*). ;Nel laminatoio 1, è previsto inoltre un mandrino 40 mobile lungo l'asse di laminazione L ed azionato da un portamandrino 41 schematicamente visibile in figura 1; in questo caso, il laminatoio è del tipo a mandrino trattenuto mediante un codolo 40a sagomato previsto per essere collegato al portamandrino 41. ;Ciascuna unità di laminazione 5 del laminatoio 1, è, come più sopra anticipato, dotata di guide lineari 15 che si estendono trasversalmente all'asse di laminazione L e giacciono in un piano inclinato di un angolo α di 30° rispetto ad un piano orizzontale passante per l'asse di laminazione succitato; ulteriormente, le guide 15 di una unità si estendono da parte opposta del laminatoio rispetto a quelle della unità di laminazione affiancata. ;Come risulterà meglio dal seguito della descrizione, la direzione lungo cui le guide 15 si estendono e più in generale quella di scorrimento di un contenitore portarulli 10, sono vantaggiosamente parallele ad uno degli assi di rotazione Al, A2 e A3 dei rulli 27, 28 e 29. ;Quest'ultimo fatto insieme alla disposizione dei rulli e dei relativi dispositivi di regolazione di cui si è detto pocanzi, consente che i contenitori portarulli di tutte le unità di laminazione siano uguali tra loro e che le strutture esterne di ciascuna unità di laminazione con le guide montate su di esse insieme al contenitore alloggiato al loro interno, siano ottenuti ribaltando quelli di una unità di laminazione affiancata nel laminatoio intorno all'asse verticale V passante per l'asse L. ;Ciascun contenitore portarulli 10 è dotato di ruote 48 per favorirne lo scorrimento lungo le guide 15 e a fianco di ciascuna unità di laminazione, dalla parte in cui si estendono le guide 15, è previsto un dispositivo 50 di carico-scarico dei contenitori portarulli associato ad un estrattore 45; quest'ultimo è essenzialmente costituito da uno spintore attivo parallelamente alle guide 15, dotato di una estremità di aggancio 45a che si impegna con una appendice 46di forma coniugata Θ presente sul contenitore portarulli. Il dispositivo 50 di carico-scarico di ciascuna unità di laminazione prevede un carrello 51 mobile su rotaie 52 parallele all'asse di laminazione L; il carrello 51 è dotato di due piattaforme ribaltabili 53 e 53a azionate da un rispettivo elevatore oleodinamico 54. Sulle piattaforme 53 e 53a vi sono coppie di guide lineari 55 e 55a le quali, quando la corrispondente piattaforma 53 e 53a è ribaltata di un angolo di 30<* >rispetto ad un piano orizzontale passante per l'asse di laminazione, si trovano complanari con le guide 15 della unità di laminazione associata.

Con riferimento alle figure 6, 7 e 8 viene ora descritta una apparecchiatura 80 reggi-mandrino di cui è dotato il laminatoio dell'invenzione; più in particolare, nel laminatoio vi sono alcune di tali apparecchiature le quali si trovano tra due unità di laminazione 5 del laminatoio, in prossimità dell'estremità d'ingresso 6 e di Quella di uscita 7 dei tubi in lavorazione.

L'apparecchiatura 80 comprende un corpo 81 basculante in senso trasversale al laminatoio, avente forma sostanzialmente ad L, nel quale è presente una sede 86 dove sono supportati tre rullini reggi-mandrino 82, 83 e 84 girevoli; questi sono montati in collegamento con un sistema articolato 85 atto a farli muovere da una posizione operativa nella quale supportano un mandrino passante attraverso l'apparecchiatura, ad una posizione non operativa nella quale i cilindri sono allontanati dall'asse di laminazione in modo da non interferire con un tubo durante la laminazione.

Ulteriormente, l'apparecchiatura 80 comprende un fermo 87 atto a mantenere il corpo basculante 81 in una posizione operativa nella quale cioè la sede 86 è concentrica all'asse L così che i rullini 82, 83 e 84 possono venire disposti circonferenzialmente su un mandrino interposto tra di essi, ed una posizione di riposo nella quale il corpo 81 è allontanato dall'asse di laminazione. E' appena il caso di segnalare come il movimento basculante del corpo 81 è ottenuto mediante un attuatore 88 di tipo idraulico ma che, ovviamente potrebbe esse conseguito con un qualsiasi altro mezzo equivalente.

Infine, è da considerare come i rulli 27, 28 e 29 di ciascuna unità di laminazione 5 sono azionati da un rispettivo motore 90 indipendente insieme ad una allunga di comando 91, quest'ultima essendo meccanicamente collegata al primo da un innesto non raffigurato in dettaglio nei disegni, che consente lo spostamento assiale della allunga mediante degli attuatori idraulici M secondo quanto meglio risulterà in relazione al funzionamento dell'invenzione che verrà descritto appresso; prima di procedere a tale descrizione è premesso solo che nel laminatoio dell'invenzione sono previsti mezzi per la regolazione e il controllo delle varie fasi della laminazione che non sono stati descritti in dettaglio, le cui funzioni potranno comunque venire desunte dall'esposizione che viene fatta nel seguito riportata.

Un tubo da laminare viene introdotto dalla estremità di ingresso 6 del laminatoio, applicato sul mandrino 40; esso viene fatto avanzare lungo l'asse di laminazione dalla rotazione dei rulli di laminazione di ciascuna unità con i quali entra successivamente in contatto. Più in particolare, i rulli di ciascuna unità di laminazione vengono tenuti in posizione prefissata dall'azione combinata dei mezzi di richiamo 34 e dei dispositivi di regolazione 30, 31 e 32, le cui parti mobili sono attive sui distanziali 24a, 25a e 26a delle corrispondenti guarniture 24, 25 e 26.

Pertanto, un tubo in laminazione calzato sul mandrino quando incontra i rulli di una unità di laminazione esercita una forza radiale che si trasmette attraverso le guarniture 24, 25 e 26 ed i relativi distanziali fino alle parti mobili dei dispositivi di regolazione 30, 31 e 32, per scaricarsi mediante le parti fisse di questi sulla struttura esterna portante, in questo caso costituita da due elementi piastriformi 3 affiancati.

Poiché tali elementi 3 presentano una sezione trasversale, vale a dire una sezione presa lungo un piano perpendicolare all'asse di laminazione, chiusa, la struttura esterna di ciascuna unità di laminazione da essi formata è in grado di sopportare al meglio gli sforzi di laminazione succitati, contribuendo così al raggiungimento della prima parte dello scopo prefissato inizialmente .

Per quanto concerne l'operazione di cambio dei rulli per le unità di laminazione, essa avviene come segue .

I mezzi di bloccaggio di un contenitore nella sua posizione di lavoro occupata durante la laminazione vengono disattivati così da rendere possibile lo scorrimento di un contenitore portarulli 10 lungo le guide 15 della relativa unità; in questa fase i mezzi di richiamo 34 vengono anch'essi disattivati ed in particolare quelli associati al braccio 20 vengono fatti traslare per non interferire con il contenitore da estrarre .

Analogamente, anche le allunghe 91 di comando dei rulli vengono scollegate da questi e fatte arretrare assialmente dagli attuatori idraulici M in modo da venire spostate all'esterno del contenitore portarulli. In questa situazione il dispositivo di regolazione 31 viene posto nella condizione a scomparsa rispetto alle guide 15, così da non interferire lungo di esse con il movimento del contenitore .

Lo spintore 45 viene attivato per muovere lungo le guide 15 il contenitore portarulli da estrarre, fino a portarlo alla estremità di quelle in corrispondenza della quale nel frattempo è stata ribaltata la piattaforma 53 del carrello 51 associato alla unità di laminazione: il contenitore viene quindi appoggiato sulla piattaforma ribaltata e dopo esservi stato caricato completamente l'elevatore 54 viene abbassto così da portare la piattaforma con il contenitore portarulli appoggiato su di essa, in posizione orizzontale.

Successivamente il carrello 51 viene fatto avanzare in modo da portare la seconda piattaforma 53a con sopra il nuovo contenitore portarulli da introdurre, in posizione tale che le guide 55a siano in allineamento con quelle dell'unità di laminazione: ripetendo poi in maniera inversa le oper

descritte per l'estrazione del contenitore da sostituire, il nuovo contenitore viene introdotto nell'unità di laminazione al posto di quello.

Da quanto riferito è comprensibile come con un simile svolgimento dell'operazione del cambio dei rulli sia possibile raggiungere l'altra parte dello scopo prefissata inizialmente.

Infatti, tale operazione di cambio dei rulli avviene ora in modo laterale al laminatoio senza richiedere quindi un ampio spazio a valle di questo come accadeva invece nel caso di scorrimento assiale dei contenitori portarulli previsto nella tecnica nota.

Tale risultato è in definitiva conseguito in virtù della previsione per ciascuna unità di laminazione, di un passaggio nella sua struttura esterna atto a consentire la fuoriuscita del contenitore senza tuttavia alterare nella sostanza la configurazione anulare della struttura esterna stessa.

Numerosi sono gli effetti vantaggiosi conseguiti dalla invenzione.

Tra questi è da segnalare come grazie al cambio dei rulli eseguito in modo alternato da un lato e dall'altro del laminatoio per ciascuna unità di laminazione in esso contenuta, sia possibile predisporre un contenitore portarulli di

ciascuna unità a fianco del laminatoio, senza interferire con le operazioni di estrazione di un altro contenitore della struttura.

Infatti, qualora l'operazione di cambio dei rulli avvenisse da un unico lato del laminatoio, la predisposizione di un contenitore di ricambio per ciascuna unità di laminazione a fianco di essa non sarebbe possibile: in altri termini, infatti, nel caso di operazione di cambio rulli effettuata da un solo lato del laminatoio, tale operazione dovrebbe venire eseguita o estraendo dapprima tutti i contenitori portarulli dal laminatoio e quindi movimentandoli lontano da questo per poter successivamente caricare i nuovi contenitori portarulli di ricambio dopo averli portati in posizione affiancata alla unità di laminazione corrispondente, o procedendo eventualmente anche singolarmente alla estrazione di un contenitore ed alla successiva introduzione di quello di ricambio per ciascuna unità di laminazione.

Un altro aspetto vantaggioso da porre in evidenza per quanto riguarda la forma realizzativa dell'invenzione qui considerata, risiede nella singola motorizzazione di ciascun rullo di una unità di laminazione, vale a dire l'impiego di un azionamento indipendente per ciascun rullo, grazie al quale è possibile evitare la presenza di complicati meccanismi di trasmissione di velocità a lato del laminatoio, creando quindi lo spazio necessario per consentire l'estrazione e la movimentazione dei contenitori secondo quanto descritto in precedenza.

Più in generale, per quanto attiene all'azionamento dei rulli 27, 28 e 29, nel caso di un numero non troppo elevato di unità di laminazione è preferibile l'impiego di mezzi motori indipendenti per ciascun rullo (si tenga presente che è comunque possibile l'impiego di due o più motori per comandare un singolo rullo), mentre nel caso di laminatoi di grandi dimensioni non è da escludere la possibilità che i rulli di unità di laminazione diverse aventi però assi di rotazione paralleli tra loro, vengano comandati da un solo cinematismo azionato da mezzi motori comuni. Tuttavia è importante per l'ottenimento dei risultati sopra evidenziati che l'azionamento di un rullo di una unità di laminazione avvenga in maniera indipendente dagli altri due rulli.

Un ulteriore e rilevante vantaggio conseguito dall'invenzione, risiede nel fatto che gli sforzi assiali che insorgono durante la laminazione, cioè gli sforzi che hanno risultante parallela all'asse di laminazione L e che sebbene siano minori di quelli radiali più sopra considerati possono assumere valori alquanto rilevanti, vengono assorbiti dalla struttura esterna di ciascuna unità di laminazione. Per meglio comprendere questo effetto, bisogna considerare che gli sforzi assiali di cui si è detto tendono a spostare le guarniture dei rulli nella direzione di avanzamento del tubo lungo l'asse di laminazione L: come mostrato in figura 4, lo spostamento suddetto di ciascuna guarnitura 24, 25 o 26, è contenuto dagli elementi piastriformi 3 contigui al contenitore 10 su cui è montato ciascun rullo. E' solo da precisare su questo punto che lo spostamento di ciascuna guarnitura e l'azione di contenimento dell'elemento piastriforme 3 di tale spostamento avviene sia nel caso in cui i bracci 19, 20 e 21 oscillano in un piano perpendicolare all'asse L, sia nel caso alternativo sopra menzionato in cui i bracci siano configurati in modo da oscillare in piani radiali passanti per tale asse di laminazione.

Da quanto sopra premesso è facilmente comprensibile che grazie alla particolare configurazione strutturale ed agli effetti conseguiti dalla stessa,nel laminatoio dell'invenzione gli sforzi assiali sono ripartiti su tutte le unità di laminazione, a differenza del laminatoio mostrato nella domanda MI92A000917 dove tali sforzi erano supportati da mezzi appositamente previsti all'estremità del laminatoio; le unità di laminazione dell'invenzione ed il laminatoio da esse derivante consentono quindi di eliminare i mezzi previsti nella tecnica nota, semplificando la realizzazione del laminatoio stesso.

E' da osservare anche come nell'altra domanda dello stato dell'arte presa in considerazione, la domanda MI93A000704, per supportare gli sforzi assiali e lo spostamento delle guarniture sopra menzionati, erano previsti dei diaframmi 9 in forma di grosse lastre: questo fatto era connesso con la struttura a "C" cioè aperta lateralmente la quale non consentiva una azione efficace quale quella invece ottenibile con la configurazione anulare della struttura della presente invenzione.Anche in questo caso è evidente la semplificazione ottenuta dalla presente invenzione.

Un altro vantaggio conseguito dall'invenzione e da mettere in rilievo è connesso alla inclinazione della direzione di scorrimento dei contenitori rispetto all'orizzontale, la quale insieme alla particolare configurazione delle unità di laminazione con i relativi contenitori portarulli, entrambi ribaltati rispetto all'asse verticale secondo l'insegnamento già descritto, permette di ottenere la costruzione sostanzialmente simmetrica e compatta del laminatoio nel suo complesso, illustrata nei disegni: tale costruzione include cioè anche le parti del laminatoio esterne alla struttura 2 quali ad esempio le rotaie 52 ed i carrelli 53, i motori 90 con le allunghe 91, e contribuisce notevolmente al contenimento dei costi di realizzazione .

E' anche da ricordare l'opportunità di prevedere che la suddetta direzione di scorrimento dei contenitori, e pertanto anche quella delle guide 15, sia parallela ad uno degli assi Al, A2 o A3 dei rulli; osservando le figure è infatti comprensibile come con questa soluzione un contenitore 10 possa venire estratto dalla parte di esso opposta a quella dove si innesta l'allunga di comando relativa, vale a dire una parte dove non si trovano impedimenti per lo scorrimento del contenitore ed in corrispondenza della quale può venire disposto un carrello. E' peraltro evidente anche come grazie a tale inclinazione, un contenitore viene alloggiato stabilmente nella relativa struttura per effetto del suo peso che tende a mantenerlo all'interno di quella favorendone il corretto assetto durante la laminazione.

In questo contesto sono da evidenziare poi gli effetti vantaggiosi ottenuti dall'apparecchiatura reggi-mandrino 80 sopra descritta.

Questa apparecchiatura ha la funzione di consentire il movimento del mandrino all'interno del laminatoio in assenza totale o parziale del tubo, come ad esempio durante il ritorno di un mandrino dal quale sia stato sfilato un tubo laminato dalla estremità di uscita 7 a quella di ingresso 6 del laminatoio; in questa situazione infatti è previsto che i rullini 82, 83, 84 dell'apparecchiatura 80 mantengano il mandrino in posizione concentrica allo spazio definito dai rulli 27, 28 e 29 delle unità di laminazione i quali sono, come già detto, mantenuti distanziati dall'asse di laminazione L per effetto dei mezzi di richiamo 34: in altre parole, le apparecchiature reggimandrino 80 previste nel laminatoio raffigurato nei disegni evitano che nel movimento del mandrino in assenza del tubo, esso urti contro i rulli delle unità di laminazione.

Apparecchiature reggi-mandrino che svolgano questa funzione esistono già nei laminatoi della tecnica nota; tuttavia la particolarità di quella illustrata nelle figure 6, 7 e 8 è di poter essere allontanata dall'asse di laminazione L anche durante la laminazione. Tale capacità è particolarmente vantaggiosa nei casi in cui durante la laminazione di un tubo si verifichino nel laminatoio delle condizioni di blocco avanzai del tubo stesso e del mandrino: in queste eventualità è infatti necessario poter accedere all’interno del laminatoio per effettuare la manutenzione richiesta. Poiché è evidente che in una simile circostanza non sarebbe possibile estrarre i contenitori portarulli dalla struttura data la presenza del tubo e del mandrino tra i rulli stessi, è necessario poter creare uno spazio sufficiente tra una unità di laminazione e l'altra affiancate nel laminatoio al fine di consentire l'intervento di un operatore.

Come illustrato nelle figure 6, 7 e 8, l'apparecchiatura reggi-mandrino 80 è in grado, una volta che il sistema articolato 85 abbia fatto allontanare i rullini 82, 83 e 84 dall'asse di laminazione, di venire spostata rispetto al mandrino con il tubo applicato su di esso bloccati nella struttura 2 del laminatoio, fornendo così uno spazio utile per l'accesso di un operatore della manutenzione.

E' da segnalare comunque che tale apparecchiatura reggi-mandrino potrebbe essere realizzata in modo differente da quello qui considerato; non è cioè strettamente necessario che essa sia dotata di un corpo basculante come quello descritto, essendo invece sufficiente che essa abbia una configurazione tale da consentirne la sua rimozione trasversalmente asse di laminazione: pertanto, sarà in pratica necessario solamente che la sede di essa in corrispondenza della quale sono disposti i rullini sia aperta lungo una direzione trasversale all'asse di laminazione L, in corrispondenza della quale tale apparecchiatura possa venire accostata o allontanata rispetto all'asse di laminazione medesimo, ovviamente dopo aver distanziato i rullini di essa.

Naturalmente sono possibili anche altre varianti dell'invenzione rispetto a quanto finora descritto.

A titolo indicativo ad esempio, non è da escludere che la configurazione delle unità di laminazione nella quale gli elementi piastriformi 3 sono collegati rigidamente tra loro dai tiranti per formare la struttura di due unità affiancate, possa venire sostituita da una configurazione di laminatoio in cui le varie unità di laminazione siano distanziate tra loro: in altri termini non è da escludere che il laminatoio venga realizzato con una molteplicità di unità 5 affiancate lungo l'asse di laminazione le cui strutture esterne siano tuttavia separate l'una dall'altra, ovviamente mantenendo comunque inalterate le caratteristiche rilevanti di ciascuna di esse necessarie a raggiungere lo scopo per le quali sono state concepite.

Ulteriormente, si segnala anche che i dispositivi di regolazione 30, 31 e 32 di cui si è detto prima, potranno essere sia di tipo idraulico che di tipo elettromeccanico o di altra natura; nel caso in cui fossero di tipo elettromeccanico, essi potrebbero venire realizzati in modo che la parte fissa 30a, 31a e 32a e quella mobile 30b, 31b e 32b formino insieme una coppia cinematica elicoidale; in tal caso è evidente che al movimento alternato a và e vieni della parte mobile descritto in precedenza, si accompagnerebbe anche un movimento rotatorio di essa che non ne altererebbe comunque gli effetti che sono stati evidenziati in precedenza.

Infine, non si può escludere neppure che il laminatoio dell'invenzione venga usato per scopi diversi da quelli previsti, ad esempio per la laminazione di tubi senza mandrino, barre, vergelle o corpi astiformi in genere.

Queste ed altre eventuali varianti rientrano tuttavia nell'ambito dell'insegnamento che deriva dall'invenzione cosi come può essere desunto dalla descrizione di essa che ne è stata fatta e dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità di laminazione per tubi su mandrino, del tipo comprendente una struttura esterna ( 3, 4 ) sostanzialmente anulare chiusa e disposta lungo un asse di laminazione (L), un contenitore portarulli (10) alloggiato in tale struttura, tre rulli (27, 28, 29) comandati, montati su rispettivi bracci a leva (19,20, 21) oscillanti ed i cui assi di rotazione (Al, A2, A3) sono trasversali all'asse di laminazione (L), un dispositivo (30, 31, 32) associato a ciascun rullo (27, 28, 29) atto alla regolazione della distanza dell'asse di rotazione (Al, A2, A3) di questo dall'asse di laminazione (L) e solidale con la struttura esterna, caratterizzata dal fatto che il contenitore portarulli (10) è scorrevolmente guidato tra una posizione operativa in cui è bloccato nella struttura esterna (3,4) ed una posizione non operativa in cui è estratto da questa, lungo una direzione sostanzialmente trasversale all'asse di laminazione (L), detta struttura esterna (3,4) essendo atta a consentire il passaggio del contenitore in corrispondenza di tale direzione trasversale e mezzi (15,45) essendo previsti nell'unità di laminazione per attuare detto scorrimento.
2. 2. Unità di laminazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la struttura esterna comprende almeno due elementi piastriformi (3) sostanzialmente di forma anulare chiusa, rigidamente collegati tra loro mediante una pluralità di tiranti (4).
3. 3. Unità di laminazione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che i bracci a leva (19,20,21) su cui sono montati i rulli (27,28,29) sono oscillanti in un piano perpendicolare all'asse di laminazione .
4. 4. Unità di laminazione secondo una delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto che i bracci a leva (19, 20, 21) su cui sono montati i rulli (27, 28 e 29) sono oscillanti in rispettivi piani radiali, perpendicolari agli assi di rotazione (Al, A2, A3) del rullo corrispondente e passanti per l'asse di laminazione (L).
5. 5. Unità di laminazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni che precedono, caratterizzata dal fatto che la direzione di scorrimento del contenitore è inclinata rispetto ad un piano sostanzialmente orizzontale passante per l'asse di laminazione (L).
6. 6. Unità di laminazione secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che l’angolo di inclinazione della direzione di scorrimento è pari circa a 30*.
7. 7. Unità di laminazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni che precedono, caratterizzata dal fatto che ciascun rullo (27,28,29) è azionato in modo indipendente dagli altri due.
8. 8. Laminatoio per la laminazione di tubi su mandrino, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di unità di laminazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, disposte fianco a fianco lungo l'asse di laminazione (L).
9. 9. Laminatoio secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che le strutture esterne (3,4) delle unità di laminazione (5) sono rigidamente collegate tra loro formando un'unica struttura esterna (2) del laminatoio.
10. 10. Laminatoio secondo una delle rivendicazioni 8 o 9, caratterizzato dal fatto che nella posizione non operativa il contenitore portarulli (10) di ciascuna unità di laminazione (5) è disposto a fianco dell'unità stessa e che la posizione non operativa di un contenitore portarulli (10) di una unità si trova dal lato opposto del laminatoio rispetto alla posizione non operativa di un contenitore della unità di laminazione affiancata .
11. 11. Laminatoio secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che le direzioni di scorrimento dei contenitori portarulli (10) relative a posizione non operative di essi che si trovano da un medesimo lato dellaminatoio, giacciono in rispettivi piani inclinati di circa 30’ rispetto ad un piano sostanzialmente orizzontale passante per l'asse di laminazione (L).
12. 12. Laminatoio secondo una delle rivendicazioni da 7 a 10, caratterizzato dal fatto che le unità di laminazione (5) sono uguali tra loro e ribaltate l'una rispetto a quella affiancata nel laminatoio attorno ad un asse (V) di ribaltamento verticale passante per quello di laminazione (L).
13. 13. Laminatoio secondo una delle rivendicazioni 11 o 12, caratterizzato dal fatto che i mezzi (15,45) per lo scorrimento guidato di un contenitore portarulli (10) comprendono per ciascuna unità di laminazione (5) uno spintore (45) attivo sul contenitore lungo la direzione di scorrimento di questo, e dal fatto di comprendere per unità di laminazione (5) un dispositivo di caricoscarico (50) che include un carrello (51) mobile su rotaie (52) parallele all'asse di laminazione (L) e dotato di almeno una piattaforma (53, 53a) ribaltabile da una posizione orizzontale ad una inclinata nella quale è atta ad accogliere un contenitore portarulli (10) sospinto su di essa dallo spintore (45).
14. 14. Laminatoio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 13, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una apparecchiatura reggi-mandrino (80) dotata di un corpo (81) con una sede (86) in corrispondenza della quale sono supportati una pluralità di cilindri (82,83,84) mobili da e verso l'asse di laminazione (L) tra una posizione di lavoro nella quale sono atti a sostenere un mandrino disposto lungo l'asse di laminazione ed una posizione allontanata da tale asse, detta sede (86) essendo aperta in una direzione sostanzialmente trasversale all'asse di laminazione così che l'apparecchiatura reggi-mandrino (80) è rimovibile dal laminatoio quando i rulli sono nella posizione allontanata.
15. 15. Laminatoio secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che il corpo (80) ha forma sostanzialmente a "L" ed è basculante intorno ad un asse parallelo a quello di laminazione.
16. 16. Laminatoio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 15, caratterizzato dal fatto che ogni rullo (27, 28, 29) di una ità di laminazione è comandato in maniera indipenc dagli altri due, mediante almeno un rispettivo