ITUD20090075A1 - Gabbia di laminazione multifunzionale e relativo procedimento di utilizzo - Google Patents

Gabbia di laminazione multifunzionale e relativo procedimento di utilizzo Download PDF

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ITUD20090075A1
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Loris Maestrutti
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Description

Descrizione
"GABBIA DI LAMINAZIONE MULTIFUNZIONALE E RELATIVO PROCEDIMENTO DI UTILIZZO"
CAMPO DI APPLICAZIONE
Il presente trovato si riferisce ad una gabbia di laminazione multifunzionale, la quale à ̈ in grado di svolgere almeno una parte delle funzioni proprie di una pressa a forgiare, nonché al relativo procedimento di utilizzo.
STATO DELLA TECNICA
È noto che per lavorare lingotti, ovvero blumi di grandi dimensioni, oggigiorno si utilizzano, anche e prevalentemente, presse a forgiare.
Le presse a forgiare di tipo noto presentano però delle limitazioni e tempi di lavoro piuttosto lunghi; inoltre esse richiedono un attento controllo in ogni specifica fase del lavoro di forgiatura.
Ancora, le presse a forgiare richiedono, a volte, di ritornare a scaldare il pezzo in lavorazione per poter proseguire in maniera efficiente la forgiatura.
Tutto ciò determina notevoli inconvenienti in termini di produttività dell'impianto/tempi di trasferimento dei prodotti, necessità di mano d'opera ed altri inconvenienti ancora.
Uno scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare una gabbia di laminazione che consenta di superare i limiti delle presse a forgiare per realizzare, a partire da lingotti, oppure piatti di grande dimensione, prodotti aventi sezioni tonda, quadrata o rettangolare, in tempi brevi e con modalità semplificate.
Un ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare una gabbia di laminazione che permetta la lavorazione di blumi o tondi aventi la dimensione trasversale massima fino ad un intorno che va da circa 1250mm a circa 1450mm, e piatti aventi larghezza massima fino ad un intorno che va da circa 1400mm a circa 1500mm e aventi spessore massimo da circa 400mm a circa 500mm.
Una gabbia di laminazione che ammetta quindi anche forze di schiaccio estremamente elevate, ad esempio per una lavorazione di lingotti assimilabile ad una forgia, come nel seguito meglio descritto, ed avente queste potenzialità operative non à ̈ mai stata ipotizzata o descritta, e la titolare, per realizzarla, ha dovuto superare gli schemi classici e diffusi attraverso uno specifico studio e connessa sperimentazione, ottenendo una gabbia che trascende dagli schemi classici anche relativi alle gabbie a duo per sbozzo.
Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.
ESPOSIZIONE DEL TROVATO
Il presente trovato à ̈ espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti.
Le relative rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato, o varianti dell'idea di soluzione principale.
In accordo con i suddetti scopi, una gabbia di laminazione secondo il presente trovato à ̈ predisposta alla lavorazione di grandi piatti, grandi blumi, grandi tondi ed altri semilavorati di grandi dimensioni, ad esempio lingotti di grosso tonnellaggio, 25-30 tonnellate, di diametro fino a 1400mm, o simili prodotti.
Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, la gabbia di laminazione comprende cilindri aventi un diametro compreso tra 1600mm e 2000mm, vantaggiosamente in un intorno di circa 1800mm. Secondo il trovato, le dimensioni lineari della tavola dei cilindri sono comprese tra circa 3500mm e circa 4500mm, vantaggiosamente nell'intorno di 4000mm.
Secondo una variante, la tavola dei cilindri presenta una zona centrale piana di larghezza compresa tra 1500mm e 2500mm, vantaggiosamente attorno a 2000mm, e almeno una zona laterale, vantaggiosamente due zone laterali, di larghezza compresa tra circa 900mm e circa 1000mm, le quali presentano opportuni canali o gole.
Tali canali possono essere vantaggiosamente utilizzati per la lavorazione di costa, o di bordo, dei larghi piatti dopo la laminazione sulla dimensione principale, oppure per lavorare tondi nel caso di prodotti di partenza in forma di barra. Secondo una soluzione, detti canali presentano una profondità compresa fra circa 60mm e circa 100mm, vantaggiosamente fra circa 80mm e circa 90mm, mentre la loro larghezza varia da circa 80mm a circa 400mm.
Secondo una variante del presente trovato, la gabbia di laminazione comprende vitoni di posizionamento atti ad agire sulle guarniture dei cilindri per posizionarli in modo rapido nella posizione desiderata tra un passaggio ed il successivo del prodotto in lavorazione. I vitoni sono provvisti di una filettatura trapezoidale avente un passo nell'intorno di circa 44mm al fine di poter disporre del grado di precisione voluto nel posizionamento.
In particolare, i due cilindri di laminazione possono assumere una posizione di lavoro addossata, o sostanzialmente addossata fra loro e allontanarsi fra loro, fino ad una corsa, o luce, massima compresa tra 1300mm e 1500mm, vantaggiosamente nell'intorno di 1400mm.
Tale posizione allontanata può essere assunta sia in fase di laminazione di costa, o di bordo, di un blumo o largo piatto, dopo che esso à ̈ stato ribaltato su un suo fianco, sia per la lavorazione di un lingotto ad esempio di dimensione nell'intorno di 1400mm.
L'elevata forza di schiaccio, in particolare nel caso di lingotti, determina anche l'annullamento o la forte riduzione delle porosità interne tipicamente presenti nei lingotti stessi.
Secondo una ulteriore variante del presente trovato, à ̈ prevista una velocità di posizionamento delle guarniture dei cilindri fino nell'intorno che va da circa 60 mm/s a circa 90 mm/s, vantaggiosamente attorno a circa 75 mm/s.
Secondo una variante del trovato, l'angolo, o meglio semiangolo, di imbocco presenta un valore massimo nell'intorno di 20° per cilindro.
È una variante del trovato il prevedere una via a rulli a monte ed una via a rulli a valle della gabbia di laminazione.
È una ulteriore variante il prevedere che la gabbia di laminazione sia reversibile sì che possa lavorare con il prodotto che avanza in un verso e nell'altro verso di avanzamento.
Secondo una variante del presente trovato la velocità di laminazione massima della gabbia di laminazione à ̈ compresa tra 80m/min e 130 m/min, vantaggiosamente si colloca in un intorno di circa 100m/min.
Costituisce variante del presente trovato il prevedere un motore di azionamento della gabbia di laminazione avente una potenza compresa tra 7000 Kw e 9000 Kw. Nel caso in cui venga adottato un motore avente una potenza di circa 8000 Kw la coppia sarà nell'intorno di circa 3000 KNm.
La forza di schiaccio può arrivare fino a circa 3000 tonnellate, nel caso di lingotti, in funzione del tipo di prodotto in lavorazione e del rapporto di riduzione da ottenere. Grazie a queste elevate forze in gioco, la gabbia di laminazione secondo il presente trovato à ̈ assimilabile a una forgia, sì che, come detto, si eliminano le porosità interne al prodotto.
Secondo una variante del trovato, a monte e/o a valle dei cilindri di laminazione à ̈ presente almeno un dispositivo di ribaltamento per disporre i piatti su un fianco, per poter poi eseguire il passaggio di laminazione di costa o di bordo, o refolatura, nella stessa gabbia di laminazione utilizzando un apposito canale delle zone laterali. Ciò permette di evitare di prevedere appositi cilindri verticali di refolatura a monte o a valle della gabbia.
È inoltre variante del presente trovato il prevedere un elemento spintore almeno su un lato frontale della gabbia di laminazione.
ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI
Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:
- la fig. 1 Ã ̈ una vista laterale e schematica della gabbia di laminazione secondo il presente trovato;
- la fig. 2a à ̈ una vista di una possibile realizzazione di un giralamiere;
la fig. 2b à ̈ una vista di una possibile realizzazione di un giralingotti;
- le figg. 3a, 3b e 3c illustrano esempi di utilizzo dei canali disposti sui lati della parte piana del cilindro di laminazione
DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI
REALIZZAZIONE
Con riferimento alla fig. 1, una gabbia di laminazione multifunzionale 10 secondo il trovato comprende una spalla 11, disposta su un basamento 20, in cui sono montati due cilindri di laminazione, rispettivamente inferiore 12a e superiore 12b.
La gabbia di laminazione 10 può svolgere funzioni di laminazione, di forgiatura e/o di finitura per prodotti laminati 13 di grandi dimensioni, ad esempio larghi piatti, blumi, lingotti, tondi di grandi dimensioni, ed altro ancora, aventi la dimensione trasversale massima fino a circa 1500mm e, nel caso dei piatti, uno spessore massimo fino a 500mm.
La forza di schiaccio può arrivare fino a circa 3000 tonnellate, in funzione del tipo di prodotto 13 in lavorazione e del rapporto di riduzione da ottenere, in particolare nel caso di lingotti a vantaggio di una migliore qualità interna del prodotto uscente dal passaggio di compressione. I cilindri 12a e 12b sono associati in modo noto a guarniture di sostegno che ne consentono uno spostamento reciproco, tramite opportuni vitoni di posizionamento, tra una posizione addossata, o sostanzialmente addossata, ed una posizione reciprocamente allontanata.
In figura 1 viene illustrata la posizione addossata del cilindro superiore 12b, indicata tratteggiata, che definisce la minima luce nel passaggio di laminazione del prodotto da laminare/forgiare 13, mentre la posizione allontanata, definisce il valore massimo della luce "1" che può arrivare fino a 1400mm.
Tale valore di luce definisce la dimensione massima di un lingotto lavorabile tra detti cilindri 12a, 12b, e/o la dimensione del largo piatto dopo che à ̈ stato ribaltato su un suo fianco per eseguire la lavorazione di costa o di bordo. A monte ed a valle dei cilindri di laminazione 12a, 12b, sono presenti vie a rulli 14 di trasporto del prodotto che, essendo la gabbia di laminazione 10 di tipo reversibile, assolvono di volta in volta sia alla funzione di alimentazione che a quella di evacuazione del prodotto 13 ai/dai cilindri 12a, 12b
Secondo il trovato, i cilindri 12a e 12b presentano un diametro "d" in un intorno di circa 1800mm e una tavola di larghezza complessiva attorno a 4000mm.
Nelle figg. 3a, 3b e 3c viene illustrato come i cilindri 12a, 12b presentino una zona piana 15, sostanzialmente centrale, detta tavola avente una larghezza vantaggiosamente attorno a 2000mm per la laminazione/forgiatura di larghi piatti, blumi, lingotti 13, od altri prodotti simili di grandi dimensioni, sulla loro dimensione principale.
Ai lati della zona piana 15 sono presenti zone 16, aventi una larghezza da circa 900mm a circa lOOOiran, le quali presentano opportuni canali o scanalature o gole 17 che possono servire (17a) o per la lavorazione di costa, o di bordo, dei larghi piatti 13 dopo la laminazione sulla dimensione principale, oppure (17b, 17c) per lavorare tondi nel caso di prodotti di partenza lunghi in forma di barra.
Secondo una soluzione, detti canali 17a, 17b, 17c, presentano una profondità compresa fra circa 60mm e circa 100mm, vantaggiosamente fra circa 80mm e circa 90mm, mentre la larghezza varia da circa 80mm a circa 400mm.
A monte e/o a valle dei cilindri di laminazione 12a, 12b à ̈ presente almeno un dispositivo di ribaltamento, indicato nel suo complesso con il numero 18 in fig. 2a, il quale à ̈ configurato per disporre il piatto 13, su un suo fianco, per poter poi eseguire il passaggio di laminazione di bordo nella stessa gabbia di laminazione.
In particolare, il piatto 13 viene ribaltato, secondo la direzione indicata con 30, fino ad assumere una posizione sostanzialmente verticale (indicata tratteggiata con 13a in fig. 2a), utilizzando un dispositivo a forcella 19 selettivamente azionabile mediante un martinetto 21 che agisce su una leva 119 disposta sul retro della forcella 19.
Il dispositivo a forcella 19 Ã ̈ montato, nella soluzione illustrata, su un braccio posizionatore 22, asservito all'azionamento di un martinetto 23, a sua volta montato su un carro di traslazione 24 movimentabile mediante ruote 25.
Il carro di traslazione 24 permette di inserire selettivamente il dispositivo di ribaltamento 18 in cooperazione con le vie a rulli 14 di alimentazione/evacuazione del prodotto 13 associate alla gabbia di laminazione 10, per ribaltare il piatto 13 su un suo fianco. Quando il prodotto 13 si trova in tale posizione sostanzialmente verticale, viene tenuto in posizione mediante elementi di contenimento e guida 32, affinché possa essere riportato all'interno della gabbia 10 tra i cilindri 12a, 12b, utilizzando la stessa via a rulli 14.
Tali elementi di contenimento e guida 32, possono muoversi linearmente secondo la direzione 33 (fig.
2a), in modo da sostenere in posizione verticale ed accompagnare il prodotto 13 fra i cilindri 12a, 12b, disposti in posizione reciprocamente allontanata (come indicato in tratto continuo in fig. 1), poi per afferrare il prodotto 13 uscente dai cilindri 12a, 12b, dopo che à ̈ stata completata la sua lavorazione di costa.
In fig. 2b à ̈ invece schematicamente illustrato un dispositivo di ribaltamento per blumi o lingotti 118, il quale ha la funzione, sostanzialmente nel modo sopra indicato per il dispositivo di ribaltamento 18, di ribaltare il blumo o lingotto 13 lungo il suo asse longitudinale, quando non à ̈ in presa sui cilindri 12a e 12b, per disporlo in una posizione idonea ad eseguire la riduzione dimensionale su differenti generatrici. Effettuato il ribaltamento, il blumo o lingotto 13 viene nuovamente riportato tra i cilindri 12a e 12b per effettuare la suddetta riduzione dimensionale. Il dispositivo di ribaltamento 118 prevede una forcella 219 di lunghezza più corta della forcella 19 sopra descritta e selettivamente azionabile mediante un martinetto 121 che agisce su una leva 29 disposta sul retro della forcella 219 per sollevare la forcella 219 stessa secondo la direzione indicata e determinare il ribaltamento del lingotto 13.
Al presente trovato possono essere apportate modifiche o varianti che rientrano comunque nel suo campo di protezione come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Gabbia di laminazione multifunzionale predisposta alla laminazione/forgiatura di grandi piatti, grandi blumi, grandi tondi, ed altri semilavorati di grandi dimensioni (13), ad esempio lingotti o simili prodotti, caratterizzata dal fatto che comprende cilindri (12a, 12b) aventi un diametro compreso tra 1600mm e 2000mm, con zona piana centrale (15) di dimensioni comprese tra 1500mm e 2500mm, detti cilindri (12a, 12b) essendo atti ad essere allontanati uno dall'altro a definire, nella posizione allontanata, una luce ("1") di lavorazione compresa tra 1300mm e 1500mm.
  2. 2. Gabbia di laminazione come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le dimensioni lineari della tavola dei cilindri sono comprese tra circa 3500mm e circa 4500mm, vantaggiosamente nell'intorno di 4000mm.
  3. 3. Gabbia di laminazione come alla rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che, a lato della zona piana centrale (15) sono presenti canali di lavorazione (17a, 17b, 17c) per almeno la lavorazione di bordo di detti grandi piatti, grandi blumi ed altri semilavorati di grandi dimensioni
  4. 4. Gabbia di laminazione come alla rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che ciascuno dei cilindri (12a, 12b) comprende, su almeno un lato della parte piana (15), zone laterali (16), di larghezza compresa tra da circa 900mm a circa 1000mm, le quali presentano detti canali (17a, 17b, 17c).
  5. 5. Gabbia di laminazione come alla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che i canali (17a, 17b, 17c) presentano una profondità compresa fra circa 60mm e circa 100mm.
  6. 6. Gabbia di laminazione come alla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che la larghezza dei canali (17a, 17b, 17c) varia da circa 80mm a circa 40Omm.
  7. 7. Gabbia di laminazione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende, a monte e/o a valle dei cilindri di laminazione (12a, 12b), almeno un dispositivo di ribaltamento (18, 118) per disporre il largo piatto (13) su un suo fianco, o per ribaltare il lingotto (13) rispetto ad un suo bordo.
  8. 8. Gabbia di laminazione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la velocità di posizionamento delle guarniture dei cilindri (12a, 12b) nelle fasi di reciproco allontanamento/avvicinamento à ̈ compresa tra circa 60 mm/s e circa 90 mm/s.
  9. 9. Gabbia di laminazione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che à ̈ di tipo reversibile.
  10. 10. Procedimento di laminazione/forgiatura di grandi piatti, blumi, grandi tondi ed altri semilavorati di grandi dimensioni (13), ad esempio lingotti o simili prodotti, in una gabbia di laminazione come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che vengono utilizzati cilindri (12a, 12b) aventi un diametro compreso tra 1600mm e 2000mm, con zona piana centrale (15) di dimensioni comprese tra 1500mm e 2500mm, per la lavorazione dei prodotti (13) sulla loro dimensione maggiore, in cui, a lato della parte piana (15), sono presenti canali di lavorazione (17a, 17b, 17c) per almeno la lavorazione di bordo di detti grandi piatti, o dei lingotti.
  11. 11. Procedimento come alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che il largo piatto, blumo o lingotto, (13), dopo essere stato laminato/forgiato sulla sua dimensione maggiore, viene ribaltato su un fianco, o rispetto ad un suo bordo mediante un dispositivo ribaltatore (18, 118), e poi fatto transitare di nuovo attraverso i cilindri (12a, 12b), disponendolo in corrispondenza dei canali (17a, 17b, 17c), i cilindri (12a, 12b) essendo preventivamente allontanati uno dall'altro a una luce di lavorazione compresa tra 1300mm e 1500mm.
  12. 12. Procedimento come alla rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto che prevede una forza di schiaccio di circa 3000 tonnellate con un motore di azionamento dei cilindri (12a, 12b) di potenza nell'intorno di 8000 Kw.
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