ITUD20110176A1 - Testa forma spire perfezionata - Google Patents

Description

Descrizione

"TESTA FORMA SPIRE PERFEZIONATA"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad una testa forma spire, utilizzata in apposite macchine formatrici di spire a partire da semilavorati metallici continui e sostanzialmente rettilinei. Più in particolare, il presente trovato si riferisce ad una testa forma spire in cui il canale circonferenziale elicoidale del tratto di uscita à ̈ perfezionato.

STATO DELLA TECNICA

Le macchine formatrici di spire, di tipo noto, sono disposte in uscita da una linea di laminazione di barre o fili metallici, e sono provviste di una testa forma spire rotante, comprendente almeno un condotto che da assiale si sviluppa sino a divenire parzialmente circonferenziale. L'asse di ingresso del prodotto uscente dalla linea di laminazione à ̈ quindi coassiale all'asse di laminazione e l'asse di uscita à ̈ tangente al diametro delle spire che si vogliono ottenere.

Tale condotto serve per ricevere il prodotto uscente dall'ultima gabbia di laminazione e consegnarlo al canale circonferenziale elicoidale di uscita. Le spire così formate vengono disposte per caduta su un tappeto per essere raffreddate ed inviate alla zona di raccolta e/o impilamento .

Il canale circonferenziale di uscita serve per stabilizzare le spire formate dalla testa forma spire e per evitare che la coda del prodotto laminato risulti deformata. Infatti, l'equilibrio delle forze in gioco à ̈ assicurato dalla presenza di un trascinatore. Quando però la coda del prodotto laminato lascia il trascinatore, si crea uno squilibrio delle forze stesse, in quanto la trazione sul prodotto laminato generata dalla testa forma spire non à ̈ più equilibrata da una forza uguale e contraria che agisce a monte della testa stessa. E' allora necessaria una protezione per evitare la fuoriuscita radiale del tondino, il quale à ̈ sottoposto a forza centrifuga, o quantomeno à ̈ necessario cercare di limitare tale deformazione.

Il condotto assiale e il canale circonferenziale, durante le operazioni di laminazione, sono sottoposti ad una forte usura dovuta allo scorrimento del prodotto laminato al suo interno ed alla forza centrifuga a cui à ̈ sottoposto .

Il canale circonferenziale elicoidale normalmente smontabile, sia per problemi di usura che per adattarsi alle dimensioni del prodotto laminato transitante.

I canali circonferenziali elicoidali noti sono di vario tipo, tra i quali, ad esempio, quelli a larghezza libera, quelli a larghezza controllata, aventi un lato di controllo, due lati di controllo, con canale aperto radialmente, con canale aperto verso l'asse di rotazione, ecc.

Ad esempio, nel WO-A-OO/44512 Ã ̈ prevista una parte tubolare, che si prolunga fino all'uscita, comprendente una parte divergente che accompagna in modo graduale, verso l'esterno, il prodotto laminato uscente dal condotto assiale. La parte tubolare comprende una parte terminale a sezione costante, che accompagna la spirale all'uscita. Nel PCT/EP2006/003619 sono previsti due condotti che da assiali divengono circonferenziali, essendo uno sfasato dall'altro di 180°.

Nell 'US-A-4,242,892 à ̈ previsto che il condotto che da assiale diviene circonferenziale sia almeno in parte costituito da elementi sostituibili solidarizzati ad una guida posizionatrice che ne definisce l'andamento fino alla parte circonferenziale. Tuttavia, questa soluzione presenta una certa difficoltà di montaggio e smontaggio e non permette di accompagnare le spire in formazione verso l'uscita del canale elicoidale.

In tutti gli insegnamenti noti l'usura del canale circonferenziale elicoidale di uscita, in particolare, Ã ̈ sempre rilevante anche se l 'US-A-4,242,892 tenta di affrontare tale problema.

Inoltre, per ognuna delle teste forma spire citate non c'à ̈ la possibilità di lavorare laminati di dimensioni diverse. Ulteriormente, anche il passo dell'elica del canale circonferenziale à ̈ fisso e non adattabile alle diverse esigenze.

Il presente trovato, in relazione allo stato della tecnica nota, si pone una pluralità di scopi.

Uno scopo del presente trovato à ̈ quello di ottenere una guida del prodotto laminato, nella ultima fase del percorso di uscita, che eviti, o limiti, i tradizionali problemi di deformazione che si ricollegano alla coda del laminato. In particolare, uno scopo à ̈ quello di avere un canale di guida con una dimensione di passaggio per il prodotto laminato sufficientemente piccola da limitare le deformazioni di coda del prodotto laminato stesso.

Un ulteriore scopo à ̈ quello di ottenere una guida del prodotto laminato su tutti i lati fino all'uscita.

Un ulteriore scopo à ̈ quello di rilasciare correttamente il prodotto laminato, o le spire formate da esso, dopo che esso ha percorso un tratto guidato a raggio costante.

Un ulteriore scopo del trovato à ̈ rendere facilmente e agevolmente sostituibile tutto, o parte di esso, il tratto di guida del prodotto laminato maggiormente soggetto ad usura.

Un altro scopo del trovato consiste nel poter sostituire facilmente la guida del prodotto laminato al cambio di dimensioni del prodotto laminato.

Un ulteriore scopo à ̈ poter variare il valore del passo dell'elica nella parte terminale della guida del prodotto laminato in ragione delle caratteristiche fisiche e/o tecnologiche del prodotto laminato.

Un ulteriore scopo à ̈ rendere possibile realizzare teste forma spire a doppio tubo.

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

II presente trovato à ̈ espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, una testa forma spire secondo il presente trovato, che supera i limiti della tecnica nota ed elimina i difetti in essa presenti, viene utilizzata per la produzione di spire nei laminatoi a caldo.

La testa forma spire secondo il presente trovato comprende un corpo centrale provvisto di un cilindro centrale, due flange essendo disposte alle estremità di tale cilindro, ed un elemento cilindrico essendo associato ad una prima delle suddette flange e fungendo da sede per un canale circonferenziale fissato alla sua periferia, atto a generare le spire volute. La testa forma spire comprende inoltre un condotto adduttore di forma curva avente la funzione di indirizzare il prodotto laminato, facendolo scorrere al suo interno, verso il suddetto canale circonferenziale, adatto a generare la spira e poi accompagnarla verso l'esterno. La testa forma spire comprende inoltre un supporto, fissato all'altra, seconda, flangia del corpo centrale, che guida il condotto fino alla flangia stessa. Inoltre, tale supporto, collegato alla corrispondente flangia tramite un albero, à ̈ adatto a trasmettere il moto rotatorio alla testa forma spire.

Secondo una caratteristica principale del presente trovato, il condotto adduttore che indirizza il prodotto laminato secondo una direzione che da assiale diventa circonferenziale à ̈ fissato al corpo centrale tramite elementi di bloccaggio, risultando così sostituibile.

Secondo un'ulteriore caratteristica, il canale circonferenziale , disposto sulla periferia dell'elemento cilindrico, comprende una pluralità di segmenti elementari, conformati con un foro ed uno smusso di imbocco, a definire, nel loro insieme, una guida circonferenziale a raggio costante che accompagni il prodotto laminato all'uscita della testa forma spire. Tali foro e smusso di imbocco sono adatti ad accogliere e guidare, definendo un canale chiuso su tutti i lati, il prodotto laminato uscente dal condotto fino all'uscita del canale circonferenziale, punto in cui si ottiene la spira voluta. I segmenti elementari sono fissati in modo amovibile, e sono posizionabili parallelamente all'asse dell'elemento cilindrico lungo la circonferenza dell'elemento cilindrico stesso, sfruttando una guida assiale che à ̈ preferibilmente realizzata a forma di T. In questo modo, il singolo segmento elementare, anche sotto l'effetto di un'elevata forza centrifuga, non esce dalla sua sede.

Questo meccanismo rende possibile la sostituzione o comunque lo smontaggio del condotto adduttore e/o del canale circonferenziale, permettendo all'utente di effettuare interventi di pulizia e manutenzione.

Inoltre, l'amovibilità, lungo la guida assiale a forma di T, dei segmenti elementari costituenti il canale circonferenziale consente di variare il passo dell'elica della spira da realizzare in funzione del materiale da lavorare. Sfruttando l'intercambiabilità dei segmenti elementari, à ̈ possibile lavorare prodotti laminati aventi diametri diversi.

Lo sviluppo del canale circonferenziale lungo la periferia dell'elemento cilindrico può occupare fino a 360°, anche se si à ̈ rilevato che, per ottenere le spire volute, normalmente à ̈ sufficiente un angolo circonferenziale di 180°.

Secondo una variante, possono essere previsti due condotti adduttori, sfasati di 180° l'uno dall'altro, che cooperano con propri canali circonferenziali costituiti da rispettivi segmenti elementari. In questo caso si hanno due canali circonferenziali che possono essere utilizzati in tempi successivi, raddoppiando così la durata ad usura della testa forma spire.

Secondo un'altra variante, Ã ̈ possibile avere i due canali circonferenziali, entrambi montati sulla medesima testa forma spire, con diametri interni e/o passo diversi per adattarsi ai diversi prodotti laminati che passano al loro interno.

Secondo una variante, le guide assiali posizionatrici, a forma di T, che permettono il posizionamento parallelo all'asse dell'elemento cilindrico possono presentare mezzi di trattenimento, selettivamente rilasciabili, dei segmenti elementari.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: - la fig. 1 rappresenta una testa forma spire a due condotti adduttori secondo una forma di realizzazione del presente trovato;

- la fig. 2 rappresenta una porzione sezionata della testa forma spire di fig. 1;

- la fig. 3 rappresenta un'ulteriore porzione sezionata della testa forma spire di fig. 1;

- la fig. 4 rappresenta un particolare delle figure 1, 2 e 3.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alla fig. 1, una testa forma spire 10 per la produzione di spire in laminatoi a caldo comprende un corpo centrale 11, composto da un cilindro centrale 12, provvisto di una flangia superiore 16 e una flangia inferiore 17, disposte rispettivamente alla sua estremità superiore 18 e inferiore 19.

Il cilindro centrale 12 e la flangia inferiore 17 sono provvisti rispettivamente di una cavità 23 e 24, comunicanti tra loro e aventi un profilo semicircolare. Il corpo centrale 11 à ̈ fissato in modo noto a mezzo dell'estremità inferiore 19 a mezzi, non illustrati, adatti a trasmettere il moto rotatorio alla testa forma spire 10.

Il corpo centrale 11 Ã ̈ provvisto di due staffe 34, disposte sostanzialmente ortogonali alla superficie del cilindro centrale 12 ed aventi un profilo elicoidale che si estende attorno ad esso. Le due staffe 34 sono sfasate di 180° l'una dall'altra e sono predisposte a supportare un condotto adduttore 45 che determina il passaggio di un prodotto laminato L da una forma assiale di entrata ad una forma elicoidale di uscita.

Un elemento cilindrico 37 Ã ̈ fissato attorno alla flangia superiore 16 del corpo centrale 11.

Nel caso illustrato nelle figure, sono previsti due condotti adduttori 45, curvi, i quali sono disposti all'interno del supporto 28, per poi attraversare le due cavità 23 e 24 del corpo centrale 11. In corrispondenza dell'uscita 46, ciascun condotto adduttore 45 coopera con l'ingresso di un relativo canale circonferenziale 40, a raggio costante, in particolare con l'ingresso di un primo segmento elementare 41 del corrispondente canale circonferenziale 40.

In questo modo, il prodotto laminato L, già formato al diametro finale della spira da formare, viene introdotto nel corrispondente canale circonferenziale 40, a raggio costante, ed accompagnato all'uscita della testa forma spire 10, garantendo in questo modo la stabilizzazione del prodotto laminato L e la riduzione della deformazione della coda.

I suddetti canali circonferenziali 40 (figure 2, 3 e 4) sono disposti lungo tutta la periferia dell'elemento cilindrico 37, ossia, nel caso illustrato, lungo un angolo pari a 360°. Ciascun canale circonferenziale 40 à ̈ costituito da una pluralità di segmenti elementari 41, nella fattispecie uguali tra loro e descritti in maggiore dettaglio nel seguito, e si sviluppa seguendo un andamento elicoidale a raggio costante. I due canali circonferenziali 40 sono sfasati di 180° l'uno dall'altro.

I condotti adduttori 45 sono tenuti in posizione sulla relativa staffa 34 tramite elementi di bloccaggio 48, che sono fissati a loro volta alla staffa 34 tramite bulloni adatti ad inserirsi all'interno di fori di bloccaggio 51 ricavati su una protuberanza 52. I condotti adduttori 45 sono ulteriormente tenuti in posizione da una piastra 49, fissata sul lato della flangia inferiore 17 affacciato verso l'elemento cilindrico 37 e provvista di una cavità 50, opportunamente sagomata per alloggiare il condotto adduttore 45.

L'elemento cilindrico 37 comprende una serie di fori di fissaggio 53, passanti e adatti a contenere viti per il fissaggio dell'elemento cilindrico 37 stesso al corpo centrale 11.

L'elemento cilindrico 37 comprende anche una serie di fori per la bilanciatura 54, adatti a favorire la bilanciatura della testa forma spire 10.

L'elemento cilindrico 37 à ̈ provvisto, lungo la sua circonferenza periferica, di una serie di guide assiali 59, nella fattispecie a forma di T, su cui ciascun segmento elementare 41 che costituisce il canale circonferenziale 40 può essere fissato. Ogni segmento elementare 41 comprende un piede 60 di ancoraggio, avente profilo analogo a quello della corrispondente guida assiale 59, e quindi a T, e adatto ad essere inserito all'interno di tale guida assiale 59. Ciascun segmento elementare 41 comprende inoltre un foro 61 di introduzione e transito del prodotto laminato L e uno smusso di imbocco 62, che facilita il convogliamento del prodotto laminato L uscente da un segmento elementare 41 verso quello successivo.

I segmenti elementari 41 sono montati in posizione ravvicinata uno all'altro a costituire un percorso chiuso di guida per il prodotto laminato L che determina la formazione delle spire. Inoltre, i segmenti elementari 41 sono facilmente sostituibili, mediante sfilamento del relativo piede 60 dalla guida a T, per motivi di usura o per adattamento a differenti diametri del prodotto laminato L.

Nel caso di canale doppio, ciascun segmento elementare 41 può essere sfruttato a definire due fori 61 di transito affiancati per il relativo prodotto laminato L. Fori periferici 66 sono adatti a permettere il fissaggio di mezzi di trattenimento dei segmenti elementari.

È chiaro che alla testa forma spire 10 fin qui descritta possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di testa forma spire, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Testa forma spire per la produzione di spire in laminatoi a caldo, comprendente un corpo centrale (11) provvisto di un cilindro centrale (12) ed almeno un condotto adduttore (45) curvo, fissato a detto corpo centrale (11) tramite elementi di bloccaggio (48) e bulloni, e almeno un canale circonferenziale (40) disposto sulla periferia di detto elemento cilindrico (37), caratterizzata dal fatto che detto canale circonferenziale (40) à ̈ costituito da una pluralità di segmenti elementari (41) rimovibili, disposti adiacenti uno all'altro a definire nel loro insieme un percorso di guida chiuso su tutti i lati a raggio costante.
2. 2. Testa forma spire come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto percorso di guida chiuso a raggio costante copre un angolo di 180°.
3. 3. Testa forma spire come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto percorso di guida chiuso a raggio costante copre un angolo di 360° o più.
4. 4. Testa forma spire come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti segmenti elementari (41) comprende un piede (60) di ancoraggio ad una relativa guida assiale (59) e un foro (61) di introduzione e transito del prodotto laminato (L).
5. 5. Testa forma spire come nella rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta guida assiale (59) presenta una forma a T ed à ̈ conformata per favorire la rimozione del relativo segmento elementare (41) mediante sfilamento.
6. 6. Testa forma spire come nella rivendicazione 4 o 5, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti segmenti elementari (41) comprende uno smusso di imbocco (62) collegato a detto foro (61) di introduzione e transito del prodotto laminato (L).
7. 7. Testa forma spire come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti segmenti elementari (41) Ã ̈ conformato con due fori (61) di introduzione e transito per un rispettivo prodotto laminato (L).