ITUD940120A1 - Gruppo di laminazione per alte riduzioni - Google Patents
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Abstract
Laminatoio universale del tipo a rulli di laminazione su sistema planetario, comportante quattro ruote planetarie contrapposte, uguali e simmetriche, comprendenti ciascuna una ruota solare che supporta dei rulli di laminazione satelliti,caratterizzato dal fatto che:? si usano due coppie planetarie di laminazione contrapposte i cui assi di rotazione giacciono sullo stesso piano ortogonale al laminato da ridurre o sostanzialmente adiacente;? i detti rulli di laminazione satelliti di ciascun sistema planetario, sono distanziati fra di loro di un valore tale da permettere l'interferenza in laminazione ortogonale complanare dei rulli di laminazione satelliti dell'altra coppia;? una coppia planetaria è in sincronismo sfalsato nella rotazione per la laminazione;? in modo tale che in un unico passaggio di laminazione si abbia l'alternanza di laminazione dei rispettivi rulli di laminazione satelliti delle coppie contrapposte come in un ingranaggio, costringendo il laminato a subire delle progressive riduzioni di sezione ortogonale in senso ortogonale pure alternato, durante la contemporanea, ma sfalsata, rotazione delle dette coppie planetarie contrapposte.(FIG. 1).
Description
Descrizione di brevetto per invenzione
Titolo:
GRUPPO DI LAMINAZIONE PER ALTE RIDUZIONI
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto un laminatoio per alte riduzioni. Allo stato attuale della tecnica sono noti i laminatoi planetari i quali sono stati essenzialmente concepiti per alta riduzione (laminatoi ad alto rapporto di riduzione).
Fra questi si distingue il ''SENDZIMIR PLANETARY MILL" ed il "PLATZER PLANETARY MILL", entrambi comportanti sostanzialmente una serie di rulli di laminazione folli montanti ruote contrapposte solari portanti, con la differenza che la seconda soluzione utilizza dei rulli intermedi di controspinta.
Questi laminatoi basano la loro concezione sul fatto che in una sola passata possono persino arrivare ad una riduzione di sezione in laminazione a caldo che si avvicina al 98%.
Questi tipi di laminatoi, data la loro struttura, sono sostanzialmente utilizzati per laminazione unidirezionale ossia per la laminazione in piatto, e quindi particolarmente idoneo per la produzione di piatti, nastri o lamiere.
Volendo ottenere dei fili o barre variamente profilate, ciò è solamente possibile con l'uso di per lo meno due laminatoi, uno orizzontale ed uno verticale.
Si comprende però che in tal caso non é possibile ottenere dei risultati ottimali, sostanzialmente per il fatto che non si può fare una sezione desiderata in due sole passate, una orizzontale ed una verticale, appunto perché la seconda passata si troverebbe a laminare di costa con piatto troppo sottile.
Per queste ragioni i laminatoi planetari, nonostante i vantaggi sopra menzionati, hanno trovato una pratica applicazione solo nella laminazione di prodotti quali nastri e lamiere.
Scopo deila presente invenzione é rendere possibile e vantaggiosa la laminazione planetaria nei laminatoi per prodotti lunghi, che richiedono la laminazione sia con asse orizzontale che verticale.
II problema viene risolto come rivendicato mediante un laminatoio universale del tipo a rulli di laminazione su sistema planetario, comportante quattro ruote solari contrapposte, uguali e simmetriche, che supportano dei rulli di laminazione satelliti,
caratterizzato dal fatto che:
· si usano due coppie planetarie di laminazione contrapposte i cui assi di rotazione giacciono sullo stesso piano ortogonale al laminato da ridurre od adiacenti;
• una coppia planetaria é in sincronismo sfalsato nella rotazione per laminazione, preferibilmente della metà del passo angolare distanziamento fra i detti rulli di laminazione satelliti in ciascuna ruota solare dell'altra coppia planetaria o fra questi;
• i detti rulli di laminazione satelliti di ciascun sistema planetario, sono distanziati fra di loro di un valore tale da permettere l'interferenza in laminazione ortogonale complanare dei rulli di laminazione dell'altra coppia,
• in modo tale che in un unico passaggio di laminazione si abbia l'alternanza di laminazione dei rispettivi rulli di laminazione satelliti delle coppie contrapposte come in un ingranaggio, costringendo il laminato a subire delle progressive riduzioni di sezione in senso ortogonale pure alternato, durante la contemporanea, ma sfalsata, rotazione delle dette coppie planetarie contrapposte.
In questo modo é possibile ottenere un laminato finito con minore numero di passate e comunque si potranno ottenere fortissime riduzioni di sezione con ridottissimo ingombro del sistema di laminazione, non necessitando di una grande quantità di gabbie successive di laminazione per le progressive riduzioni.
Più in dettaglio questo tipo di impianto si può chiamare sostanzialmente laminatoio a stella per la specifica conformazione a stella della struttura di supporto dei rispettivi rulli di laminazione periferici (rulli di laminazione satelliti in una ruota solare portante conformata sostanzialmente a stella).
La macchina consiste quindi di quattro gruppi di laminazione (quattro ruote solari a coppie contrapposte uguali e simmetriche) i cui rulli periferici satelliti di ciascuna coppia agiscono alternativamente secondo l'asse verticale e secondo l'asse orizzontale.
Ogni ruota solare porta quindi una serie di rulli di laminazione montati planetariamente su una struttura posta in rotazione che si é detta ruota solare (struttura a stella).
Il numero minimo dei rulli di laminazione (noti anche con la definizione di cilindri) montati su ogni struttura é di uno, ma vantaggiosamente possono essere in numero maggiore (esempio quattro o più) .
La rotazione delle ruote planetarie è assicurata da mezzi noti (motori/riduttori) e può avvenire nei due sensi di rotazione in discordanza od in concordanza con l'avanzamento del materiale in laminazione.
I rulli di laminazione satelliti ruoteranno nei due casi in concordanza od in discordanza.
Una migliore comprensione si avrà dalla successiva descrizione di una soluzione preferenziale di realizzazione con l'aiuto dei disegni allegati i cui particolari di esecuzione non sono da intendersi limitativi ma solo forniti a titolo di esempio.
La Figura 1 é una vista schematica frontale di una gabbia di laminazione universale a due coppie di ruote di laminazione contrapposte planetarie, ciascuna conformata a stella e portante quattro rulli di laminazione a rotazione perfettamente sincronizzata e sfalsata di metà passo.
La figura 2 rappresenta, una vista in sezione schematica di fianco. Le figure 3, 4,5, 6, rappresentano in rispettive viste di fianco ed in sezione AA, BB, CC, DD le progressive forme di riduzione del laminato per ottenere, quadro, tondo, "L", e doppio "T".
La rotazione delle ruote planetarie é perfettamente sincronizzata mediante trasmissione meccanica.
La macchina rappresentata illustra un funzionamento con le quattro ruote planetarie poste in rotazione in concordanza con il laminato.
Le ruote planetarie sono indicate rispettivamente con 1,2, 3, 4.
Ciascuna ruota planetaria comprende una ruota, solare composta da due piastre a stella S1-S2, e fra queste piastre a stella sono supportati quattro rulli folli di laminazione satelliti "r".
Le quattro ruote planetarie 1 ,2,3,4 giacciono con gli assi di rotazione complanari su piano ortogonale alla linea di avanzamento del laminato "L".
A monte della gabbia di laminazione può essere previsto sia un sistema di traino "T" che di prelaminazione, che di raddrizzatura, come da tecnica nota.
Le quattro ruote planetarie 1 ,2,3,4 sono contenute in una cassa 5 ed il tutto é supportato fa una struttura portante 6.
La rotazione alle quattro ruote planetarie avviene con un unico asse motore 14 la cui ruota dentata motrice 13 trasmette il moto a due ruote dentate contrapposte 12 e 27.
La ruota dentata 12, trasmette il moto via 11, e snodo cardanico 10 il moto rotatorio alla ruota planetaria 1 le cui piastre stellari portasatelliti s1,s2 sono distanziate da un distanziale assiale 10'.
Similarmente la ruota planetaria contrapposta 2 é comandata alla stessa velocità e stesso valore angolare, dalia ruota 27 via giunto 26, giunto 24, ingranaggi 23-22-21 e snodo cardanico 20, in modo che i rulli contrapposti "r" coincidano perfettamente uno contro l'altro nel rispettivo movimento contrapposto simmetrico.
In modo similare avviene la trasmissione del moto per le altre due ruote contrapposte planetarie orizzontali 3 e 4, ma con sincronizzazione sfalsata come rivendicato, in modo che i rispettivi rulli "r" penetrino nel laminato, alternativamente la coppia orizzontale con la coppia verticale.
La ruota planetaria 3 riceve il moto dallo snodo cardanico 30 che si connette al gruppo conico 25 da un lato e la ruota planetaria 4 riceve il moto dallo snodo 40 via coppia conica 41 , giunto 42 e ruote dentate 43-44, quest'ultima ingranata alla 11 della prima trasmissione.
I rapporti di trasmissione saranno, come detto opportunamente calcolati per fornire il sincronismo desiderato.
I rulli di laminazione ruotano in senso discorde rispetto alla barra assoggettata alla laminazione "L", ma poiché la velocità della ruota planetaria è superiore alla velocità di avanzamento del laminato, risulta che la coppia di rulli "r" (orizzontali e verticali) che alternativamente vengono a contatto con il materiale, producano ognuna una piccola azione di laminazione.
Questo laminatoio (orizzontale, verticale) permette la laminazione contemporanea su tutta la superficie del materiale, ciò significa che si possono laminare (con sistema ad alta riduzione) qualsiasi forma di laminato. Naturalmente i rulli di laminazione possono essere motorizzati per proprio conto oppure possono essere anche folli come nel caso specifico riportato nelle figure.
Vantaggiosamente come si é detto, all'ingresso del gruppo per alta riduzione viene posto un trascinatore (trazione e/o spinta) per assicurare un avanzamento costante al laminato "T".
Vantaggi:
- si ottiene un'altissima possibilità di riduzione con unica sola macchina, ovvero si sostituiscono più gruppi di laminazione tradizionali;
- si ha la possibilità di produrre con una macchina, svariate forme finali partendo da prodotti quadri (billette), piattoni, tondi od altre forme.
- si ha una notevole riduzione dei costi di impianto.
Nella definizione delle rivendicazioni le strutture porta rulli di laminazione sono chiamate ruote planetarie 1 ,2, 3,4, ciascuna coppia di ruote planetarie contrapposte é chiamata coppia planetaria 1-2 e 3-4; ciascun rullo di laminazione é chiamato rullo di laminazione planetario e la ruota che li supporta viene chiamata ruota solare.
Nelle soluzioni presentate i rulli di laminazione satelliti sono folli ma ovviamente potrebbero essere anche motorizzati.
Analogamente la motorizzazione delle ruote solari illustrate nelle figure avviene con unico motore, ma è ovvio che si possono anche adottare più motori.
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1. Laminatoio universale del tipo a rulli di laminazione su sistema planetario, comportante quattro ruote planetarie contrapposte, uguali e simmetriche, comprendenti ciascuna una ruota solare che supporta dei rulli di laminazione satelliti, caratterizzato dal fatto che: • si usano due coppie planetarie di laminazione contrapposte i cui assi di rotazione giacciono sullo stesso piano ortogonale al laminato da ridurre o sostanzialmente adiacente; • i detti rulli di laminazione satelliti di ciascun sistema planetario, sono distanziati fra di loro di un valore tale da permettere l'interferenza in laminazione ortogonale complanare dei rulli di laminazione satelliti dell'altra coppia; • una coppia planetaria é in sincronismo sfalsato nella rotazione per la laminazione; • in modo tale che in un unico passaggio di laminazione si abbia l'alternanza di laminazione dei rispettivi rulli di laminazione satelliti delle coppie contrapposte come in un ingranaggio, costringendo il laminato a subire delle progressive riduzioni di sezione ortogonale in senso ortogonale pure alternato, durante la contemporanea, ma sfalsata, rotazione delle dette coppie planetarie contrapposte.
- 2. Laminatoio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le dette ruote planetarie sono a quattro raggiere ossia a quattro rulli di laminazione satelliti.
- 3. Laminatoio secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i detti rulli di laminazione satelliti sono folli.
- 4. Laminatoio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le dette ruote planetarie ruotano ad una velocità periferica superiore alla velocità di avanzamento del laminato.
- 5. Laminatoio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a monte della gabbia di laminazione universale é installata almeno una coppia di rulli di trazione/spinta "T".
- 6. Laminatoio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a monte della gabbia di laminazione é installato un preventivo sistema di laminazione.
- 7. Laminatoio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la trasmissione della rotazione alle quattro ruote planetarie viene realizzata mediante ingranaggi meccanici da un unico asse motore (14).
- 8. Laminatoio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le quattro ruote planetarie 1,2, 3, 4 sono racchiuse in una gabbia centrale 5 e sono sistemate smontabili e registrabili mediante snodi cardanici (10,20,30,40).
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