ITUD950095A1 - Blocco di curvatura-bilanciamento per gabbia di laminazione a quarto per nastri o lamiere - Google Patents

Blocco di curvatura-bilanciamento per gabbia di laminazione a quarto per nastri o lamiere Download PDF

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Abstract

Blocco di curvatura e bilanciamento atto ad impartire una precurvatura "IN" o "OUT" sui cilindri di lavoro (11) di una gabbia di laminazione a quarto (12) comprendente una coppia di cilindri di lavoro, rispettivamente inferiore (11a) e superiore (11b), cadauno cooperante con un relativo cilindro di appoggio (13a, 13b) cooperando alle due estremità con guarniture rispettivamente (15a, 15b) e (16a, 16b) e relativi cuscinetti, detto blocco comprendendo almeno un'aletta inferiore (18a) ed un'aletta superiore (18b) presentanti sulle loro rispettive facce interne mezzi a martinetto di curvatura (20) cooperanti con le facce opposte delle guarniture (15) dei cilindri di lavoro (11), almeno un'aletta (18) presentando sulla sua faccia esterna mezzi a martinetto di compensazione (21) che vengono azionati quando si impartisce una precurvatura "OUT" all'almeno un cilindro di lavoro (11) associato al blocco (10), detti mezzi a martinetto di compensazione (21) agendo sulle guarniture (16) del cilindro di appoggio (13) corrispondente.

Description

"BLOCCO DI CURVATURA-BILANCIAMENTO PER GABBIA DI LAMINAZIONE A QUARTO PER NASTRI 0 LAMIERE"
CAMPO DI APPLICAZIONE
Forma oggetto del presente trovato un blocco di curvatura-bilanciamento per gabbia di laminazione a quarto per nastri o lamiere, come espresso nella rivendicazione principale.
Il gruppo di curvatura-bilanciamento secondo il trovato viene utilizzato per creare una precurvatura, verso l'interno, cioè verso l’altro cilindro, ("IN") o verso l'esterno ("OUT"), dei detti cilindri di lavoro per contrastare o favorire le deflessioni generate su detti cilindri di lavoro durante le operazioni di laminazione.
STATO DELLA TECNICA
Nel campo della laminazione, è noto il problema provocato dalle deflessioni che la forza di laminazione genera sui cilindri di lavoro.
Per ridurre tali deflessioni vengono utilizzate delle gabbie di laminazione a quarto comprendenti due cilindri di appoggio, rispettivamente cilindro di appoggio superiore e cilindro di appoggio inferiore, che agiscono sul relativo cilindro di lavoro ed attraverso i quali viene applicata la pressione di laminazione sui detti cilindri di lavoro.
Dal documento US-A-4.038.857 sono noti dei blocchi di curvatura e bilanciamento, aventi una sezione trasversale sostanzialmente ad "E", con cui vanno a cooperare le guarniture associate alle estremità dei cilindri di lavoro e presentanti una pluralità di martinetti di curvatura e bilanciamento.
Detto blocco ad "E" definisce con le sue tre alette, rispettivamente superiore, intermedia ed inferiore, due vani in cui vanno a cooperare le guarniture dei detti cilindri di lavoro.
Detti blocchi ad "E" presentano inoltre dei martinetti di sostegno inferiore e superiore con cui vanno a cooperare le guarniture dei cilindri di appoggio.
Più particolarmente, nei blocchi di curvatura e bilanciamento ad "E", i martinetti di curvatura e bilanciamento sono disposti rispettivamente sulla faccia inferiore dell’aletta superiore, sulla faccia superiore dell'aletta inferiore e sulle due facce, inferiore e superiore, dell'aletta intermedia.
A seconda di quali martinetti di curvatura e bilanciamento vengono azionati, si genera una precurvatura dell'asse del cilindro di lavoro rivolta verso l'alto, o verso il basso, a seconda delle esigenze particolari di laminazione.
Convenzionalmente, viene definita "IN" la curvatura dei cilindri rivolta verso il piano di laminazione della gabbia di laminazione ed "OUT" la curvatura dei cilindri rivolta lontana dal piano di laminazione.
Questi blocchi ad "E" presentano però un problema legato al fatto che quando vengono azionati i martinetti esterni, e cioè i martinetti associati alla faccia inferiore dell'aletta superiore ed alla faccia superiore dell'aletta inferiore a definire una curvatura "OUT" dei cilindri di lavoro, dette alette superiore ed inferiore del blocco ad "E" sotto l'azione esercitata dai detti martinetti esterni tendono a cedere e a deformarsi elasticamente verso l'esterno.
Ciò impone la necessità di ridurre la forza massima applicabile generata dai detti martinetti e consequenzialmente l'azione di curvatura "OUT" del cilindro di lavoro.
Un altro problema dei detti blocchi ad "E" è dovuto al fatto che nelle gabbie di laminazione i cilindri di lavoro possono essere traslati assialmente per evitare che la zona del cilindro in lavoro , a contatto con il bordo del nastro o lamiera , sia sempre la stessa con conseguenti consumi ed eccessive deformazioni localizzate dei detti cilindri di lavoro .
Detta traslazione assiale comporta che la forza di reazione derivante dall ' azione dei detti martinetti di curvatura può essere disassata rispetto all ' asse dei cuscinetti di sostegno dei detti cilindri di lavoro associati alle relative guarniture , ciò creando problemi di durata dei cuscinetti dei cilindri di lavoro.
Per ridurre il danneggiamento dei detti cuscinetti è necessario ridurre la forza di curvatura <n>OUT" agente sui detti cilindri .
Il consumo dei cilindri di lavoro nel caso di blocchi ad "E" risulta limitato dalla configurazione geometrica del blocco ad "E" e delle guarniture dei cilindri di lavoro .
Si è pertanto costretti a limitare il consumo dei cilindri di lavoro con un conseguente aumento dei costi di produzione.
Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere altri ed ulteriori vantaggi la proponente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.
ESPOSIZIONE DEL TROVATO
Il trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale.
Le rivendicazioni secondarie espongono varianti all'idea di soluzione principale.
Scopo del presente trovato è quello di fornire un blocco di curvatura-bilanciamento montato su una gabbia di laminazione a quarto per nastri o lamiere per generare sui cilindri di lavoro la precurvatura voluta .
Il blocco secondo il trovato garantisce sempre un corretto equilibrio eliminando le forze non equilibrate agenti sui cuscinetti delle guarniture dei cilindri di lavoro.
Le gabbie di laminazione a cui si applicano i blocchi di curvatura e bilanciamento secondo il trovato presentano vantaggiosamente delle capsule idrauliche, posizionate fra la guarnitura dei cilindri di appoggio inferiore o superiore e la relativa spalla, che vengono azionate per controllare i cilindri in posizione.
Il blocco di curvatura e bilanciamento secondo il trovato consente di garantire che la reazione esercitata dalla guarnitura sia sostanzialmente sempre posizionata sulla mezzeria del cuscinetto dei cilindri di lavoro.
Inoltre, la spinta esercitata dai martinetti di bilanciamento è sostanzialmente in asse con le dette capsule idrauliche associate alle spalle, indipendentemente dalla posizione assiale dei cilindri di lavoro, ciò garantendo una corretta equilibratura ed una ottima stabilità della gabbia di laminazione.
Il blocco secondo il trovato consente di eliminare le deflessioni elastiche delle alette, superiore ed inferiore, dei blocchi noti dovute alle spinte non equilibrate generate dai martinetti di curvatura quando si imprime una curvatura "OUT" sui cilindri di lavoro.
Il blocco secondo il trovato presenta almeno sulla faccia esterna dell'aletta, inferiore o superiore, del blocco mezzi a martinetto di compensazione che hanno la funzione di contrastare le spinte non equilibrate agenti sulla detta aletta, eliminandone la deflessione.
Con il blocco secondo il trovato le alette non sono più soggette ad elevate sollecitazioni.
In una prima formulazione del trovato, il blocco, di curvatura e bilanciamento presenta una conformazione a "C" e viene associato alle estremità di un cilindro di lavoro, sia esso quello superiore o quello inferiore.
Più particolarmente, detto blocco a "C" presenta mezzi a martinetto di curvatura disposti sulla faccia interna delle alette, rispettivamente superiore ed inferiore, e sulla faccia esterna dell'aletta associata all'altro cilindro di lavoro, l'altra aletta presentando sulla sua faccia esterna mezzi a martinetto di compensazione.
Agendo sui mezzi a martinetto di curvatura disposti contrapposti è possibile imprimere una curvatura "IN” ai due cilindri di lavoro.
Quando si azionano i mezzi a martinetto associati all'altra faccia interna dell'aletta, si imprime una curvatura "OUT" al relativo cilindro di lavoro associato al blocco a "C", e la spinta derivante viene compensata dai relativi mezzi a martinetto di compensazione in modo tale che il blocco di curvatura e bilanciamento sia correttamente equilibrato e non soggetto a deformazioni.
Con questa formulazione del trovato è possibile variare il diametro dei cilindri di lavoro in un campo di diametri di 10% rispetto al diametro nominale dei cilindri di lavoro, senza avere vincoli di tipo geometrico determinati dai blocchi e dalle guarniture.
Secondo un'altra formulazione del trovato, il blocco di curvatura e bilanciamento secondo il trovato presenta una conformazione ad "E", in cui le alette rispettivamente inferiore e superiore presentano mezzi a martinetto di compensazione associati alle rispettive facce esterne.
I mezzi a martinetto di compensazione, associati rispettivamente alla faccia superiore dell'aletta superiore ed alla faccia inferiore dell'aletta inferiore, hanno la funzione di equilibrare la spinta generata dai mezzi a martinetto di curvatura quando viene impressa una curvatura "OUT" sui detti cilindri di lavoro.
Detti mezzi a martinetto di compensazione evitano che le alette rispettivamente superiore ed inferiore del blocco ad "E" siano sollecitate a valori elevati.
In una vantaggiosa forma di realizzazione del blocco di curvatura e bilanciamento secondo il sia nella formulazione in cui è conformato a ”C" che nella conformazione in cui è conformato ad i mezzi a martinetto sono costituiti da due attuatori paralleli fra loro e distanziati lungo l'asse dei cilindri di lavoro.
In questa particolare forma di realizzazione, è possibile distribuire la spinta esercitata dai detti due attuatori in modo tale che l'azione risultante sia sempre posizionata sull’asse dei cuscinetti, indipendentemente dalla posizione assiale dei detti cilindri di lavoro all'interno della detta gabbia. In questo modo viene garantito un corretto funzionamento dei detti cuscinetti.
Con il blocco secondo il trovato, i valori della forza di curvatura, che è funzione dei carichi che si possono esercitare sui cilindri di lavoro, possono venire incrementati notevolmente.
In particolare, con il blocco secondo il trovato conformato ad "E" si ottiene un incremento delle forze di curvatura applicabili del 70% e superiore rispetto ai blocchi convenzionali, mentre con il blocco secondo il trovato conformato a "C" l'incremento può arrivare anche al 25% ed oltre.
ILLUSTRAZIONE DELLE FIGURE
Le tavole allegate sono fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, ed illustrano due formulazioni preferenziali del trovato.
Nelle tavole abbiamo che:
- la fig. 1 illustra schematicamente una vista frontale, parzialmente sezionata, di una gabbia di laminazione adottante una prima forma di realizzazione del blocco di curvatura e bilanciamento secondo il trovato ;
- la fig. 2 illustra schematicamente con una vista laterale il blocco di curvatura e bilanciamento di fig. 1;
- la fig . 3 illustra una seconda formulazione del blocco di curvatura e bilanciamento secondo il trovato;
- la fig . 4 illustra schematicamente con una vista laterale il blocco di curvatura e bilanciamento di fig. 3 .
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Con riferimento ai disegni, il numero di riferimento 10 indica generalmente un blocco di curvatura e bilanciamento associato ai cilindri di lavoro 11 di una gabbia di laminazione 12 presentante una coppia di cilindri di lavoro 11, cadauno cooperante con un rispettivo cilindro di Il blocco 10 secondo il trovato viene montato sulla detta gabbia di laminazione 12 per definire sui cilindri di lavoro 11 una voluta curvatura e per equilibrare e bilanciare le spinte dovute alla laminazione.
Nel caso di specie, la gabbia di laminazione 12 comprende una coppia di cilindri di lavoro, rispettivamente inferiore Ila e superiore llb, cadauno a contatto con un relativo cilindro di appoggio 13a, 13b; le estremità di detti cilindri 11, 13 essendo associate a relative guarniture 15, 16 associate ai montanti spalle 17 della gabbia di laminazione 12.
In una prima forma di realizzazione illustrata schematicamente nelle figg. 1 e 2, il blocco 10 presenta una conformazione trasversale a "C" e si applica ad un solo cilindro di lavoro, nel caso di specie inferiore Ila.
Detto blocco 10 a "C" presenta un'aletta inferiore 18a ed un'aletta superiore 18b definenti un vano intermedio 19 con cui va a cooperare la guarnitura 15a associata al cilindro inferiore di lavoro Ila. L'aletta superiore 18b presenta superiormente primi mezzi a martinetto di curvatura 20a del cilindro di lavoro superiore llb ed inferiormente secondi mezzi a martinetto di curvatura 20b del cilindro di lavoro inferiore Ila.
L'aletta inferiore 18a presenta superiormente terzi mezzi a martinetto di curvatura 20c del cilindro di lavoro inferiore Ila ed inferiormente mezzi a martinetto di compensazione 21.
Per imprimere una curvatura "IN" dei cilindri di lavoro Ila, llb, vengono azionati i primi mezzi a martinetto di curvatura 20a ed i secondi mezzi a martinetto di curvatura 20b, l'azione di detti mezzi a martinetto di curvatura 20a, 20b equilibrandosi ed annullandosi reciprocamente.
Per imprimere una curvatura "OUT" del cilindro di lavoro inferiore Ila associato al blocco 10, vengono azionati i terzi mezzi a martinetto di curvatura 20c ed i mezzi a martinetto di compensazione 21 per evitare che l'aletta inferiore 18a non si deformi sotto l'azione dei terzi mezzi a martinetto di curvatura 2Oc.
Con il blocco 10 a "C" è possibile variare il diametro dei cilindri di lavoro 11 senza avere vincoli di tipo geometrico determinati dai blocchi 10 e dalle guarniture 15 dei cilindri di lavoro 11. In questo caso, il piano di laminazione definito dai cilindri di lavoro 11 rimane invariato agendo sugli spessori 25 montati inferiormente alla guarnitura 16a del cilindro di appoggio inferiore 13a .
Una volta che i cilindri di lavoro 11 sono stati correttamente incurvati , vengono controllati in posizione agendo sulle capsule idrauliche di regolazione gap 23 associate alla traversa superiore della spalla 24 della gabbia di laminazione 12 .
Nelle figg . 3 e 4 è illustrata una seconda forma di realizzazione di un blocco 110 di curvatura e bilanciamento conformato ad "E" .
Detto blocco 110 ad "E" presenta tre alette 118 , rispettivamente aletta inferiore 118a , aletta superiore 118b ed aletta intermedia 118c , definenti a due a due vani 119 , rispettivamente vano inferiore 119a e vano superiore 119b.
In detti vani 119a , 119b vanno a cooperare rispettivamente la guarnitura inferiore 15a , associata al cilindro di lavoro inferiore Ila, e la guarnitura superiore 15b, associata al cilindro di lavoro superiore llb.
Nel caso di specie , sono presenti anche i martinetti di sostegno 14 che cooperano con le guarniture 16a , 16b dei cilindri di appoggio rispettivamente 13a, 13b.
Il blocco 110 presenta mezzi a martinetto di curvatura 120 e mezzi a martinetto di compensazione
Più particolarmente, l'aletta intermedia 118c presenta sulle sue due facce i mezzi a martinetto di curvatura 120a e 120b azionati per impartire una curvatura "IN" sui due cilindri di lavoro Ila e llb, dette due azioni annullandosi reciprocamente e mantenendo quindi il blocco 110 sostanzialmente indeformato ed in equilibrio.
Le facce interne dell'aletta inferiore 118a e dell'aletta superiore 118b presentano rispettivamente mezzi a martinetto di curvatura 12Oc e 12Od azionati per impartire una curvatura "OUT" sui cilindri di lavoro 11; le azioni di detti mezzi a martinetto 120c, 120d vengono equilibrate dai mezzi a martinetto di compensazione 121a, 121b associati rispettivamente alla faccia inferiore dell'aletta inferiore 118a ed alla faccia superiore dell'aletta superiore 118b.
In questo modo, è possibile impartire una precurvatura sia "IN” che "OUT" sui cilindri di lavoro Ila, llb senza che il blocco di curvatura e bilanciamento 110 sia squilibrato o soggetto ad elevate sollecitazioni.
Secondo una particolare forma di realizzazione illustrata nelle figg. 1 e 3, sia i mezzi a martinetto di curvatura 20, 120 che i mezzi a martinetto di compensazione 21, 121 comprendono cadauno una coppia di attuatori disposti paralleli e distanziati fra loro lungo l'asse dei detti cilindri di lavoro 11.
In questo modo è possibile azionare ogni coppia di attuatori in modo tale che la risultante delle loro azioni sia sostanzialmente sempre lungo lo stesso asse verticale passante per il piano intermedio delle guarniture 15a, 15b associate ai cilindri di lavoro Ila, llb.
In questo modo vengono evitati gli squilibri derivanti dalla traslazione assiale dei cilindri di lavoro 11 che porterebbero i mezzi a martinetto di curvatura 20, 120 ed i mezzi a martinetto di compensazione 21, 121 ad agire in maniera disassata rispetto ai cuscinetti dei cilindri di lavoro 11a, llb, con conseguente riduzione della durata di detti cuscinetti.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1 - Blocco di curvatura e bilanciamento atto ad impartire una precurvatura "IN" o "OUT" sui cilindri di lavoro (11) di una gabbia di laminazione a quarto (12) comprendente una coppia di cilindri di lavoro, rispettivamente inferiore (Ila) e superiore (llb) , cadauno cooperante con un relativo cilindro di appoggio (13a, 13b) , detti cilindri di lavoro (Ila, llb) e detti cilindri di appoggio (13a, 13b) cooperando alle due estremità con guarniture rispettivamente (15a, 15b) e (16a, 16b) e relativi cuscinetti, detto blocco comprendendo almeno un'aletta inferiore (18a) ed un'aletta superiore (18b) presentanti sulle loro rispettive facce interne mezzi a martinetto di curvatura (20) cooperanti con le facce opposte delle guarniture (15) dei cilindri di lavoro (11) , caratterizzato dal fatto che almeno un'aletta (18) presenta sulla sua faccia esterna mezzi a martinetto di compensazione (21) che vengono azionati quando si impartisce una precurvatura "OUT" all 'almeno un cilindro di lavoro (11) associato al blocco (10), detti mezzi a martinetto di compensazione (21) agendo sulle guarniture (16) del cilindro di appoggio (13) corrispondente. 2 - Blocco di curvatura e bilanciamento come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che è conformato a "C", detto blocco a "C" presentando sulle facce interne delle alette, inferiore (18a) e superiore (18b), mezzi di curvatura (20) cooperanti con le guarniture (15) del cilindro di lavoro (11) a cui è associato, la faccia esterna di una delle aletta (18a, 18b) presentando mezzi di curvatura (20) cooperanti con le guarniture (15) dell'altro cilindro di lavoro (11) mentre la faccia esterna dell'altra aletta (18b, 18a) presenta mezzi a martinetto di compensazione (21) cooperanti con le guarniture (16) cooperanti con detta faccia. 3 - Blocco di curvatura e bilanciamento come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che è conformato ad "E", detto blocco (110) presentando anche un'aletta intermedia (118c), entrambe le facce dell'aletta intermedia (118c) e le facce interne delle alette, inferiore (118a) e superiore (118b) , presentando mezzi a martinetto di curvatura (120) cooperanti con le guarniture (15) cooperanti con dette facce, le facce esterne delle alette, inferiore (118a) e superiore (118b), presentando mezzi a martinetto di compensazione (121) cooperanti con le guarniture (16) cooperanti con dette facce. 4 - Blocco di curvatura e bilanciamento come ad una o l ’ altra delle rivendicazioni precedenti , caratterizzato dal tatto che i mezzi a martinetto di curvatura (20 , 120) sono costituiti da una coppia di attuatori disposti distanziati fra loro lungo l ' asse dei detti cilindri di lavoro (11) . 5 - Blocco di curvatura e bi lanc iamento caratterizzato dal fatto che adotta i contenuti di cui alla descrizione. 6 - Blocco di curvatura e bilanciamento caratterizzato dal fatto che adotta i contenuti di cui ai disegni.
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