ITUD950238A1

ITUD950238A1 - SPOOL SHAPE HEAD FOR LAMINATION PLANTS

Info

Publication number: ITUD950238A1
Application number: IT95UD000238A
Authority: IT
Inventors: Gianni Nonino; Attilio Sacchi; Ferruccio Tomat
Original assignee: Danieli Off Mecc
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1995-12-04
Publication date: 1997-06-04
Also published as: IT1281459B1; ITUD950238A0; EP0779115A1

Abstract

Testa forma spire per impianti di laminazione, per la produzione di spire (21) partendo da prodotti (16) continui e sostanzialmente rettilinei quali tondi, vergelle od altro provenienti dal laminatoio o da altra sorgente analoga, del tipo comprendente un mandrino rotante (11) supportato da mezzi a cuscinetto (12) ed azionato da opportuni mezzi motori, all'interno del quale viene assialmente introdotto detto prodotto (16) che viene convogliato e parzialmente incurvato a spirale da un apposito canale di adduzione, presentante un elemento a campana (13) cooperante assialmente con il mandrino rotante (11) e solidalmente posto in prosecuzione di detto mandrino rotante (11), almeno un canale di adduzione (22) essendo presente all'interno di detto elemento a campana (13).Coil-forming head for rolling plants, for the production of coils (21) starting from continuous and substantially rectilinear products (16) such as rods, wire rods or other from the rolling mill or other similar source, of the type comprising a rotating mandrel (11) supported by bearing means (12) and driven by suitable motor means, inside which said product is axially introduced (16) which is conveyed and partially curved in a spiral by a special adduction channel, having a bell element (13 ) cooperating axially with the rotating mandrel (11) and integrally placed in continuation of said rotating mandrel (11), at least one adduction channel (22) being present inside said bell element (13).

Description

Descrizione del trovato avente per titolo: Description of the invention having as title:

"TESTA FORMA SPIRE PER IMPIANTI DI LAMINAZIONE" "HEAD SHAPE FOR COILS FOR LAMINATION PLANTS"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Forma oggetto del presente trovato una testa forma spire per impianti di laminazione come espressa nella rivendicazione principale. The present invention relates to a coil-forming head for rolling plants as expressed in the main claim.

La testa forma spire secondo il trovato si applica nelle macchine formatrici di spire a partire da semilavorati continui e sostanzialmente rettilinei provenienti da laminatoio o da altra sorgente analoga, quali ad esempio tondini, vergelle o altro. The coil-forming head according to the invention is applied in coil-forming machines starting from continuous and substantially straight semi-finished products coming from a rolling mill or other similar source, such as for example rods, wire rods or the like.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

Le macchine formatrici di spire secondo la tecnica nota comprendono una testa forma spire rotante, cooperante .assialmente con il tondino o la vergella proveniente dalla laminazione; detta testa forma spire comprende un mandrino supportato da cuscinetti ed azionato rotativamente da mezzi motori. The coil forming machines according to the known art comprise a rotating coil-forming head, cooperating axially with the rod or wire rod coming from the rolling; said coil-forming head comprises a mandrel supported by bearings and rotatably driven by motor means.

Detto mandrino rotante coopera assialmente con un tubo di adduzione del laminato, od altro prodotto, detto tubo essendo terminalmente conformato spirale . Said rotating mandrel co-operates axially with a tube for feeding the laminate, or other product, said tube being terminally spiral-shaped.

Vantaggiosamente, possono essere presenti due e più tubi disposti simmetricamente per bilanciare le forze centrifughe derivanti dall'alta velocità di rotazione della testa forma spire. Advantageously, there may be two and more tubes arranged symmetrically to balance the centrifugal forces deriving from the high speed of rotation of the coil-forming head.

Il laminato, durante la rotazione della testa forma spire, viene incurvato dal tubo di adduzione a formare una successione di spire di passo e diametro definiti, le quali normalmente vengono deposte per caduta su un tappeto a rulli per essere raffreddate ed inviate alle successive fasi di lavorazione. The laminate, during the rotation of the head forming coils, is bent by the supply pipe to form a succession of coils with a defined pitch and diameter, which are normally deposited by gravity on a roller belt to be cooled and sent to the subsequent phases of processing.

Secondo la tecnica nota, il tubo di adduzione e l'eventuale tubo di bilanciamento sono fissati a sbalzo, all'esterno di una struttura longitudinale solidale assialmente al mandrino rotante, mediante opportuni cavalletti di fissaggio o mediante altri mezzi idonei. According to the known art, the inlet pipe and any balancing pipe are fixed cantilevered, outside a longitudinal structure axially integral with the rotating mandrel, by means of suitable fixing stands or by other suitable means.

Poiché le attuali tecnologie permettono di raggiungere velocità di rotazione un tempo non ottenibili, si è riscontrato che l'elevata velocità di rotazione della testa forma spire determina notevoli sollecitazioni centrifughe sui tubi, le quali tendono a strappare i cavalletti di fissaggio e a deformare detti tubi. Since current technologies make it possible to reach speeds of rotation that were once not obtainable, it has been found that the high rotation speed of the spiral-forming head determines considerable centrifugal stresses on the tubes, which tend to tear the fixing stands and deform said tubes.

Dette sollecitazioni centrifughe, oltre a comportare frequenti interruzioni per il ripristino della testa forma spire, precludono la possibilità di aumentare ulteriormente la velocità di rotazione. Per ovviare a questo inconveniente particolarmente sentito dagli operatori del settore, nonché per ottenere altri ed ulteriori vantaggi, la proponente ha studiato, sperimentato e realizzato il seguente trovato. Said centrifugal stresses, in addition to causing frequent interruptions for the restoration of the coil-forming head, preclude the possibility of further increasing the rotation speed. To obviate this drawback particularly felt by operators in the sector, as well as to obtain other and further advantages, the present applicant has studied, tested and implemented the following invention.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO EXPOSURE OF THE FOUND

II presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale. The present invention is expressed and characterized in the main claim.

Le rivendicazioni secondarie espongono varianti all ' idea di soluzione principale. The secondary claims expose variants to the main solution idea.

Scopo del presente trovato è quello di realizzare una testa forma spire che sia in grado di operare a velocità estremamente elevate , senza lamentare problemi di cedimenti od allentamenti dei mezzi di fissaggio del tubo di adduzione laminato nè provocare la deformazione dei tubi stessi. The object of the present invention is to provide a coil-forming head which is capable of operating at extremely high speeds, without complaining of problems of yielding or loosening of the fastening means of the laminated supply pipe or causing deformation of the pipes themselves.

La testa forma spire realizzata secondo il trovato comprende un elemento a campana, di forma vantaggiosamente tronco-conica , assoc iato assialmente al mandrino rotante e la cui superficie interna coopera con il o i tubi fissati ad essa mediante opportuni mezzi di fissaggio. The coil-forming head made according to the invention comprises a bell-shaped element, advantageously of a frusto-conical shape, axially associated with the rotating mandrel and whose internal surface cooperates with the tube or tubes fixed thereto by means of suitable fastening means.

La previsione di più tubi può rispondere sia problemi di bilanciamento che a problemi di rapida sostituzione del tubo avariato con l'uso. The provision of multiple tubes can answer both balancing problems and problems of rapid replacement of the damaged tube with use.

La forza centrifuga che sollecita radialmente i tubi verso l'esterno viene così contrastata da detto elemento a campana, per la presenza di una superficie di contatto fra tubo ed elemento a campana. The centrifugal force which radially urges the tubes towards the outside is thus opposed by said bell-shaped element, due to the presence of a contact surface between the tube and the bell-shaped element.

Inoltre, detto elemento a campana garantisce una maggiore rigidità e un migliore bilanciamento delle masse in rotazione. Furthermore, said bell-shaped element guarantees greater rigidity and a better balance of the rotating masses.

Detto elemento a campana può essere realizzato vantaggiosamente utilizzando materiali leggeri ad elevata resistenza meccanica, quali ad esempio leghe leggere o materiali compositi che consentono, per le loro caratteristiche, di aumentare la velocità di rotazione |e quindi di raggiungere velocità di transito del laminato estremamente elevate, non ottenibili con l'impiego di materiali convenzionali. Secondo un'altra soluzione del trovato, la testa forma spire comprende un anello tronco-conico ad inserto associato assialmente all'interno dell 'elemento a campana e cooperante con la sua superficie interna. Said bell-shaped element can be advantageously made using light materials with high mechanical resistance, such as for example light alloys or composite materials which allow, due to their characteristics, to increase the rotation speed | and therefore to reach extremely high transit speeds of the laminate. , not obtainable with the use of conventional materials. According to another solution of the invention, the coil-forming head comprises a frusto-conical insert ring associated axially inside the bell-shaped element and cooperating with its internal surface.

Più particolarmente, almeno l'ultimo tratto del canale di adduzione del prodotto è definito da una cava ricavata sulla superficie esterna di detto inserto che presenta il lato esterno chiuso dalla superficie interna dell'elemento a campana. More particularly, at least the last portion of the product supply channel is defined by a hollow formed on the external surface of said insert which has the external side closed by the internal surface of the bell-shaped element.

Secondo questa soluzione si ottiene una migliore distribuzione delle sollecitazioni dovute all'azione centrifuga, ed un posizionamento stabile e definito dei mezzi di guida del laminato. According to this solution, a better distribution of the stresses due to the centrifugal action is obtained, and a stable and defined positioning of the guide means of the laminate.

Secondo una soluzione preferenziale del trovato, in posizione assialmente simmetrica a detta cava di adduzione è realizzata una seconda cava che ha la funzione di compensare le forze centrifughe e che può essere utilizzata in alternativa alla prima quando questa è usurata. According to a preferential embodiment of the invention, in an axially symmetrical position to said adduction slot, a second slot is provided which has the function of compensating the centrifugal forces and which can be used as an alternative to the first when this is worn.

Secondo un'altra variante del trovato, sul detto inserto vengono ricavate tre o più cave di adduzione, disposte tra loro in posizione simmetrica per compensare le forze centrifughe. According to another variant of the invention, three or more adduction slots are formed on said insert, arranged in a symmetrical position to each other to compensate for the centrifugal forces.

Dette cave possono presentare la stessa sezione di transito od avere sezioni di transito differenziate, ad esempio a due a due, per lavorare laminati di differente sezione. Said slots can have the same transit section or have differentiated transit sections, for example two by two, to process laminates of different section.

Dette cave possono essere utilizzate alternativamente per l'alimentazione del laminato, allungando così la vita utile della testa forma spire. Said slots can be used alternatively for feeding the laminate, thus extending the useful life of the coil-forming head.

Secondo un'altra variante, per proteggere le cave di adduzione dall'usura provocata dall'alta temperatura e dallo strisciamento del laminato, dette cave sono rivestite con materiale antiusura, ad esempio di tipo ceramico. According to another variant, in order to protect the feed slots from wear caused by the high temperature and sliding of the laminate, said slots are coated with wear-resistant material, for example of the ceramic type.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS

Le figure allegate sono fornite a titolo esemplificativo non limitativo e illustrano alcune soluzioni preferenziali del trovato. The attached figures are provided by way of non-limiting example and illustrate some preferential solutions of the invention.

Nelle tavole abbiamo che: In the tables we have that:

- la fig. 1 illustra con una sezione longitudinale, una prima forma di realizzazione della testa forma spire secondo il trovato; - la fig. 2 illustra una sezione lungo A-A della testa forma spire di fig. 1; - fig. 1 shows a longitudinal section of a first embodiment of the coil-forming head according to the invention; - fig. 2 shows a section along A-A of the coil-forming head of fig. 1;

- la fig. 3 illustra con una sezione longitudinale, una seconda forma di realizzazione della testa forma spire secondo il trovato; - la fig. 4 illustra una sezione lungo B-B della testa forma spire di fig. 3; - fig. 3 shows a longitudinal section of a second embodiment of the coil-forming head according to the invention; - fig. 4 shows a section along B-B of the coil-forming head of fig. 3;

DESCRIZIONE DEI DISEGNI DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Con riferimento alle figure allegate abbiamo che il numero di riferimento 10 indica genericamente una testa forma spire per la realizzazione di spire 21, realizzata secondo il trovato. With reference to the attached figures, the reference number 10 generically indicates a head for forming coils 21, made according to the invention.

Nel caso di specie, la testa forma spire 10 comprende un mandrino rotante 11 supportato da mezzi a cuscinetto 12 di qualsivoglia tipo ed asservito ad un mezzo motore non rappresentato. In this case, the coil-forming head 10 comprises a rotating mandrel 11 supported by bearing means 12 of any type and served by a motor means not shown.

Detto mandrino rotante 11 è associato assialmente ad un elemento a campana 13 mediante mezzi a flangia 14 sì da poterlo staccare per riposizionarlo angolarmente o per sostituirlo. Said rotating mandrel 11 is axially associated with a bell-shaped element 13 by means of flange means 14 so as to be able to detach it to reposition it angularly or to replace it.

All'interno di detto mandrino rotante 11 e di detto elemento a campana 13 viene posizionato il canale di adduzione 22 definito, nel caso di specie, da un tubo di adduzione 15b terminalmente conformato a spirale, cooperante con il laminato 16. Inside said rotating mandrel 11 and said bell-shaped element 13 is positioned the adduction channel 22 defined, in this case, by an adduction tube 15b terminally spiral-shaped, cooperating with the laminate 16.

In posizione diametralmente opposta a detto tubo di adduzione 15b è vantaggiosamente posto, all'interno dell’elemento a campana 13, un secondo tubo 15a, avente la funzione di bilanciare le elevate sollecitazioni derivanti dalla forza centrifuga a cui la testa forma spire 10 è sottoposta durante il funzionamento. In a diametrically opposite position to said supply tube 15b there is advantageously placed, inside the bell-shaped element 13, a second tube 15a, having the function of balancing the high stresses deriving from the centrifugal force to which the coil-forming head 10 is subjected. during operation.

Tale secondo tubo 15a, secondo una variante del trovato, assolve anche a funzioni di tubo di ricambio e di adduzione laminato 16, ruotando di 13. This second tube 15a, according to a variant of the invention, also performs the functions of a spare and laminated supply tube 16, rotating by 13.

Detto inserto 18 presenta sulla superficie esterna almeno una cava di adduzione 19b sostanzialmente a spirale definente il canale di adduzione 22. Said insert 18 has on its external surface at least one substantially spiral feed slot 19b defining the feed channel 22.

Detta cava di adduzione 19b viene posta in prosecuzione del primo tratto di tubo di adduzione 15b associato al mandrino rotante 11 e funge da elemento di convogllamento e guida del laminato 16 all'interno della testa forma spire 10. Said inlet slot 19b is placed in continuation of the first portion of inlet pipe 15b associated with the rotating mandrel 11 and acts as a conveying and guiding element of the laminate 16 inside the coil-forming head 10.

Questa soluzione permette di ridurre ulteriormente le sollecitazioni derivanti dalla forza centrifuga, garantendo un utilizzo prolungato ed efficiente della testa forma spire 10. This solution allows to further reduce the stresses deriving from the centrifugal force, guaranteeing a prolonged and efficient use of the coil-forming head 10.

Nella soluzione preferenziale illustrata in fig. In the preferential solution illustrated in fig.

3, sono presenti quattro cave di adduzione ricavate simmetricamente sull'inserto 18, di cui sono almeno parzialmente visibili soltanto le cave 19a e 19b. Questa soluzione permette di ottenere una migliore equilibratura ed un migliore bilanciamento delle masse durante la rotazione della testa forma spire 10. 3, there are four adduction slots obtained symmetrically on the insert 18, of which only the slots 19a and 19b are at least partially visible. This solution allows to obtain a better balance and a better balance of the masses during the rotation of the coil-forming head 10.

Inoltre, ciò permette di allungare la vita utile della testa forma spire 10, in quanto è possibile utilizzare alternativamente le quattro cave con funzione di convogllamento e guida del laminato 16. Furthermore, this allows to lengthen the useful life of the coil-forming head 10, since it is possible to alternatively use the four slots with the function of conveying and guiding the laminate 16.

180° l'elemento a campana 13 rispetto al mandrino rotante 11. 180 ° the bell element 13 with respect to the rotating spindle 11.

In questo caso {non illustrato) i tratti dei tubi di adduzione 15a, 15b presenti all'interno dell’elemento di contenimento a campana 13 sono staccabili rispetto ai relativi tratti dei' tubi presenti all'interno del mandrino 11. In this case (not shown) the sections of the supply pipes 15a, 15b present inside the bell-shaped containment element 13 are detachable with respect to the relative sections of the pipes present inside the mandrel 11.

Nel caso di specie, detti tubi 15a, 15b sono associati sostanzialmente a contatto con la superficie interna dell'elemento a campana 13 e sono fissati ad essa mediante cavalletti di bloccaggio 17. In this case, said tubes 15a, 15b are associated substantially in contact with the internal surface of the bell-shaped element 13 and are fixed to it by means of locking trestles 17.

Le sollecitazioni derivanti dalle forze centrifughe vengono sostanzialmente scaricate nella zona di contatto fra i tubi 15a, 15b e la superficie interna dell'elemento a campana 13, cosicché i cavalletti di bloccaggio 17 svolgono sostanzialmente la funzione di posizionamento di detti tubi 15a, 15b e risultano poco sollecitati durante il funzionamento della testa forma spire 10. The stresses deriving from the centrifugal forces are substantially discharged in the contact area between the tubes 15a, 15b and the internal surface of the bell-shaped element 13, so that the locking stands 17 substantially perform the positioning function of said tubes 15a, 15b and are little stressed during operation of the coil-forming head 10.

Secondo una variante del trovato illustrata nelle figg. 3 e 4, all'interno dell'elemento a campana 13 viene inserito e bloccato, mediante opportuni elementi di fissaggio 20 o con altri mezzi, un inserto 18 di forma coniugata all'elemento a campana Secondo ulteriori varianti, possono essere presenti due, tre, cinque o più cave di adduzione 19 simmetricamente distribuite sulla periferia dell'inserto 18. According to a variant of the invention illustrated in figs. 3 and 4, inside the bell-shaped element 13 an insert 18 of a shape matching the bell-shaped element is inserted and locked, by means of suitable fastening elements 20 or by other means. , five or more adduction slots 19 symmetrically distributed on the periphery of the insert 18.

Nella fig. 4 sono visibili tutte le quattro cave di adduzione 19a, 19b, 19c, 19d. In fig. 4 all the four adduction quarries 19a, 19b, 19c, 19d are visible.

L'elemento a campana 13 e l'inserto 18 sono vantaggiosamente realizzati con materiali leggeri, quali leghe leggere o materiali compositi, che consentono il raggiungimento di velocità di rotazione molto elevate. The bell-shaped element 13 and the insert 18 are advantageously made of light materials, such as light alloys or composite materials, which allow very high rotation speeds to be reached.

Per allungarne la vita utile, le cave di adduzione 19 sono vantaggiosamente rivestite in materiale antiusura, quale materiale ceramico od altro. In order to extend their useful life, the adduction slots 19 are advantageously coated with wear-resistant material, such as ceramic material or the like.

Claims

CLAIMS 1 - Coil-forming head for rolling mills, 1 for the production of coils (21) starting from continuous and substantially straight products (16) such as rods, wire rods or the like coming from the rolling mill or other similar source, of the type comprising a rotating spindle (11) supported by bearing means (12) and driven by suitable motor means, inside which said product (16) is axially introduced, which is conveyed and partially curved in a spiral by a suitable supply channel, characterized in that has a bell-shaped element (13) cooperating axially with the rotating mandrel (11) and integrally placed in continuation of said rotating mandrel (11), at least one supply channel (22) being present inside said bell-shaped element (13 ). 2 - Coil-forming head as in claim 1, characterized in that the bell-shaped element (13) can be positioned angularly with respect to the rotating mandrel (11). 3 - Coil-forming head as per claim 1 or 2, characterized by the fact that the supply channel (22) positioned inside the bell-shaped element (13) consists of a first supply pipe (15b) anchored to the internal wall of said bell-shaped element (13) by means of locking means (17). 4 - Head forming coils as in one or the other of the preceding claims, characterized in that in a symmetrical position with respect to said first supply pipe (15b) there is a second pipe (15a) with the function of balancing and balancing the masses. 5 - Coil-forming head as in claim 4, characterized in that the second pipe (15a) and the first pipe (15b) alternatively perform the function of feeding the product (16) into the coil-forming head (10). 6 - Coil-forming head as per claim 1 or 2, characterized in that the adduction channel (22) positioned inside the bell-shaped element (13) consists of an adduction slot (19b) obtained on the external surface of an insert (18) of a shape mating to said bell-shaped element (13), said insert (18) being locked coaxially inside said bell-shaped element (13) in contact with its internal surface. 7 - Coil-forming head as in claim 6, characterized in that there are at least two adduction slots (9a, 19b symmetrically positioned on the external surface of said insert (18). 8 - Coil-forming head as per claim 6 or 7, characterized in that the insert (18) is made of light alloy. 9 - Coil-forming head as claimed in claim 6 or 7, characterized in that the insert (18) is made of composite material. 10 - Coil-forming head as in one or the other of the preceding claims from 6 onwards, characterized in that the adduction slots (19) are internally lined with wear-resistant material. 11 - Head forming coils as per one or the other of the preceding claims, characterized by the fact that the bell element (13) is made of light alloy. 12 - Head forming coils as claimed in one or the other of the preceding claims up to 10, characterized in that the bell-shaped element (13) is made of composite material. 13 - Head forms coils as in one or the other of the preceding claims, characterized in that it adopts the contents referred to in the description. 14 - Head forms coils as in one or the other of the preceding claims, characterized in that it adopts the contents of the figures.