ITUD960040A1 - Dispositivo di compattazione laterale per bramme - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"DISPOSITIVO DI COMPATTAZIONE LATERALE PER BRAMME"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo di compattazione laterale per dramme come espresso nella rivendicazione principale.

Il dispositivo secondo il trovato viene collocato, in una linea di laminazione, almeno a monte delle gabbie di finitura allo scopo di esercitare un'azione di compressione sui bordi laterali della bramma transitante per ottenere una riduzione di larghezza e nel contempo una compattazione della struttura cristallina della bramma stessa.

STATO DELLA TECNICA

Le usuali configurazioni delle linee di laminazione prevedono che la bramma transitante sia sottoposta ad una successione di passaggi in gabbie di laminazione con cilindri ad asse alternato orizzontale-verticale per ottenere progressive riduzioni di spessore-larghezza.

Le gabbie di laminazione ad asse verticale vengono comunemente chiamate "vertical edgers".

Tale alternanza di passate orizzontali-verticali determina anche un effetto di compattazione progressiva della struttura cristallina dell’acciaio con conseguente riduzione delle cavità interstiziali e quindi aumento della qualità sia superficiale che interna del prodotto finale.

Tuttavia, l'azione di compressione ottenuta mediante cilindri verticali, che eseguono tale compressione per laminazione, si è dimostrata via via sempre più insufficiente per l'ottenimento degli standard qualitativi che il mercato attualmente richiede.

Inoltre, tale azione di laminazione si è dimostrata inefficace per riduzioni di larghezza consistenti, in quanto tale processo produce un rigonflamento localizzato sui soli bordi mentre ha un effetto molto limitato sul materiale nel corpo della bramma.

Sono state pertanto sviluppate soluzioni, inseribili in una linea di laminazione a ciclo sostanzialmente continuo, rivolte a migliorare l'efficacia di tale azione di compressione laterale, e quindi i livelli qualitativi ottenibili, senza compromettere la capacità produttiva della line stessa.

Nella tecnica nota, sono state proposte soluzioni che utilizzano sistemi di pressatura associati ai bordi laterali della bramma transitante.

Uno degli scopi principali di tali sistemi di pressatura è quello di ottenere riduzioni di larghezza consistenti della bramma, fino a 350 min, in modo da aumentare la gamma di nastri ottenibili a partire da una stessa larghezza di bramma.

Tale risultato, come detto, non è ottenibile con gli edger verticali, i quali rigonfiano solo la zona adiacente ai bordi che poi si riallarga sotto le gabbie orizzontali, per cui la riduzione netta residua ottenibile con detti edger è pari a circa il 20% di quella ottenibile con i sistemi a pressa.

La giustificazione economica di detti sistemi a pressa trova sostanziale fondamento nell'aumento di produzione della colata continua che lavora senza cambi di formato, nella riduzione del parco bramme e nel miglioramento della resa per la diminuzione degli scarti di testa e di coda.

Sono stati proposti sistemi di pressatura sia di tipo alternato start-stop con avanzamento a passo della bramma e pressatura sulla bramma ferma, che di tipo continuo (flying) in cui la bramma continua ad avanzare anche durante la fase di pressatura.

Le soluzioni della tecnica nota si sono tuttavia dimostrate insoddisfacenti in termini di complessità della struttura, di macchinosità del ciclo di funzionamento, di difficoltà di calibrazione per ottenere il voluto risultato in termini di riduzione di larghezza, di scarsa versatilità e ridotto adattamento alle variazioni di condizioni del ciclo di laminazione, e per altri problemi ancora.

Inoltre, le soluzioni note comportano un elevato ingombro in senso verticale il che crea anche notevoli problemi in fase di intervento per operazioni di manutenzione e/o sostituzione di pezzi.

Ancora, nelle soluzioni note la regolazione della riduzione di larghezza della bramma viene ottenuta o spostando trasversalmente 1'intera struttura che contiene gli alberi a gomito, o interponendo elementi di regolazione ausiliari tra la biella accoppiata all'albero a gomiti ed il corpo portastampi.

E' evidente che tale regolazione comporta la fermata della linea, lunghi tempi e difficoltà di intervento, utilizzo di mano d'opera, costi aggiuntivi, scarsa versatilità, scarsa precisione di adattamento ed altri problemi ancora.

Per risolvere questi inconvenienti, nonché per ottenere altri ed ulteriori vantaggi, la proponente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale.

Le rivendicazioni secondarie espongono varianti all ' idea di soluzione principale .

Lo scopo del trovato è quello di realizzare un disposit ivo di compattazione laterale , con contemporanea e conseguente riduzione di larghezza, in una linea di laminazione per bramme, che presenti ridotti pesi ed ingombri e che sia dotato di elevate caratteristiche di af fidabilità, semplicità di costruzione e funzionamento, facilità di intervento , flessibilità e versatilità.

Uno o più dispositivi secondo il trovato vengono inseriti lungo la linea di laminazione almeno a monte delle gabbie di finitura e possono essere posti in alternativa od in cooperazione con le usuali gabbie di laminazione a cilindri verticali .

Il trovato può essere utilizzato sia con un sistema di azionamento alternato con avanzamento passo della bramma e pressatura da fermo, che con un sistema di azionamento continuo con pressatura sulla bramma in movimento.

Il dispositivo di compattazione secondo il trovato comprende due elementi aventi funzione di stampi compattatori che agiscono su relativi bordi laterali della bramma in transito.

Secondo il trovato , il sistema di comando del l ' az ionamento per ogni singolo stampo compattatore comprende un meccanismo biellamanovella in cui la manovella è costituita da elementi eccentrici associati ad un albero a gomiti .

Secondo una variante, sono presenti due o più meccanismi biella-manovella associati ad ogni singolo stampo.

Nel dispositivo secondo il trovato, l ' albero a gomiti è disposto con asse orizzontale e parallelo alla direzione di avanzamento della bramma, ciò comportando una elevata riduzione dell ' ingombro verticale del dispositivo nel suo complesso.

L ' elemento a biella è idoneo ad oscillare su un piano verticale e presenta una sua prima estremità accoppiata girevolmente all ' eccentrico dell ' albero a gomiti e la sua seconda estremità accoppiata girevolmente, secondo un asse orizzontale, al corpo su cui sono montati gli stampi compattatori.

Secondo il trovato, l’elemento a biella è realizzato in almeno due parti accoppiate, fra loro spostabili assialmente, in cui la prima parte presenta la sua estremità libera associata girevolmente all’eccentrico dell’albero a gomiti e la seconda parte presenta la sua estremità libera associata girevolmente al corpo porta-stampi.

Questa soluzione permette di poter regolare la lunghezza dell’elemento a biella stesso in funzione delle necessità, consentendo di mantenere i comandi di banco fissi senza allunghe cardaniche od altri dispositivi analoghi.

Ciò porta ad una elevata riduzione di ingombri, di pesi, di costi ed inoltre permette di realizzare l'adattamento del dispositivo stesso per ottenere diverse larghezze della bramma in modo estremamente rapido e semplificato.

Inoltre, ciò permette di ottenere un livello estremamente preciso di regolazione.

La variazione della lunghezza della biella permette di regolare a piacere il valore di riduzione di larghezza della bramma senza modificare alcuna altra parte del dispositivo.

Secondo il trovato, l'elemento a biella coopera con un dispositivo di variazione controllata della lunghezza azionabile da un comando esterno ed associato a mezzi di misura e controllo della lunghezza nonché a mezzi di ripresa dei giochi.

In una soluzione del trovato, la prima parte dell'elemento a biella presenta terminalmente uno stelo filettato esternamente mentre la seconda parte della biella presenta un coniugato elemento a chiocciola internamente filettato.

Secondo tale soluzione, il comando di regolazione della chiocciola per variare la lunghezza dell'elemento a biella può essere ottenuto mediante l'utilizzo di mezzi a vite senza fine associati a mezzi motori di azionamento controllato.

Secondo un'altra soluzione, tra le due parti dell'elemento a biella viene realizzato un sistema di reciproco azionamento a fluido, ricavando in una delle due parti una cavità avente funzione di cilindro e nell'altra parte una estremità non girevole avente funzione di pistone.

L'immissione/espulsione di un fluido idraulico in detta cavità comporta il movimento relativo fra le due parti e quindi la regolazione della lunghezza dell'elemento a biella.

La possibilità di variare la lunghezza della biella permette di ottenere uno spostamento assiale controllato , nel caso di due sistemi biellamanovella associati allo stesso corpo porta-stampi , di uno dei detti sistemi rispetto all ' altro anche durante il ciclo di lavoro .

In particolare, nella corsa di ritorno del corpo porta-stampi , la biella-manovella posta a monte rispetto all ' avanzamento della bramma può essere allungata per un valore definito, rispetto all ' altra biella-manovella, azionando il detto sistema a vite nella prima soluzione descritta, od immettendo fluido nella detta cavità del cilindro nella seconda soluzione descritta .

Ciò consente di modificare la geometria della traiettoria percorsa dallo stampo, in particolare nel suo tratto posteriore, rispetto all ' azionamento impresso dall ' albero a gomiti , realizzando un ' azione di ricalcatura almeno della parte posteriore del bordo della bramma interessato dalla fase di pressatura e predisponendo detto bordo per la pressatura nel passo successivo .

Secondo una variante, per eseguire la pressatura sulla bramma in movimento , la prima parte dell ' elemento a biella accoppiata girevolmente all ' eccentrico dell ' albero a gomiti è costituita d due elementi tra loro girevolmente accoppiati mediante uno snodo.

Anche la seconda parte della biella accoppiata al corpo porta-stampi è costituita da due elementi accoppiati mediante uno snodo.

I rispettivi due elementi che costituiscono , rispettivamente , la prima e la seconda parte dell ' elemento a biella sono accoppiati secondo rispettivi assi, paralleli fra loro e perpendicolari sia all ' asse dell ' albero a gomiti che all ' asse dell ' elemento a biella stesso .

Il corpo porta-stampi può così essere spostato secondo una direzione parallela all ' avanzamento della bramma , consentendo l ' esecuzione della pressatura anche con la bramma in movimento.

Il movimento longitudinale del corpo porta-stampi può essere controllato con un opportuno comando idraulico o meccanico.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Le figure allegate sono fornite a titolo esemplificativo non limitativo ed illustrano alcune soluzioni preferenziali del trovato.

Nelle tavole abbiamo che:

- la fig. 1 illustra una vista dall'alto del dispositivo di compattazione laterale secondo il trovato;

- la fig. 2 illustra la sezione secondo O C di fig.

1;

- la fig. 3 illustra la sezione secondo A-A di fig.

1;

- la fig. 4 illustra la sezione secondo B-B di fig.

1;

- la fig. 5 illustra parzialmente una variante di fig. 1;

- la fig. 6 illustra la sezione secondo D-D di fig.

5;

- la fig. 7 illustra parzialmente una variante di fig. 5;

- la fig. 8 illustra schematicamente una ulteriore soluzione realizzativa secondo il trovato.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Il dispositivo di compattazione laterale 10 illustrato nelle figure allegate comprende due elementi aventi funzione di stampi compattatori 11 agenti sui bordi laterali opposti della bramma 12. Tali stampi compattatori 11 esercitano un'azione di compressione laterale, secondo un funzionamento alternato o continuo, che determina una riduzione di larghezza della braituna 12 transitante (fig. l) nonché una compattazione della struttura cristallina dell 'acciaio.

Gli stampi compattatori 11 sono supportati da relativi corpi porta-stampi 13 che vengono movimentati con un movimento di va e vieni nella direzione dei bordi della bramma 12 da un relativo sistema di movimentazione del tipo biella-manovella per ciascuno dei due lati della bramma 12.

Nel caso di specie, sono presenti due sistemi biella-manovella per ogni singolo stampo compattatore 11.

La manovella del sistema di movimentazione è costituita, nel caso di specie, da un elemento eccentrico 14 associato all'albero a gomiti 15, il quale albero 15 riceve il moto da un relativo motore 16 associato ad un riduttore 17.

Secondo la variante parzialmente illustrata in fig. 5, il motore 16 è unico per entrambi i sistemi biella-manovella ed è presente un collegamento meccanico, nel caso di specie l'albero di trasmissione 35 parzialmente illustrato, tra i due sistemi biella-manovella.

L'albero a gomiti 15 è disposto con asse 29 giacente su un piano orizzontale parallelo al piano di giacitura della bramita 12.

L ' azionamento dell ' albero a gomiti 15 porta in rotazione l ’ eccentrico 14 , rotante su cuscinetti 19 , il quale impartisce in questo modo il movimento alternativo di va e vieni alla biella 18.

La biella 18 è girevolmente accoppiata, con una sua prima estremità 18a, al detto eccentrico 14 , mentre con l ' altra sua estremità 18b è accoppiata girevolmente, secondo un asse orizzontale, al corpo porta-stampi 13 .

Nel caso di specie, la biella 18 è realizzata in due parti spostabili assialmente ed in modo controllato una rispetto all ' altra per variare la posizione degli stampi compattatori 11 rispetto ai bordi laterali della brama 12 allungando od accorciando la biella 18 stessa .

Tale variazione della lunghezza della biella 18 può essere eseguita per variare in modo estremamente rapido e semplif icato la gamma di riduzioni ottenibili della larghezza delle bramme 12 .

Tale variazione controllata della lunghezza della biella 18 può essere eseguita anche durante il ciclo di lavoro ed in particolare nella corsa di ritorno del corpo porta-stampi 13 .

Ciò consente di modificare la geometria della traiettoria impressa dall'albero a gomiti 15 detto corpo porta-stampi 13.

In particolare, allungando per un valore definito la biella posta a monte rispetto all'avanzamento della bramma 12 {vedi freccia 36 in fig. 7) durante la corsa di ritorno del corpo porta-stampi 13, si determina una rotazione ulteriore della parte posteriore dello stampo compattatore 11 verso il bordo della bramma 12 (vedi freccia 37); ciò determina un'azione di ricalcatura di detto bordo che migliora l'efficacia dell’azione di pressatura e predispone detta parte di bordo alla pressatura nel ciclo successivo.

Nel caso di specie, disposti simmetricamente sopra e sotto il relativo corpo porta-stampi 13, sono presenti pistoni 20 che servono per il recupero dei giochi.

Nella soluzione illustrata nelle figg. 1 e 2, la biella 18 è costituita da una prima parte 118 che funge da camicia definente una camera interna 21 che può essere riempita con un opportuno fluido idraulico di azionamento; detta prima parte 118 è girevolmente accoppiata al relativo eccentrico 14. All'interno di detta camera interna 21 si estende una estremità della seconda parte 218 della biella 18 avente funzione di pistone.

Immettendo od espellendo liquido nella camera interna 21, la seconda parte 218 della biella 18 viene rispettivamente spostata verso o lontano dal relativo bordo della bramma 12 in funzione delle specifiche esigenze.

Nel caso delle figg. 5 e 6, la prima parte 118 della biella 18 presenta uno stelo esternamente filettato 22 mentre la seconda parte 218 è associata ad una chiocciola 23 di avvitamento.

L'azionamento della chiocciola 23 di avvitamento per avvicinare od allontanare detta seconda parte 218 al relativo bordo della bramma 12 viene ottenuto, nel caso di specie, mediante una vite senza fine 24 associata ad una corona elicoidale 25. La vite senza fine 24 è associata, nel caso di specie, a mezzi di azionamento motorizzati 38.

Sia nel caso dell'azionamento idraulico illustrato nelle figg. 1 e 2 che in quello meccanico a vite delle figg. 5 e 6, la regolazione può essere eseguita mediante un sistema di comando a distanza asservito a sistemi di controllo e misura, ad esempio a sensore.

Ciò permette di intervenire, come detto sopra, durante il ciclo di esecuzione della pressatura per è solidalmente associato ad una slitta 43 mediante un collegamento che prevede un sistema a biella 41 con snodo sferico 42.

Su tale slitta 43 è ancorato un attuatore 44 , generalmente elettrico od idraulico , idoneo a controllare il movimento al corpo porta-stampi 13 nella direzione di avanzamento della braimna 12.

La presenza della slitta 43 permette di portare molto vicino detto attuatore 44 al corpo portastampi 13 , riducendone la corsa, la dimensione e quindi i pesi e gli ingombri .

La variante illustrata in fig . 7 mostra il caso in cui la posizione longitudinale del corpo portastampi 13 , nella fase di allungamento differenziato delle bielle 18 per concretizzare il movimento oscillatorio dello stampo compattatore 11 , non è definita da un attuatore 44, ma da guide laterali 33 che realizzano un accoppiamento piano-cilindrico con le pareti 34 del corpo porta-stampi 13 conformate ad arco di cerchio .

E ' ovviamente possibile che siano le guide laterali 33 conformate ad arco di cerchio e le pareti 34 del corpo porta-stampi 13 rettilinee .

ottenere l ' allungamento differenziato delle bielle, 18 durante la corsa di ritorno, concretizzando detta modifica della traiettoria percorsa dallo stampo compattatore 11.

Secondo una variante (fig. -8) , utilizzata nel caso impiego del dispositivo 10 secondo lo schema "volante" con pressatura della bramma 12 in movimento, la prima parte <' >118 della biella 18 è realizzata in due elementi , rispettivamente 26 e 27 , accoppiati mediante uno snodo sferico 39 secondo un asse 28 perpendicolare sia all ' asse 29 dell ' albero a gomiti 15 che all ' asse 30 della biella 18.

A sua volta, la seconda parte 218 della biella 18 è realizzata in due elementi , rispettivamente 31 e 32 , fra loro accoppiati mediante uno snodo sferico 40 secondo un asse 28 ’ parallelo a detto asse 28. Il corpo porta-stampi 13 solidalmente associato alla seconda parte 218 , ed in particolare all ' elemento 32 di detta seconda parte 218 , può così muoversi in una direzione parallela all ' asse di avanzamento della bramma 12 e seguire quindi detto avanzamento durante la fase di pressatura degli stampi di compattazione 11 sui bordi laterali della bramma 12.

Secondo questa soluzione, il corpo porta-stampi 13

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Dispositivo di compattazione laterale per' bramine, utilizzato in una linea di laminazione almeno a monte delle gabbie di finitura in alternativa a, od in cooperazione con, gabbie di laminazione a cilindri verticali, detto dispositivo presentando almeno due stampi compattatori (11), supportati da relativi corpi porta-stampi (13) ed associati a relativi bordi laterali della bramma (12) in laminazione, detti stampi compattatori (11) cooperando con relativi sistemi di movimentazione comprendenti almeno un elemento avente funzione di manovella ed almeno un elemento avente funzione di biella, l'elemento avente funzione di manovella comprendendo un albero a gomiti (15), l'elemento avente funzione di biella (18) essendo disposto con asse (30) complanare ed ortogonale all'asse di avanzamento della bramma (12) e presentando una sua estremità associata girevolmente all ' albero a gomiti (15) e l ' altra sua estremità associata girevolmente a l re l at ivo corpo porta - s tampi ( 13 ) , caratterizzato dal fatto che l ' elemento a biella ( 18 ) è realizzato in almeno due parti ( 118 , 218) accoppiate tra loro ed assialmente spostabili in modo controllato una rispetto all ' altra . 2 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le due parti (118, 218) dell'elemento a biella (18) sono reciprocamente spostabili mediante un azionamento meccanico a vite associato ad un comando esterno. 3 - Dispositivo come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che una delle parti (118, 218) dell'elemento a biella (18) presenta, in posizione sostanzialmente terminale, uno stelo esternamente filettato (22) mentre l'altra delle due parti (218, 118) presenta, in posizione sostanzialmente terminale, un coniugato elemento di avvitamento (23). 4 - Dispositivo come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'elemento di avvitamento (23) è associato a mezzi di movimentazione del tipo a vite senza fine (24) collegati a mezzi motori di azionamento (38). 5 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le due parti (118, 218) dell'elemento a biella (18) sono reciprocamente spostabili mediante azionamento idraulico. 6 - Dispositivo come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che una delle due parti (118, 218) dell'elemento a biella (18) presenta. sostanzialmente terminalmente, una camicia definente una camera interna (21) di contenimento di fluido idraulico di azionamento mentre l’altra delle due parti (218,118) presenta un'estremità non girevole posta all'interno di detta camera interna (21) ed avente funzione di pistone. 7 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'albero a gomiti (15) è disposto con asse (29) giacente su un piano parallelo al piano di avanzamento della bramma (12). 8 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il corpo porta-stampi (13) è spostabile in una direzione parallela alla direzione di avanzamento della bramma (12), la prima parte (118) dell'elemento a biella (18) essendo realizzata in due elementi (26,27) accoppiati mediante un relativo snodo sferico (39) e la seconda parte (218) dell'elemento a biella (18) essendo realizzata in due elementi (31,32) accoppiati mediante un relativo snodo sferico (40). 9 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la lunghezza di almeno uno fra gli elementi a biella (18) associati allo stesso stampo compattatore (11) è regolabile separatamente ed in modo differenziabile rispetto a quella degli altri. 10 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le pareti laterali (34) del corpo portastampi (13) cooperano con guide laterali (33) concretizzanti un accoppiamento piano-sferico. 11 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il corpo porta-stampi (13) coopera con un attuatore (44) di spostamento longitudinale in senso sostanzialmente parallelo all'avanzamento della bramma (12). 12 - Dispositivo come alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che 1’attuatore (44) è ancorato su una slitta (43) solidalmente associata al corpo porta-stampi (13) mediante un elemento di ancoraggio a biella (41). 13 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che adotta i contenuti di cui alla descrizione ed ai disegni.