ITVI20100251A1 - Apparato per la laminazione ad alta produttivita', in particolare per la laminazione di profilati o barre - Google Patents

Description

APPARATO PER LA LAMINAZIONE AD ALTA PRODUTTIVITA’, IN PARTICOLARE PER LA LAMINAZIONE DI PROFILATI O BARRE

La presente invenzione riguarda un apparato per la laminazione ad alta produttività, in particolare per la laminazione di profilati o barre.

Più precisamente, l’invenzione si riferisce a un impianto di laminazione per la produzione di laminati, come ad esempio profilati o barre, in grado di effettuare più laminazioni contemporaneamente, così che ciascun gruppo di linee di laminazione di cui à ̈ dotato l’impianto possano lavorare un materiale, indipendentemente dalla lavorazione di un altro materiale da parte di un altro gruppo di linee di laminazione.

Attualmente sono noti impianti di laminazione come quello mostrato in figura 1B.

Per abbattere i costi di produzione, il materiale da laminare 101 à ̈ inserito dapprima su un treno preparatore 102, in una forma avente una sezione maggiore rispetto a quelle del prodotto finito. Successivamente il materiale à ̈ diviso in due barre 101A e 101B di sezione uguale, ciascuna delle quali viene trasportata su un rispettivo treno finitore, lungo una rispettiva linea 200Dx o 200Sx, passando attraverso una serie di coppie di rulli successivi, ciascuna delle quali costituisce una “gabbia†di laminazione.

Il processo comprende solitamente una pluralità di fasi, in ognuna delle quali i rulli della coppia di ciascuna gabbia sono posizionati a una distanza fra di loro corrispondente a quanto richiesto dal calibro e ruotano a una velocità sincrona con i cilindri della gabbia precedente o successiva.

Se le distanze dei rulli non sono corrette o le velocità non sono sincrone fra le gabbie, si generano forze di attrito ulteriori fra rullo e materiale, oppure tensioni fra le gabbie, dissipando energia inutilmente.

Nelle due linee 200Dx e 200Sx, le gabbie sono disposte in una sequenza tale da sagomare il materiale nella forma finale desiderata, procedendo sempre in un solo verso.

In un laminatoio per profili tondi o quadri, ad esempio, le gabbie sono solitamente disposte alternando coppie di rulli orizzontali con coppie di rulli verticali, fino a che il materiale raggiunga la suddetta forma desiderata.

Le due linee 200Dx e 200Sx di gabbie di laminazione sono separate fra loro e ciascuna di esse à ̈ alimentata da un rispettivo motore.

Inoltre, le variazioni relative alla forma e alle dimensioni del materiale da sagomare avvengono semplicemente variando il diametro dei rulli oppure la distanza fra di essi.

Infine, i due treni finitori su cui le barre 101A e 101B vengono trasportate convergono verso un’unica area di raffreddamento e confezionamento del prodotto finito.

Un inconveniente di tale impianto di laminazione à ̈ che risulta poco flessibile nella gestione della laminazione. Il gruppo di gabbie à ̈ azionato da un solo motore. La variazione di forma o velocità su una gabbia comporta un cambiamento su tutte le gabbie del gruppo per mantenere la sincronia fra di loro. Se la laminazione del prodotto richiede un numero di gabbie inferiore, le restanti gabbie azionate dallo stesso motore devono ruotare lo stesso, con notevole spreco di energia.

Permane quindi allo stato attuale dell’arte la necessità di prevedere l’impiego di un impianto per la laminazione in grado di garantire flessibilità riguardo alle forme e alle dimensioni di lavorazione.

In particolare, à ̈ evidente la necessità di prevedere un impianto per la laminazione che permetta la regolazione indipendente di ciascuna coppia di rulli rispetto alle altre coppie di rulli presenti in detto impianto.

Inoltre, un secondo inconveniente di tale impianto di laminazione à ̈ che risulta poco efficiente nella produzione e nella gestione degli spazi. Infatti, per poter laminare più fili contemporaneamente, à ̈ necessario di disporre di più treni finitori.

È chiaro da quanto sopra che à ̈ necessario disporre di un apparato per la laminazione che comporti un’alta efficienza produttiva.

Pertanto, scopo della presente invenzione à ̈ superare gli inconvenienti della tecnica nota, prevedendo un apparato per la laminazione che comporti un’efficienza produttiva superiore rispetto a quella di impianti di laminazione noti.

In particolare, scopo della presente invenzione à ̈ realizzare un apparato per la laminazione di due o più fili contemporaneamente che permetta una regolazione del profilo di una linea di laminazione, senza che tale regolazione influenzi i profili definiti per altre linee di laminazione.

Nell’ambito di tale scopo, compito della presente invenzione à ̈ fornire un apparato per la laminazione che permetta l’attivazione di singole gabbie tramite motori indipendenti.

Ancora uno scopo della presente invenzione à ̈ fornire un apparato per la laminazione che eviti sprechi di energia elettrica per il suo funzionamento, utilizzando più motori di dimensioni minori rispetto a quelli utilizzati negli impianti noti, evitando sprechi di energia dovuti alla rotazione di gabbie non necessarie al processo.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ realizzare un apparato per la laminazione che permetta una velocità di produzione superiore a quella permessa dai dispositivi della tecnica nota.

Questi e altri scopi sono raggiunti mediante un apparato per la laminazione, come alla rivendicazione 1 allegata, cui si rinvia per brevità di esposizione.

Ulteriori caratteristiche tecniche di dettaglio del dispositivo secondo l’invenzione sono indicate nelle corrispondenti rivendicazioni dipendenti.

Vantaggiosamente, ciascuna gabbia dell’apparato di laminazione à ̈ azionata da un rispettivo motore. In questo modo à ̈ possibile utilizzare una coppia di cilindri avente diametri diversi. Il singolo motore, infatti, à ̈ in grado di modulare la velocità di rotazione di tali cilindri in modo da compensare la differenza di diametro.

Un secondo vantaggio à ̈ dato dal fatto che il costo dell’apparato di laminazione secondo l’invenzione, à ̈ inferiore rispetto a quelli di tecnica nota, poiché prevede l’installazione di un’unica linea di treno finitore invece delle due linee di treno finitore previste negli apparati di laminazione di tipo noto. Di conseguenza, un ulteriore vantaggio à ̈ relativo al risparmio nelle infrastrutture, essendo la lunghezza della linea di produzione, nel suo complesso, inferiore a quella delle linee di produzione degli impianti di laminazione noti.

Ancora un vantaggio à ̈ dato dal fatto che soltanto una gabbia di laminazione viene impiegata in ciascuna fase del processo di laminazione, attraverso cui passano due o più fili contemporaneamente, in maniera autonoma per quanto riguarda la distanza fra i cilindri.

Inoltre, Ã ̈ possibile agire indipendentemente sulla singola gabbia, cambiando la distanza tra i cilindri per un filo, senza influenzare gli altri fili.

Queste caratteristiche favoriscono:

- un risparmio di tempo negli aggiustaggi della distanza fra i rulli,

- flessibilità, otendo intervenire sulla singola gabbia e allo stesso tempo sul singolo passo,

- risparmio energetico, con la possibilità di spegnere le gabbie non coinvolte nel processo. Questo comporta quindi un notevole abbattimento dei costi di produzione.

Gli scopi e i vantaggi detti appariranno in misura maggiore dalla descrizione che segue, relativa a una preferita forma esecutiva dell’apparato per la laminazione secondo l’invenzione, a titolo indicativo e illustrativo, ma non limitativo, con l’ausilio delle tavole allegate in cui:

- la figura 1A à ̈ uno schema funzionale dell’apparato per la laminazione secondo l’invenzione;

- la figura 1B Ã ̈ uno schema funzionale di un apparato per la laminazione noto;

- la figura 2 mostra una gabbia di laminazione dell’apparato di laminazione secondo l’invenzione;

- la figura 3 mostra una variante della gabbia di laminazione del dispositivo di laminazione;

- la figura 4A mostra in dettaglio la gabbia di laminazione di figura 2;

- la figura 4B mostra un particolare della figura 4A; - la figura 4C mostra in dettaglio la gabbia di laminazione di figura 3;

- la figura 5 mostra una sezione laterale della gabbia di laminazione di figura 3;

- la figura 6 mostra la gabbia di laminazione di figura 3, in una posizione con distanza fra una coppia di cilindri modificata.

In riferimento alla figura 1A, l’apparato per la laminazione secondo l’invenzione, indicato con il riferimento numerico 1, prevede un treno preparatore 2, in linea con un treno finitore 3, comprendente una pluralità di gabbie 4, messe in sequenza, in posizione orizzontale o verticale, ciascuna delle quali à ̈ azionata da un rispettivo motore 5, in una quantità che può variare da quattro a dieci o più.

In riferimento alla figura 2, le gabbie 4 del treno finitore 3 comprendono due cilindri 6 di laminazione, ciascuno dei quali à ̈ provvisto di due rispettivi canali 7Dx, 7Sx.

Tali canali 7Dx, 7Sx sono disposti rispettivamente a una delle estremità di detti cilindri.

In figura 3 Ã ̈ mostrata la variante della gabbia 4 del treno finitore 3.

Le gabbie 4 del treno finitore 3 comprendono due cilindri 6 di laminazione, ciascuno dei quali à ̈ provvisto di due rispettive coppie di canali 7Dx, 7Sx, disposte alle estremità di detti cilindri.

In entrambi i casi mostrati nelle figure 2 e 3, i canali 7Dx, 7Sx definiscono i profili di laminazione del prodotto da lavorare, lungo due/quattro linee di laminazione 8Dx, 8Sx separate (perpendicolari al piano del disegno).

I due cilindri 6 sono vincolati reciprocamente fra loro in corrispondenza delle due estremità.

Ogni cilindro 6 ha una prima estremità collegata a un primo calibro 9Dx, tramite un cuscinetto sferico 10Dx, ed una seconda estremità collegata ad un secondo calibro 9Sx, tramite un cuscinetto sferico 10Sx.

Ogni calibro 9Dx, 9Sx, ruotando lungo la traiettoria T, definisce la distanza ADx, ASx fra i due cilindri 6 in prossimità dei rispettivi canali 7Dx, 7Sx.

Tramite un dispositivo di regolazione, manuale o comandato da una centralina remota, il primo calibro 9Dx modifica la distanza ADx fra i due cilindri 6, in corrispondenza di un rispettivo primo canale 7Dx.

Allo stesso tempo, il secondo calibro 9Sx opposto, collegato tramite i cuscinetti sferici 10Sx alle rispettive estremità dei due cilindri 6, resta fermo, e permette agli assi principali dei cilindri di ruotare in modo da assecondare il movimento delle estremità opposte regolato dal rispettivo primo gruppo di regolazione luce 9Dx.

Osservando ora le figure 4A, 4B e 6, gli assi dei cilindri 6 compiono una rotazione secondo un angolo α, idoneo a realizzare tale modifica alla distanza ADx in corrispondenza dei primi canali 7Dx, in funzione della distanza D fra il primo canale 7Dx e il secondo canale 7Sx opposto.

In particolare, le linee di laminazione 8Dx, 8Sx sono disposte a una distanza D, tale che la regolazione della distanza ASx fatta su una prima linea di laminazione 8Sx non influenzi la distanza ADx sulla seconda linea di laminazione 8Dx.

Naturalmente, la distanza D viene definita di volta in volta in funzione del diametro dei canali di laminazione 7Sx, 7Dx, e dei valori di variazione desiderati su una prima linea di laminazione 8Sx, nonché dei valori di variazione massimi ammessi su una seconda linea di laminazione 8Dx.

Ancora più in dettaglio, nella forma realizzativa mostrata nelle figure 3A e 3B, la variazione V della luce di laminazione sulla linea di laminazione 8Sx determina una variazione della luce di laminazione sulla linea di laminazione 8Dx non superiore a V/5.

Ad esempio, se sulla linea di laminazione di sinistra 8Sx si verifica una variazione V=1 mm, sulla linea di laminazione di destra 8Dx si verifica una variazione massima pari a 0.2 mm.

Vantaggiosamente, in questo modo, à ̈ possibile agire differentemente su una prima linea di laminazione 8Dx rispetto a una seconda linea di laminazione 8Sx, anche se appartenenti alla stessa gabbia di laminazione 4. Con riferimento alla variante della gabbia 4 di laminazione, mostrata nelle figure 3, 4C, 5 e 6, ciascun cilindro 6 presenta quattro rispettivi canali 7Sx, 7Dx, che sono disposti a due a due alle estremità di ciascuno di detti cilindri 6, e definiscono i profili di laminazione del prodotto da lavorare, lungo quattro linee di laminazione 8Dx, 8Sx, separate tra loro.

Analogamente alla forma di realizzazione principale mostrata nelle figure 4A e 4B, le linee di laminazione di destra 8Dx, sono disposte ad una distanza D dalle linee di laminazione di sinistra 8Sx, tale che la regolazione della distanza ASx fatta su una prima coppia di linee di laminazione 8Sx non influenzi la coppia di linee di laminazione opposta 8Dx.

In un’ulteriore variante realizzativa della gabbia 4 di laminazione, non mostrata, ciascun cilindro 6 presenta una pluralità di rispettivi canali, divisi in due gruppi.,

Ciascun gruppo à ̈ disposto a un’estremità della coppia di cilindri e definisce i profili di laminazione del prodotto da lavorare, lungo una pluralità di linee di laminazione .

Questo permette vantaggiosamente di effettuare più laminazioni contemporaneamente, potendone gestire la forma e le dimensioni di un primo gruppo di linee di laminazione indipendentemente da un secondo gruppo di linee di laminazione.

Inoltre, Ã ̈ possibile aumentare il numero di linee di laminazione rispetto alla tecnica nota, mantenendo un ingombro minimo, inferiore a quello degli impianti noti.

Infine, pur prevedendo un motore per singola gabbia, i motori impiegati azionano una sola coppia di cilindri, quindi sono di dimensioni e consumo energetico inferiore rispetto ai motori impiegati negli impianti noti.

L’indipendenza nella gestione delle singole gabbie permette di regolare la distanza fra le singole coppie di cilindri senza interrompere la lavorazione.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare, quindi, le caratteristiche dell’apparato di laminazione ad alta produttività, in particolare per la laminazione di barre e profilati, che à ̈ oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi. Infine, anche se l’invenzione à ̈ stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo una sua forma preferita di realizzazione, à ̈ da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Apparato (1) per la laminazione ad alta produttività, in particolare per la laminazione di profilati o barre, comprendente almeno un treno preparatore (2), in linea con un treno finitore (3), che prevede una sequenza di una pluralità di gabbie (4), in posizione orizzontale o verticale, che definiscono almeno due linee di laminazione (8Dx, 8Sx) separate, ciascuna di dette gabbie (4) di detto treno finitore (3) comprendendo due o più cilindri (6) di laminazione, ed essendo azionata da un rispettivo motore (5), ciascuno di detti due o più cilindri (6) di laminazione essendo provvisto di almeno due rispettivi canali (7Dx, 7Sx), atti a definire i profili di laminazione del prodotto da lavorare lungo dette linee di laminazione (8Dx, 8Sx), detto apparato essendo caratterizzato dal fatto che detti cilindri (6) di laminazione di dette gabbie (4) sono vincolati reciprocamente fra loro in corrispondenza delle estremità tramite rispettive coppie di cerniere (10Dx, 10Sx), la distanza degli elementi di ciascuna coppia di cerniere (10Dx, 10Sx) essendo regolabile in modo indipendente, tramite almeno due rispettivi dispositivi di regolazione (9Dx, 9Sx).
2. 2) Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti almeno due rispettivi canali (7Dx, 7Sx) sono divisi in almeno due gruppi, disposti rispettivamente ad una delle estremità di detti cilindri (6).
3. 3) Apparato (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti due gruppi di canali (7Dx, 7Sx) sono disposti fra loro a una distanza (D) tale che la regolazione di una prima distanza (ASx) che separa una prima di dette coppie di estremità di detti due cilindri (6) non influenzi la seconda distanza (ADx) che separa la seconda di dette coppie di estremità di detti due cilindri (6).
4. 4) Apparato (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta distanza (D) fra detti due gruppi di canali (7Dx, 7Sx) Ã ̈ definita in funzione della dimensione di detti canali di laminazione (7Sx, 7Dx).
5. 5) Apparato (1) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta distanza (D) fra detti due gruppi di canali (7Dx, 7Sx) Ã ̈ definita in funzione di valori di variazione prefissati su una prima linea di laminazione (8Sx).
6. 6) Apparato (1) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta distanza (D) fra detti due gruppi di canali (7Dx, 7Sx) Ã ̈ definita in funzione dei valori di variazione massimi ammessi su una seconda linea di laminazione (8Dx).
7. 7) Apparato (1) secondo una delle rivendicazioni 1-6, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti cilindri (6) presenta una pluralità di rispettivi canali (7Sx, 7Dx), disposti a coppie alle estremità di ciascuno di detti cilindri (6) ed atti a definire i profili di laminazione del prodotto da lavorare lungo linee di laminazione (8Dx, 8Sx) separate tra loro.