PT2085160E - Dispositivo para o endurecimento de carris - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO EPÍGRAFE: "DISPOSITIVO PARA 0 ENDURECIMENTO DE CARRIS" O invento refere-se a um dispositivo para o endurecimento de carris, especialmente carris de rolamento perfilados com, opcionalmente, forma diferente de secção transversal e um comprimento superior a 50m respectivamente, através do arrefecimento de pelo menos uma parte da respectiva secção transversal do carril ao longo de todo o comprimento dos carris num agente de arrefecimento, composto por meios de deslocamento transversal na região de um leito de cilindros, por meios de alinhamento e pinça de manipulação para a colocação do carril no dispositivo, por pelo menos um meio de posicionamento, com respectivamente uma bacia ou cuba com agente de arrefecimento bem como por um banco de arrefecimento.

Carris em aços de baixa liga contendo carbono, que após a laminagem são levados para um banco de arrefecimento e são deixados arrefecer, apresentam, sem excepção, uma estrutura perlitica, possuindo o material as correspondentes caracteristicas mecânicas. Para reduzir o desgaste dos carris, especialmente no caso de elevadas cargas do eixo bem como, se for o caso, de velocidade elevada dos comboios e de curvas apertadas, pode, de acordo com o nível actual da técnica e através de um tratamento térmico especial, a estrutura ser ajustada de tal forma, que pelo menos a cabeça do carril utilizada tenha uma elevada dureza, uma elevada resistência ao desgaste e uma reduzida iniciação de fendimento, i.e., que o carril 1 apresente na via férrea características de utilização melhoradas.

Um dispositivo para o endurecimento dos carris através de uma formação especifica da estrutura no arrefecimento dos mesmos pode ser desenvolvido para um passo continuo através de um dispositivo de arrefecimento por pulverização ou para uma imersão num agente de arrefecimento.

Dispositivos de pulverização de passo continuo para um endurecimento dos carris são, em regra, de construção simples, têm contudo a desvantagem de necessitarem de muito espaço, carecem de uma tecnologia dispendiosa e também não conseguem excluir eficazmente oscilações indesejáveis de qualidade dos carris no decorrer da produção. Além disso, num dispositivo de pulverização de passo continuo pode frequentemente não ocorrer, na medida necessária, um ajuste exacto do arrefecimento em perfis de secção transversal alternados, tais como carris de agulha, carris com garganta, carris Vignol e similares, ocorrendo também, nesse caso, um atraso no arrefecimento de áreas de secção transversal em admissões não uniformes de agente de arrefecimento e conduzindo, assim, a oscilações de dureza do material ao longo dos carris.

Foi já sugerido, num melhoramento por pulverização do carril, deixar este último imóvel, ou deslocá-lo alternadamente apenas ligeiramente, preferencialmente na respectiva distância do meio de pulverização, alternadamente. É ainda conhecido o desenvolvimento de um dispositivo para o melhoramento térmico de carris e/ou de partes da secção transversal de carris com uma ou várias bacias de imersão para os mesmos.

No fabrico sequencial de carris endurecidos com elevada potência de laminagem foi já sugerido, de acordo com a AT 410 549 B, prever pelo menos dois dispositivos de 2 arrefecimento de líquidos dispostos paralelamente a um meio de alinhamento, e meios de transporte transversal com depósitos de material laminado entre os cilindros do leito de cilindros, de forma a conseguir o transporte de um carril do leito de cilindros para os manipuladores do dispositivo de arrefecimento e, na sequência disto, na região de assento de um banco de arrefecimento. Deste modo é possível alcançar um aumento da quantidade de rendimento de carris através da instalação de melhoramento. Um derrame para fora da caixa de laminagem, um alinhamento e uma rotação do carril no leito de cilindros não é, contudo, possível sem restrições em meios de ajustamento activos.

Aqui o invento pretende eliminar as deficiências e tem por objectivo criar um dispositivo do tipo inicialmente referido para o endurecimento de carris, especialmente de carris de rolamento perfilados, com o qual se possam fabricar economicamente carris de qualidade elevada, com rendimento elevado e com grande segurança.

Concretamente, uma instalação de acordo com o objectivo imposto deve apresentar uma pinça de manipulação para um transporte rápido e sem impedimentos dos carris a sair dos cilindros, a qual possibilita um alinhamento axial dos mesmos, bem como uma capacidade de carga de acordo com a medida correcta num meio de posicionamento e/ou uma colocação sobre um meio de transferência e/ou sobre um banco de arrefecimento. 0 objectivo é alcançado com um dispositivo de acordo com o genérico, se a pinça de manipulação for formada por tenazes, que apresentam braços de preensão, que são respectivamente formados por peças de centragem para um alinhamento axial da cabeça do carril e com peças de preensão para uma fixação da base do carril alinhada com a secção transversal, sendo deste modo possível uma 3 introdução, de acordo com a medida correcta, do carril no meio de posicionamento e uma fixação do mesmo neste último.

As vantagens obtidas através de uma pinça de manipulação de acordo com o presente invento, consistem essencialmente no facto de as suas tenazes alinhadas apresentarem braços de preensão com peças de centragem e peças de preensão, de forma a que imediatamente após o último passo de laminagem e sua descarga no leito de cilindros, o carril possa, no calor da laminagem, por conseguinte no estado dúctil ou em larga medida plástico do material, e ao fechar as partes das tenazes, ser alinhado axialmente primeiro do lado da cabeça, ocorrendo em seguida uma fixação da base do carril alinhada com a secção transversal, podendo assim, após rotação axial, os carris ser introduzidos num meio de posicionamento ou colocados sobre um banco de arrefecimento sempre do mesmo modo. Este tipo de colocação dos carris num meio de posicionamento com base do carril suspensa alinhada ajustada horizontalmente tem ainda a vantagem, de nele a posição da base do carril se apresentar sempre a mesma, e de esta posição sempre constante poder ser assegurada também no caso de perfis de secção transversal assimétricos.

As tenazes são aqui executadas em torno de um eixo comum, giratórias no mesmo sentido, pelo menos com um valor angular, de forma a alinhar, do lado da cabeça, carris em diversas posições do leito de cilindros, p. ex. numa posição horizontal, a manter a fixação por alinhamento da secção transversal e a poder proceder à introdução, através de rotação axial, de acordo com a medida correcta, num meio de posicionamento.

Na sequência da descarga do carril do meio de posicionamento, o carril pode ser colocado vantajosamente numa posição pretendida da secção transversal sobre um meio 4 de transferência e/ou sobre um banco de arrefecimento através de uma rotação das tenazes.

Com vantajosa elevada precisão é possível ocorrer num curto espaço de tempo um transporte de carris alinhados, se a pinça de manipulação for formada com mais de duas tenazes por cada lOm comprimento da bacia.

Tanto do ponto de vista técnico-funcional, como também tendo em consideração o processo de alinhamento e o processo de preensão é vantajoso, se as tenazes forem concebidas com, respectivamente, um braço de preensão móvel ou ajustável do mesmo tipo.

Se, de forma preferencial, a pinça de manipulação e os correspondentes meios de ligação, com um distanciamento superior à altura máxima do carril, acima do leito de cilindros forem móveis transversalmente e somente os braços de preensão das tenazes forem parcialmente rebaixáveis verticalmente entre os cilindros do leito de cilindros para a assento do carril, uma carga da região do leito de cilindros com os carris saídos dos cilindros não sofre qualquer estorvo relativamente a um transporte simultâneo de carris para o dispositivo de endurecimento, o que garante uma elevada flexibilidade e rendimento dos mesmos ou uma carga elevada.

Em seguida, o invento é explicado mais detalhadamente com base em desenhos que apresentam apenas uma forma de execução, sendo apresentada a seguir no texto uma lista de referências a titulo de auxílio.

Mostram

Fig.l Dispositivo para o endurecimento de carris em corte transversal perpendicularmente ao eixo longitudinal do carril

Fig. 2 Carril nas tenazes de uma pinça de manipulação Fig. 3 Meio de posicionamento e bacia perpendicularmente ao eixo longitudinal do carril 5

Fig. 4

Perfis de secção transversal de carris A lista de referências que se segue destina-se à simplificação da visão geral no que se refere às partes funcionais do dispositivo: 1 Carril 11 Base do carril 12 Cabeça do carril 1Z Carril de agulha 1 R Carril com garganta 1 V Carril Vignol Y Eixo central da base X Eixo intermédio da cabeça A Desvio do eixo H Altura do carril 2 Leito de cilindros 21 Meio de deslocamento transversal 3 Pinça de manipulação 30 Tenazes 31, 31' Braços de preensão 311, 311' Peças de preensão 312, 312' Peças de centragem 4 Meios de posicionamento O o Componentes de fixação 41, 41' Instalações 42, 42' Elementos tensores 5 Bacia (cuba) 50 Agente de arrefecimento 51 Placa de circulação 52 Placa de injector 53 Dispositivo de direcção do agente de arrefecimento// 54 Entrada do agente de arrefecimento 6 6 Banco de arrefecimento 61 Meios de transferência Na Fig. 1 é apresentada, em corte transversal, uma forma de execução do invento. Um carril 1 é colocado, após o passo no último calibre de laminagem (não representado) , sobre um leito de cilindros 2 e posicionado sobre este através de um meio de deslocamento transversal 21. A partir de uma posição no leito de cilindros 2 ocorre um assento de um carril 1 através de uma pinça de manipulação 3, a qual possui, ao longo do comprimento do carril 1, tal como apresentado na Fig. 2, uma multiplicidade de tenazes 30 com braços de preensão 31, 31'. Os braços de preensão 31, 31' são respectivamente concebidos com peças de centragem 312, 312' para o alinhamento axial de uma cabeça do carril 12 e com peças de preensão 311, 311' para uma fixação em suspensão de uma base do carril 11, sendo aumentada a distância entre as extremidades das flanges da base do carril 11 e os braços de preensão 31, 31', de forma a alinhar diferentes perfis de carris, tal como representado na Fig. 4 como 1Z, IR, IV, do lado da cabeça axial através de peças de centragem 312, 312' de tenazes 30.

Uma pinça de manipulação 3 de acordo com o presente invento, apresentada na Fig. 1, é formada de tal forma que agarre um carril 1 que se encontra numa posição horizontal no leito de cilindros 2, através de uma multiplicidade de tenazes 30 ao longo do comprimento dos carris, e que proceda a um alinhamento axial através de um segurar com os braços de preensão 31, 31'. As tenazes 30 são, em conjunto, móveis vertical, horizontal e rotativamente, perpendicularmente ao eixo do carril, através de peças formadas técnico-mecânicamente, em tensão simultânea das peças de centragem 312, 312', de forma a que um carril que 7 se encontre deitado de lado seja apanhado do leito de cilindros 2, alinhado axialmente, rodado numa posição de suspensão com superfície de base horizontal e recolhido em instalações 41, 41 por um meio de posicionamento 4, tal como apresentado na Fig. 3.

Da mesma forma, tal como mostra a Fig. 1, um carril 1, 1' é recolhido do leito de cilindros 2 ou de um meio de posicionamento 4 e colocado sobre um banco de arrefecimento 6 ou sobre um meio de transferência 61.

Um meio de posicionamento 4 de acordo com o presente invento é apresentado na Fig. 3 e apresenta, ao longo do comprimento de um carril 1, componentes de fixação 40, 40' com instalações 41, 41', nas quais o carril pode ser colocado alinhado axialmente. Elementos tensores 42, 42' são ajustáveis, na direcção das instalações 41, 41', às extremidades das flanges de uma base do carril 11. Os meios de posicionamento 4 e a bacia 5 com agente de arrefecimento 50 actuam conjuntamente no processo de endurecimento de carris 1.

Tal como se depreende da Fig. 1, no dispositivo apresentado estão pelo menos duas bacias 5 com agente de arrefecimento 50 alinhadas, lado a lado, paralelamente ao eixo, apresentando a parte do agente de arrefecimento 50 na bacia 5, utilizável para um endurecimento de um carril 1, uma profundidade superior à altura máxima do carril, de forma a possibilitar uma total imersão no líquido refrigerante 50.

Tal como apresentado na Fig. 3, a entrada do agente de arrefecimento 54 e dispositivos de direcção do agente de arrefecimento 53 na bacia 5 estão dispostos do lado do chão, sendo que para a homogeneização da velocidade de circulação do agente de arrefecimento 50 na injecção de um carril 1 ao longo de todo o comprimento da bacia 5, podem 8 ser aplicadas placas de circulação 51 e/ou placas de injectores 52 no sentido do espaço de imersão.

Meios de posicionamento 4 para carris 1 e bacia 5 com agente de arrefecimento 50 actuam, tal como referido anteriormente, em conjunto e através de dispositivos de comando (não representados) e são passíveis de serem movimentados relativamente entre si e posicionáveis por períodos de tempo, pelo menos nas posições “imersão de peças de corte transversal" e/ou "endurecimento da cabeça" e/ou "endurecimento total por imersão".

Para diferentes perfis de secção transversal de carris 1, tal como apresentado na Fig. 4 para um carril de agulha 1Z, um carril com garganta IR comparativamente com um carril Vignol IV, podem existir desvios do eixo Az, entre o eixo da cabeça x e o eixo da base y. De forma a expor, sempre independentemente do perfil de secção transversal, centralmente a massa principal de uma cabeça do carril 12 na bacia de imersão 5 a um fluxo do agente de arrefecimento 50, é possível ajustar um posicionamento horizontal paralelamente ao eixo dos meios de posicionamento 4 e da bacia 5, que corresponda aos desvios do eixo Az, AR.

Lisboa, 11 de Junho de 2012 9

Claims (4)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para o endurecimento de carris (1), especialmente de carris de rolamento perfilados com, opcionalmente, forma diferente de secção transversal e um comprimento superior a 50m respectivamente, através do arrefecimento de, pelo menos, uma parte da respectiva secção transversal do carril ao longo de todo o comprimento dos carris num agente de arrefecimento, composto por meios de deslocamento transversal (21), na região de um leito de cilindros (2), por meios de alinhamento e pinça de manipulação (3) para a colocação do carril no dispositivo, pelo menos um meio de posicionamento (4), com respectivamente uma bacia (5) ou cuba com agente de arrefecimento, bem como um banco de arrefecimento (6), caracterizado por a pinça de manipulação (3) ser formada por uma multiplicidade de tenazes (30), uniformes, alinhadas e capazes de serem accionadas com o mesmo movimento, que apresentam braços de preensão (31, 31'), que são respectivamente formados por peças de centragem (312, 312') para um alinhamento axial da cabeça (12) do carril e por peças de preensão (311, 311') para manter a base do carril (11) alinhada com a secção transversal, possibilitando assim uma introdução, de acordo com a medida correcta, do carril (1) no meio de posicionamento (4) e a fixação destes no mesmo.
2. 2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação N°.1, caracterizado pelo facto de a pinça de manipulação (3) ser formada por mais de duas tenazes (30) por cada lOm de comprimento da bacia.
3. 3. Dispositivo, de acordo com as reivindicações N°. 1 ou N°.2, caracterizado pelo facto de as tenazes (30) serem respectivamente formadas por um braço de preensão (31, 31') móvel ou ajustável. 1
4. 4. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações N°.l até N°.3, caracterizado pelo facto de a pinça de manipulação (3) e os correspondentes meios de ligação, com um distanciamento superior à altura máxima do carril, acima do leito de cilindros (2), serem móveis transversalmente e os braços de preensão (31, 31'), das tenazes (30), serem parcialmente rebaixáveis verticalmente entre os cilindros do leito de cilindros (2) para o assento do carril (1). Lisboa, 11 de Junho de 2012 2