BRPI0706755A2 - máquinas de fundição de cilindros gêmeos e método para produzir tira fundida fina por fundição contìnua - Google Patents
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Abstract
MAQUINAS DE FUNDIçáO DE CILINDROS GEMEOS E METODO PARA PRODUZIR TIRA FUNDIDA FINA POR FUNDIçAO CONTINUA Expõe-se uma máquina de fundição de cilindros gêmeos e método para fundir continuamente tira fina que possibilita a manufatura de tira fina pela aplicação de uma força de empuxo através de estruturas desuporte de cilindros de fundição em cada cilindro de fundição para impelir os cilindros de fundição conjuntamente, de forma tal que uma parte principal da força de empuxo contrabalança a pressão ferrostática. água de refrigeração é levada a fluir através de juntas rotativas (10) que são presas a uma ou às duas extremida- des dos cilindros de fundição (1) As juntas rotativas (10) em cada fundição fazem com que água de refrigeração flua para dentro das passagens e proveniente das mesmas nos cilindros de fundição e exercem forces nos cilindros de fundição de uma maneira geral na direção ao longo do eixo de rotação dos cilindros de fundição (1)
Description
MÁQUINAS DE FUNDIÇÃO DE CILINDROS GÊMEOS E MÉTODO PARAPRODUZIR TIRA FUNDIDA FINA POR FUNDIÇÃO CONTÍNUA
Antecedentes e Sumário da Invenção
Refere-se a presente invenção a uma máqui-na de fundição de cilindros gêmeos.
É conhecido fundir tira de aço por fundi-ção continua em um fundidor de cilindros gêmeos. Nestatécnica, metal fundido é introduzido entre um par decilindros de fundição horizontais contra-rotativos, osquais são refrigerados de forma que cascas de metal so-lidificam-se nas superfícies dos cilindros em movimen-to, e são reunidas em uma beliscadura formada entre e-Ies para produzir um produto na forma de tira solidifi-cada distribuída descendentemente a partir da belisca-dura entre os cilindros. O termo "beliscadura" é usadoneste caso para referir-se à região geral na qual oscilindros ficam mais próximos um do outro. O metalfundido pode ser vazado a partir de uma panela de fun-dição para dentro de um vaso ou série de vasos menoresde onde ele flui através de um bico de distribuição demetal localizado acima da beliscadura, para formar umapoça de fundição de metal fundido suportada nas super-fícies de fundição dos cilindros, acima da beliscadura eque se estende ao longo do'comprimento dos cilindros defundição. Esta poça de fundição é usualmente confinadaentre placas laterais ou represamentos mantidos em con-tacto deslizante adjacente às extremidades dos cilin-dros de fundição de maneira a restringir a poça de fun-dição contra extravasamento.
A Figura 5 e Figura 6 ilustram um exemplo deuma máquina de fundição do tipo de cilindros gêmeos co-nhecido. A máquina compreende um par de cilindros defundição 1 refrigerados a água posicionados lateralmen-te para formarem uma beliscadura de laminação G entreeles, e um par de placas laterais 2 engranza com as ex-tremidades dos cilindros de fundição 1.
A direção e velocidade de rotação dos cilin-dros de fundição contra-rotativos 1 são ajustadas deforma que as superfícies circunferenciais externas doscilindros de fundição movem-se de montante no sentidoda beliscadura de cilindros G. Uma das placas laterais2 fica em contacto com as extremidades dos dois cilin-dros de fundição 1 em uma extremidade dos cilindros, ea outra das placas laterais 2 fica em contacto com asextremidades dos dois cilindros de fundição 1 na outraextremidade dos cilindros 1. Um bico de distribuiçãode metal fundido 4, feito de um material refratário,fica posicionado a montante da beliscadura de cilindrosG em um espaço encerrado pelos cilindros de fundição 1e pelas placas laterais 2.
O bico de distribuição de metal fundido 4compreende paredes laterais e paredes extremas que de-finem uma calha alongada aberta ascendentemente 6 parareceber metal fundido 5 e uma pluralidade de aberturasde saída 7 para escoamento de metal fundido a partir dacalha 6. As aberturas 7 são formadas em uma seção in-ferior das paredes laterais do bico 4 para encaminharmetal fundido a partir da calha 6 no sentido das super-fícies circunferenciais externas dos cilindros de fun-dição 1. Com esta disposição, metal fundido 5 vazadodentro da calha 6 flui para fora através das aberturas7 e forma uma poça de fundição de metal fundido 8 emcontacto com as superfícies circunferenciais externasdos cilindros de fundição 1 sobre a beliscadura G entrecilindros.
Quando a poça de fundição 8 é formada e oscilindros de fundição 1 estão girando com água de re-frigeração fluindo através dos cilindros 1 e extraindocalor dos mesmos, metal fundido 5 solidifica-se nas su-perfícies circunferenciais externas dos cilindros defundição 1 e forma cascas solidificadas. Uma tira 3que se movimenta descendentemente é formada pelas cas-cas solidificadas que entram em contacto conjuntamentena beliscadura G entre cilindros.
O espaçamento proporcionado entre os ci-lindros de fundição 1 na beliscadura G entre cilindrosé mantido por meio de forças de empuxo F que atuam ho-rizontalmente, as quais são aplicadas às estruturas desuporte de extremidade de cilindro (não ilustradas) quesuportam as extremidades dos cilindros de fundição 1com a finalidade de levar um contra o outro para forma-rem uma tira 3 de uma espessura desejada que é distri-buída descendentemente a partir da beliscadura G forma-da entre os de cilindros.As forças de empuxo F são selecionadas pa-ra serem suficientemente contrárias (a) à pressão fer-rostática que atua nos cilindros de fundição 1 atravésdo metal fundido 5 na poça de fundição 8, (b) fricçãoentre o cilindro ou cilindros de fundição móveis 1 e umconjunto de guia que suporta o(s) cilindro (s) para mo-vimento horizontal no sentido ou em sentido contrárioum ao outro, e (c) forças "parasitas" desequilibradasque atuam nos cilindros de fundição 1.
As forças "parasitas" desequilibradas po-dem ser provocadas por um número de fatores, incluindo(a) uma distribuição desuniforme da massa dos cilindrosde fundição 1, incluindo as partes auxiliares, tais co-mo juntas rotativas para fornecer água de refrigeraçãoe para remover água de refrigeração dos cilindros e as-sim por diante e (b) os efeitos da água de refrigeraçãoque flui para, através e proveniente dos cilindros defundição 1. Entretanto, as forças parasitas desequili-bradas são indesejáveis sob o ponto de vista de contro-Ie de processo e qualidade do produto. Além disso,forces de empuxo F crescentes podem nem sempre neutra-lizar os efeitos prejudiciais das forças parasitas.
A pressão ferrostática que atua nos cilin-dros de fundição 1 através do metal fundido 5 na poçade fundição 8 é determinada por fatores, incluindo odiâmetro dos cilindros de fundição, o comprimento doscorpos de cilindro dos cilindros de fundição 1, a altu-ra da poça de fundição 8, a velocidade de rotação doscilindros de fundição 1, e a composição e temperaturado material usado para formar a tira 3.
Os inventores descobriram que uma partesubstancial das forças de empuxo F deverão ser respon-sáveis pela pressão ferrostática do metal fundido 5.Pode ser ilustrado pelo cálculo que, para uma pressãoferrostática gerada por uma poça de fundição 8 de massade 150 kg, o total das forças de empuxo F requeridaspara compensar a pressão ferrostática deverá ser da or-dem de 150 kg + α (em que α < 10 kg). Entretanto, naprática, anteriormente, eram requeridas forças de empu-xo F superiores a 300 kg, a fim de compensar a pressãoferrostática e os outros fatores mencionados anterior-mente, tais como o peso e pressão da água de refrigera-ção, tipicamente, é alimentada continuamente sob umataxa de 5 toneladas por minuto a 20 m por segundo aoscilindros de fundição 1.
As forças de empuxo F requeridas de 300 kgsão excessivas e podem ter um impacto indesejável nocontrole do processo e na qualidade do produto. Porexemplo, as forças de empuxo excessivas, particularmen-te se desequilibradas ao longo do comprimento dos ci-lindros de fundição 1, pode gerar trepidação, que re-sulta em irregularidades na espessura da tira 3 ao Ion-go do comprimento e através da largura da tira 3.
Além disso, uma distribuição desuniformeda massa dos cilindros de fundição 1, incluindo as par-tes auxiliares, tais como as juntas rotativas, podeprovocar desalinhamento dos cilindros de fundição 1 deforma tal que ocorre uma variação indesejável na belis-cadura G dos cilindros ao longo do comprimento dos ci-lindros de fundição 1. Tipicamente, em tais situações,o afastamento G formado entre os cilindros é em formade cunha, quando observada por cima ao longo dos cilin-dros de fundição 1, com um afastamento maior em uma ex-tremidade e um afastamento menor na outra extremidadedos cilindros 1.
A máquina de fundição de cilindros gêmeosda presente exposição pode reduzir as forças parasitasdesequilibradas e proporcionar melhor controle paraProduzir produto de melhor qualidade.
Expõe-se uma máquina de fundição de cilin-dros gêmeos que compreende:
(a) um par de cilindros de fundição refri-gerados a água posicionados lateralmente para formaremuma beliscadura entre eles, com os cilindros de fundi-ção impelidos no sentido um do outro por forças de em-puxo, e
(b) juntas rotativas acopladas pelo menosem uma extremidade dos cilindros de fundição e capazesde fornecerem e removerem água de refrigeração paradentro e a partir de passagens formadas nos cilindrosde fundição, com as juntas rotativas de cada cilindrode fundição sendo disposta de maneira tal que o fluxode água de refrigeração para dentro das juntas rotati-vas e o fluxo de água de refrigeração para fora dasjuntas rotativas exerce forças nos cilindros de fundi-ção de uma maneira geral em uma direção ao longo do ei-xo de rotação da fundição.
0 fluxo de água de refrigeração para den-tro e para for a das juntas rotativas pode ser em umadireção vertical que é de uma maneira geral perpendicu-lar a um eixo de rotação do cilindro de fundição. Asjuntas rotativas dos cilindros de fundição podem serdispostas de forma tal que o fluxo de água de refrige-ração para as juntas rotativas é de uma maneira geralvertical na direção ascendente ortogonal aos eixos derotação dos cilindros de fundição.
As juntas rotativas podem ser acopladas àsduas extremidades dos dois cilindros de fundição e ca-pazes de alimentarem água de refrigeração e removeremágua de refrigeração em relação às passagens nos cilin-dros de fundição, com as juntas rotativas de cada ci-lindro de fundição sendo dispostas de forma que o fluxode água de refrigeração para as juntas rotativas e ofluxo de água de refrigeração para fora das juntas ro-tativas exerce forças nos cilindros de fundição de umamaneira geral em uma direção ao longo do eixo de rota-ção da fundição.
Quando as juntas rotativas são acopladasapenas a uma extremidade dos cilindros de fundição,contrapesos podem ser vinculados às seções dos cilin-dros de fundição na outra extremidade dos cilindros defundição que contrabalançam as juntas rotativas.A máquina de fundição de cilindros gêmeostambém pode compreender mangueiras de suprimento de á-gua de refrigeração conectadas às juntas rotativas, eunidades de predisposição que aplicam força para supor-tar as mangueiras de forma tal que a massa das manguei-ras não é suportada pelos cilindros de fundição. Tam-bém poderão ser proporcionadas guias, as quais orientamas mangueiras em uma direção radial dos cilindros defundição.
A máquina de fundição do tipo de cilindrosgêmeos também pode compreender fusos capazes de trans-mitirem movimento de rotação proveniente de um aciona-mento de rotação para acionar os cilindros de fundição,e unidades de propensão capazes de aplicarem uma forçaascendente para suportar os fusos de maneira tal que amassa dos fusos não é suportada pelos cilindros de fun-dição. Poderão ser proporcionados mancais para supor-tar os fusos, e as unidades de propensão capazes de a-plicarem uma força ascendente para suportar os mancais.
Também podem ser previstas guias capazes de orientaremos mancais em uma direção horizontal.
Expõe-se igualmente um método para produ-zir esta tira fundida por meio de fundição continua quecompreende as etapas de:
montar um fundidor de cilindros gêmeos do-tado de um par de cilindros de fundição posicionadoslateralmente para formarem uma beliscadura entre os di-tos cilindros de fundição;montar um sistema de acionamento para oreferido fundidor de cilindros gêmeos capaz de acionaros ditos cilindros de fundição em uma direção de contrarotação;
montar um sistema de distribuição de metalcapaz de formar uma poça de fundição suportada pelosditos cilindros de fundição a montante da dita belisca-dura e tendo represamentos laterais adjacentes a umaextremidade da beliscadura para confinar a dita poça defundição;
introduzir metal fundido entre o dito parde cilindros de fundição para formar a dita poça defundição suportada nas superfícies de fundição dos di-tos cilindros de fundição e confinada pelos ditos re-presamentos laterais;
promover a contra-rotação dos ditos cilin-dros de fundição para formar cascas de metal solidifi-cado nas ditas superfícies dos ditos cilindros de fun-dição e fundir tira a partir das ditas cascas solidifi-cadas através da dita beliscadura entre os referidoscilindros de fundição;
aplicar uma força de empuxo através dasestruturas de suporte de cilindros de fundição em cadacilindro de fundição para predispor os cilindros defundição em conjunto, com uma parte principal da forçade empuxo para contrabalançar a pressão ferrostática.
A etapa de aplicar uma força de empuxo po-de incluir reduzir as cargas verticais aplicadas às es-truturas de suporte de cilindros de fundição.
A etapa de aplicar a força de empuxo com-preende introduzir água de refrigeração nas juntas ro-tativas acopladas a pelo menos uma extremidade dos ci-lindros de fundição, com as juntas rotativas capazes dealimentarem água de refrigeração e removerem água derefrigeração em relação às passagens nos cilindros defundição de forma tal que o fluxo de água de refrigera-ção para dentro e para fora das juntas rotativas exerceforças nos cilindros de fundição geralmente na direçãoao longo do eixo de rotação dos cilindros de fundição.Os acoplamentos rotativos podem ser capazes podem sercapazes de fazer fluir a água de refrigeração para den-tro e para for a do acoplamento rotativo em uma direçãogeralmente vertical que é perpendicular a um eixo derotação do cilindro de fundição.
A etapa de introduzir e remover água derefrigeração pode ser realizada nas duas extremidadesde cada cilindro de fundição. Onde a etapa de introdu-zir e remover água de refrigeração é realizada em umaextremidade dos cilindros de fundição, o método podecompreender ainda a etapa de contrabalançar o peso dasjuntas rotativas pela aplicação de um contrapeso na ou-tra extremidade dos cilindros de fundição.
No método de produzir esta tira fundida, aetapa de aplicar uma força de empuxo pode compreenderaplicar uma força de uma maneira geral ascendente noscondutos de água de refrigeração para reduzir as cargasaplicadas às estruturas de suporte dos cilindros defundição pelos condutos de água de refrigeração.
0 método para produzir tira fundida finapode compreender ainda transmitir movimento rotativo apartir de um mecanismo de acionamento através de um fu-so para um cilindro de fundição correspondente, e a e-tapa de aplicar uma força de empuxo compreende aplicaruma força ascendente no fuso de forma tal que a massado fuso não é de uma maneira geral suportada pelo ci-lindro de fundição associado.
A máquina de fundição de cilindros gêmeos emétodo para fundir continuamente tira fina podem pro-porcionar um ou mais de um dos efeitos benéficos se-guintes.
(1) 0 fluxo de entrada e o fluxo de saida de águade refrigeração para e proveniente das juntasrotativas dos cilindros de fundição é de ummodo geral dirigido ao longo dos eixos de ro-tação dos cilindros de fundição, com um resul-tado de que são reduzidas as forças parasitasdesequilibradas (e conseqüentemente necessá-rias forças de empuxo F reduzidas) em compara-ção com a máquina de fundição anteriormenteconhecida ilustrada nas Figuras 5 e 6.
(2) A junta rotativa gera momentos que atuam nocilindro de fundição e em torno das estruturasde suporte de extremidade de cilindro de fun-dição adjacentes que podem ser contrabalança-das umas pelas outras ou por contrapesos. Nasconcretizações onde se empregam contrapesos,cada contrapeso gera um momento que atua nocilindro de fundição e em torno da estruturade suporte de cilindro de fundição adjacenteque são complementares aos momentos da juntarotativa nas extremidades opostas dos cilin-dros de fundição. Os contrapesos também aju-dam na distribuição da massa dos cilindros defundição entre as estruturas de suporte de ex-tremidade de cilindro quando os cilindros defundição 1 estão girando.
Quando há juntas rotativas nas duas extremi-dades dos cilindros de fundição, forces diri-gidas ascendentemente são aplicadas às duasextremidades dos cilindros de fundição, e re-duzem a resistência deslizante das estruturasde suporte de extremidade de cilindro de fun-dição que sustentam os cilindros de fundição.Onde são proporcionadas mangueiras de supri-mento de água de refrigeração e as mangueirasde água de refrigeração são suportadas por u-nidades de predisposição, a massa das manguei-ras não é suportada pelos cilindros de fundi-ção, e a resistência ao deslizamento das es-truturas de suporte de extremidade de cilindroque suportam os cilindros de fundição é redu-zida .(5) Onde os mancais que suportam os fusos são im-pelidos ascendentemente e suportados para semoverem horizontalmente, a massa dos fusos nãoé sustentada pelos cilindros de fundição, e aresistência ao deslizamento das estruturas desuporte de extremidade de cilindro que supor-tam os cilindros de fundição é reduzida.
Breve Descrição dos Desenhos
A presente invenção encontra-se melhordescrita a titulo de exemplo com referência aos dese-nhos anexos, nos quais:
A Figura 1 é uma vista plana de topo dos ci-lindros de fundição de uma concretização da máquina defundição de cilindros gêmeos.
A Figura 2 é uma vista seccional vertical deuma parte extrema de um dos cilindros de fundição nolado direito da Figura 1.
A Figura 3 é uma vista lateral de um sistemade acionamento de cilindros de fundição da máquina defundição de cilindros gêmeos.
A Figura 4 é uma vista plana de topo de umaoutra concretização da máquina de fundição de cilindrosgêmeos.
A Figura 5 é um desenho esquemático que ilus-tra um exemplo de uma máquina de fundição de cilindrosgêmeos conhecida, observada a partir da direção radialdos cilindros de fundição; e
A Figura 6 é uma vista plana de topo da má-quina de fundição de cilindros gêmeos da Figura 5.Descrição Detalhada dos Desenhos
As Figuras 1 a 3 ilustram uma concretizaçãode uma máquina de fundição de cilindros gêmeos e um mé-todo de fundição de tira fundida fina.
A máquina de fundição compreende um par decilindros de fundição refrigerados a água 1 que são po-sicionados lateralmente com uma beliscadura formada en-tre eles. Os cilindros de fundição 1 são forçados nosentido um do outro por forças de empuxo F aplicadaspor unidades de predisposição (não ilustradas) às es-truturas de suporte de extremidade de cilindro 9 quesuportam as extremidades dos cilindros. A maior partedas forças de empuxo aplicadas aos cilindros de fundi-ção para predisporem os cilindros de fundição contraba-lançam conjuntamente a pressão ferrostática, e aplicamuma força de empuxo para reduzir a carga vertical apli-cada na estrutura de suporte dos cilindros de fundição.
A máquina de fundição e método também podecompreender juntas rotativas 10 para fornecer água derefrigeração e remover água de refrigeração em relaçãoaos cilindros de fundição 1 que são fixadas aos cilin-dros de fundição 1 nas duas extremidades dos cilindros.
Cada cilindro de fundição 1 compreende umcorpo de rolo cilíndrico 11 e pontas de eixo ocas 12que se estendem a partir das duas extremidades dos cor-pos de cilindro 11. Uma parede divisória tubular 13fica disposta centralmente dentro do interior oco decada ponta de eixo 12 e divide o espaço em uma passagemexterna 17 e uma passagem seccional interna 18.
Cada cilindro de fundição 1 compreende umapluralidade de passagens de água de refrigeração 14dispostas adjacentes às superfícies de cilindro de fun-dição e que se estendem através dos corpos de cilindro11 na direção do eixo de rotação dos cilindros de fun-dição.
Adicionalmente, cada ponta de eixo 12 com-preende uma pluralidade de passagens de refrigeraçãoque se estendem radialmente 15 e 16 na extremidade di-anteira da ponta de eixo 12 que contacta o corpo de ci-lindro 11. As passagens de refrigeração 15 conectam aspassagens externas 17 das pontas de eixo 12 a passagensde refrigeração selecionadas 14 nos corpos de cilindro11 adjacentes às superfícies de cilindro de fundição.
As passagens de refrigeração 16 das pontas de eixo 12conectam as passagens internas 18 das pontas de eixo 12com as passagens de refrigeração 14 restantes nos cor-pos de cilindro 11.
Com referência particular à Figura 2, se-ções extremas das pontas de eixo 12 têm entradas 19 pa-ra admissão de água de refrigeração a partir das pontasde eixo 12 para as passagens externas 17 nas pontas deeixo 12. As seções extremas das pontas de eixo 12 tam-bém são dotadas de saídas 20 para saída de água de re-frigeração a partir das passagens internas 18 das pon-tas de eixo 12 para o exterior das pontas de eixo.As juntas rotativas 10 encaixam nas sec-ções extremas das pontas de eixo 12.
Ainda com referência à Figura 2, acoplado-res fixos 21 estendidos descendentemente comunicam-secom as entradas 19, e acopladores fixos 22 estendidosdescendentemente comunicam-se com as saídas 20. Os a-copladores fixos 21, 22 para cada cilindro de fundição1 são posicionados de forma a estenderem-se de um modogeral verticalmente e perpendiculares ao eixo de rota-ção do cilindro de fundição 1. A disposição descritaanteriormente é tal que o fluxo de água de refrigeraçãoem cada junta rotativa 10 e o fluxo de água de refrige-ração fora da junta rotativa 10 está em uma direçãovertical geralmente para fora em relação a um eixo derotação do cilindro de fundição 1.
0 posicionamento das juntas rotativas 10 edos acopladores fixos 21 e 22 nas duas extremidades doscilindros de fundição 1 é tal que se proporciona umadistribuição mais equilibrada da massa destes componen-tes em relação aos cilindros de fundição 1.
Além disso, o fluxo ascendente da água derefrigeração para as juntas rotativas 10 aplica forçasascendentes aos cilindros de fundição 1 e reduz a re-sistência ao deslizamento das estruturas de suporte deextremidade de cilindro 9.
Na operação da máquina de fundição, a águade refrigeração pode fluir em um percurso de passagemúnica ou múltiplas passagens através de cada cilindrode fundição 1.
Especificamente, no caso de um percurso deduas passagens, água de refrigeração flui a partir dajunta rotativa 10 em uma extremidade do cilindro defundição 1 através da passagem externa 17 em uma daspontas de eixo 12, dentro e através da passagem de águade refrigeração 15 na ponta de eixo 12 e dentro e entãoao longo da passagem de água de refrigeração 14 no cor-po de cilindro 11, dentro e então ao longo de outrapassagem de água de refrigeração 14 no corpo de cilin-dro 11, dentro e através da passagem de água de refri-geração 16 da ponta de eixo 12 e então dentro e ao lon-go da passagem interna 18 na ponta de eixo 12 para asaida na junta rotativa 10.
A água de refrigeração passa através de umprocesso similar na outra extremidade dos cilindros defundição 1, entrando e retornando por intermédio da ou-tra junta rotativa 10 do cilindro de fundição 1.
Ainda com referência à Figura 2, mangueirasde suprimento de água de refrigeração 25 são conectadasaos acopladores fixos 21 através de acopladores móveis23, e mangueiras de suprimento de água de refrigeração26 são conectadas aos acopladores fixos 22 através deacopladores móveis 24.
Os acopladores móveis 23 e 24 são montadosem uma única base deslizante 27. Uma armação de eleva-ção 28 fica disposta abaixo da base de elevação 27. Aarmação de elevação 28 é orientada verticalmente por ummancal-guia de suporte 30 posicionado entre a armaçãode elevação 28 e uma armação de suporte 29. A basedeslizante 27 é orientada em uma direção radial dos ci-lindros de fundição 1 (isto é, paralela à direção demovimento da estrutura de suporte de extremidade de ci-lindro 9) por um mancal-guia de ação direta 31 que ficainterposto entre a base deslizante 27 e a armação deelevação 28.
Desta forma, os acopladores fixos 21 e 22,aos quais estão conectados os acopladores móveis 23 e24, movem-se em conjunto com a estrutura de suporte deextremidade de cilindro 9, ao mesmo tempo em que mantêmas suas posições sob os cilindros de fundição, e o flu-xo de entrada e o fluxo de saida de água de refrigera-ção para as juntas rotativas 10 são mantidos em uma di-reção vertical para fora em relação a um centro de Ro-tação do cilindro de fundição 1 associado. Como umaconseqüência desta disposição, a força que decorre dofluxo de água de refrigeração funciona na direção axialao longo do eixo de rotação de cada cilindro de fundição 1.
Fazendo-se ainda referência à Figura 2, umcilindro 33 é interposto como um mecanismo de levanta-mento entre a armação de levantamento 28 e a armação desuporte 29. Quando o cilindro 33 é acionado, o pesodas mangueiras de suprimento de água de refrigeração25, das mangueiras de descarga de água de refrigeração26, e dos acopladores móveis 23 e 24 é suportado pelaestrutura de suporte e não é carregado pelos cilindrosde fundição 1. Conseqüentemente, a massa global doscilindros de fundição 1 é reduzida e a resistência aodesl izamento das estruturas de suporte de extremidadede cilindro 9 também é reduzida.
Fazendo-se referência à Figura 3, a máqui-na de fundição compreende um motor de acionamento 34 oqual é conectado operacionalmente a uma extremidade decada cilindro de fundição 1. A conexão operacional érealizada por meio de um acionamento por engrenagem 35,um acoplamento universal 36, um fuso 37, e um acopla-mento universal 38. Os motores de acionamento 34 sãooperáveis de maneira a fazer girar os cilindros de fun-dição 1.
Cada fuso 37 é suportado por um dispositi-vo de suporte de fuso 41 o qual fica disposto em umasuperfície de suporte da instalação 40 e fica acopladoao fuso 37 por intermédio de um mancai 39 que suporta ofuso 37 em uma seção mediana do fuso 37.
0 dispositivo de suporte de fuso 41 com-preende uma armação deslizante 4 3 dotada de um mancaide guia 42. Isto torna possível para o mancai 39, quese articula no acoplamento universal 36 adjacente aoacionamento por engrenagem 35, descrever um arco suave.
O dispositivo de suporte de fuso 41 também compreendeesquadros 44 e 45 que ficam justapostos com a armaçãolateral 43, um cilindro 4 6 que é dotado de um tambormontado articuladamente ao esquadro 44, e uma alavancade encadeamento 47 na qual a extremidade de base se ar-ticula no outro esquadro 45 e a extremidade dianteiraarticula-se na haste de pistão do cilindro 46.
O dispositivo de suporte de fuso 41 tambémcompreende um braço de levantamento 48, do qual a parteextrema inferior articula-se na parte mediana na dire-ção longitudinal da alavanca de levantamento 47 e doqual a parte extrema superior articula-se no mancai 39.
Quando o cilindro 4 6 do dispositivo de su-porte de fuso 41 é levado a operar e o mancai 39 é mo-vido ascendentemente, a massa do fuso 37 é suportadapelo dispositivo de suporte de fuso 41. Conseqüente-mente, a massa destes componentes não é suportada peloscilindros de fundição Iea resistência ao deslizamentodas estruturas de suporte de extremidade de cilindro 9é reduzida.
Além disso, o mancai 39 segue as estrutu-ras de suporte de extremidade de cilindro 9 através daação do mancal-guia 42.
Na máquina de fundição de cilindros gêmeosilustrada nas Figuras 1 a 3, existe uma distribuiçãomais equilibrada da massa dos cilindros de fundição 1de forma tal que os centros dos corpos de cilindro 11são os centros de gravidade dos cilindros 1, e a forçagerada pelo fluxo de água de refrigeração atua na dire-ção axial dos cilindros de fundição 1. Conseqüentemen-te, forças parasitas desequilibradas e, portanto, aforça de empuxo F que é requerida para os cilindros defundição 1 é reduzida e obtém-se resistência ao desli-zamento reduzida das estruturas de suporte 9 de extre-midade de cilindro. Estes constituem resultados bené-ficos em termos de controle de processo e qualidade deproduto, particularmente em termos de produção de tirade uma espessura desejada.
Adicionalmente ao exposto, a máquina defundição pode compreender um acionador que movimenta abase deslizante 27 juntamente com as estruturas de su-porte de extremidade de cilindro 9 e um acionador quemovimenta a armação deslizante 43 ao longo do mancal-guia 42.
Adicionalmente ao exposto anteriormente,os cilindros 33 e 46 também podem ser substituídos poracionadores do tipo de acionamento por motor.
A Figura 4 ilustra uma outra concretizaçãode uma máquina de fundição de cilindros gêmeos e o mé-todo para produzir tira fundida fina por meio de fundi-ção contínua, em que são utilizados os mesmos númerosde referência para os mesmos recursos conforme ilustra-dos nas Figuras 1-3.
Nesta máquina de fundição de cilindros gê-meos e método, as juntas rotativas 10 são proporciona-das somente em uma extremidade dos cilindros de fundi-ção. A máquina de fundição pode compreender um contra-peso 49 na outra extremidade de cada cilindro de fundi-ção 1 que é projetado para gerar um momento o qual éproporcional para a junta rotativa 10 e para os acopla-dores fixos 21 e 22.
Esta máquina de fundição é dotada dos mes-mos benefícios que a máquina de fundição ilustrada nasFiguras 1 a 3.
A máquina de fundição de cilindros gêmeose método de fundição de tira fundida fina por fundiçãocontinua visada pela presente invenção não fica limita-da às concretizações descritas anteriormente e poderáser modificada sem com isso escapar do espírito e esco-po da invenção.
Claims (25)
1. Máquina de fundição de cilindros gê-meos, caracterizada por compreender:(a)um par de cilindros de fundição refri-gerados a água posicionados lateralmente para formaremuma beliscadura entre eles, com os cilindros de fundi-ção impelidos no sentido um do outro por forças de empuxo, e(b) juntas rotativas acopladas a pelo me-nos uma extremidade dos cilindros de fundição e capazesde fornecerem e removerem água de refrigeração paradentro e a partir de passagens formadas nos cilindrosde fundição, com as juntas rotativas de cada cilindrode fundição sendo disposta de maneira tal que o fluxode água de refrigeração para dentro das juntas rotati-vas e o fluxo de água de refrigeração para fora dasjuntas rotativas exerce forças nos cilindros de fundi-ção de uma maneira geral em uma direção ao longo do eixo de rotação da fundição.
2. Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapor as juntas rotativas serem acopladas às duas extre-midades de cada cilindro de fundição.
3. Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapor o fluxo de água de refrigeração para as juntas ro-tativas de cada cilindro de fundição e o fluxo de águade refrigeração para fora das juntas rotativas exercemforças em uma direção vertical que é perpendicular a umeixo de rotação do cilindro de fundição.
4. - Máquina de fundição de cilindros gê-meos, caracterizada por compreender:(a) um par de cilindros de fundição refri-gerados a água posicionados lateralmente para formaremuma beliscadura entre eles, com os cilindros de fundi-ção impelidos no sentido um do outro por meio de forçasde empuxo;(b) juntas rotativas acopladas a seções emuma extremidade dos cilindros de fundição e capazes defornecerem água de refrigeração para dentro e de remo-verem água de refrigeração para fora de passagens noscilindros de fundição, com as juntas rotativas de cadacilindro de fundição sendo dispostas de forma que ofluxo de água de refrigeração para dentro das juntasrotativas e o fluxo de água de refrigeração para foradas juntas rotativas exercem forças nos cilindros defundição geralmente em uma direção ao longo do eixo derotação dos cilindros de fundição; e(c) contrapesos vinculados à outra extre-midade dos cilindros de fundição que contrabalançam asjuntas rotativas.
5. - Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadapor:- o fluxo de água de refrigeração para dentroe para fora das juntas rotativas é em uma direção ver-tical que é perpendicular a um eixo de rotação do ci-lindro de fundição.
6. - Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por compreender mangueiras de supri-mento de água de refrigeração conectadas às juntas ro-tativas, e unidades de propensão capazes de suportaremas mangueiras de forma tal que a massa das mangueirasnão é suportada pelos cilindros de fundição.
7. - Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadapor compreender além disso guias capazes de orientaremas mangueiras em uma direção radial dos cilindros defundição.
8. - Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracteri-zada por a unidade de propensão ser capaz de aplicaruma força verticalmente para cima nas mangueiras.
9. - Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por compreender, além disso, fusosque transmitem movimento rotativo a partir de um meca-nismo de acionamento para os cilindros de fundição, eunidades de propensão capazes de aplicarem uma forçapara suportar os fusos de forma tal que a massa dos fu-sos de uma maneira geral não é suportada pelos cilin-dros de fundição.
10. - Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com a reivindicação 9, caracterizadapor compreender, além disso, mancais que suportar osfusos, e em que a unidade de propensão é capaz de su-portar os mancais.
11. Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com a reivindicação 10, caracterizadapor compreender, além disso, guias para orientarem osmancais em uma direção geralmente horizontal.
12. Máquina de fundição de cilindros gê-meos, caracterizada por compreender:(a)um par de cilindros de fundição refri-gerados a água posicionados lateralmente para formaremuma beliscadura entre eles, em que os cilindros de fun-dição são impelidos no sentido um do outro pela atuaçãode forças de empuxo, e(b)juntas rotativas acopladas aos cilin-dros de fundição nas extremidades opostas dos cilindrosde fundição e capazes de fornecerem água de refrigera-ção para dentro e de removerem água de refrigeração pa-ra fora dos cilindros de fundição,(c)mangueiras de suprimento de água derefrigeração conectadas às juntas rotativas, com unida-des de propensão capazes de aplicarem uma força parasuportar as mangueiras de forma tal que a massa dasmangueiras não é suportada pelos cilindros de fundição.
13. Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com a reivindicação 12, caracterizadapor a unidade de propensão aplicar força de uma maneirageral verticalmente no sentido ascendente na mangueira.
14. - Máguina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com as reivindicações 12 ou 13, carac-terizada por compreender ainda guias capazes de orien-tarem as mangueiras em uma direção radial dos cilindrosde fundição.
15. - Máguina de fundição de cilindros gê-meos, caracterizada por compreender:(a) um par de cilindros de fundição refri-gerados a água posicionados lateralmente para formaremuma beliscadura entre eles, sendo os cilindros de fun-dição impelidos no sentido um do outro, e(b) fusos transmitindo movimento rotativoa partir de um mecanismo de acionamento para os cilin-dros de fundição, e unidades de propensão capazes desuportarem os fusos de maneira tal que a massa dos fu-sos não é suportada pelos cilindros de fundição.
16. - Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com a reivindicação 15, caracterizadapor compreender ainda mancais capazes de suportarem osfusos, e as unidades de propensão além disso capazes desuportarem os mancais.
17. - Máquina de fundição de cilindros gê-meos, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracte-rizada por compreender ainda:guias capazes de orientarem os mancais emuma direção geralmente horizontal.
18. - Método para produzir tira fundida fi-na por meio de fundição continua, caracterizado por odito método compreender:montar um fundidor de cilindros gêmeos do-tado de um par de cilindros de fundição posicionadoslateralmente para formarem uma beliscadura entre os di-tos cilindros de fundição;montar um sistema de acionamento para oreferido fundidor de cilindros gêmeos capaz de acionaros ditos cilindros de fundição em uma direção de contrarotação;montar um sistema de distribuição de metalcapaz de formar uma poça de fundição suportada pelosditos cilindros de fundição a montante da dita belisca-dura e tendo represamentos laterais adjacentes a umaextremidade da beliscadura para confinar a dita poça defundição;introduzir metal fundido entre o dito parde cilindros de fundição para formar a dita poça defundição suportada nas superfícies de fundição dos di-tos cilindros de fundição e confinada pelos ditos re-presamentos laterais;promover a contra-rotação dos ditos cilin-dros de fundição para formar cascas de metal solidifi-cado nas ditas superfícies dos ditos cilindros de fun-dição e fundir tira a partir das ditas cascas solidifi-cadas através da dita beliscadura entre os referidoscilindros de fundição;aplicar uma força de empuxo através dasestruturas de suporte de cilindros de fundição em cadacilindro de fundição para predispor os cilindros defundição em conjunto, com uma parte principal da forçade empuxo para contrabalançar a pressão ferrostática.
19. - Método para produzir tira fundida fi-na, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pora etapa de aplicar uma força de empuxo incluir reduziras cargas verticais aplicadas às estruturas de suportede cilindro de fundição.
20. - Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por a etapa de aplicação de força deempuxo compreender:introduzir água de refrigeração nas juntasrotativas acopladas à pelo menos uma extremidade doscilindros de fundição, com as juntas rotativas capazesde fornecerem água de refrigeração para dentro e de re-moverem água de refrigeração para fora de passagens noscilindros de fundição de forma tal que o fluxo de águade refrigeração para dentro e para fora das juntas ro-tativas exerce forças nos cilindros de fundição geral-mente na direção ao longo do eixo de rotação dos cilin-dros de fundição.
21. - Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por acoplamentos rotativos serem ca-pazes de fazer fluir a água de refrigeração para dentroe para fora dos acoplamentos em uma direção geralmentevertical perpendicular a um eixo de rotação do cilindrode fundição.
22. - Método para produzir tira fundida fi-na, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pora etapa de introduzir e remover água de refrigeraçãoser efetuada nas duas extremidades de cada cilindro defundição.
23. - Método para produzir tira fundida fi-na, de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracteri-zado por a etapa de introduzir e remover água de refri-geração ser efetuada em uma extremidade dos cilindrosde fundição, e de compreender ainda a etapa de contra-balançar o peso das juntas rotativas pela aplicação deum contrapeso à outra extremidade dos cilindros de fundição.
24. - Método para produzir tira fundida fi-na, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a-23, caracterizado por a etapa de aplicar uma força deempuxo compreender aplicar uma força geralmente ascen-dente em condutor de água de refrigeração para reduziras cargas aplicadas às estruturas de suporte de cilin-dros de fundição pelos condutos de água de refrigeração.
25. - Método para produzir tira fundida fi-na, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a-24, caracterizado por compreender ainda:transmitir movimento rotativo a partir deum mecanismo de acionamento através de um fuso a um ci-lindro de fundição correspondente; ea etapa de aplicar uma força de empuxocompreende aplicar uma força ascendente no fuso de for-ma tal que a massa do fuso de uma maneira geral não ésuportada pelo cilindro de fundição associado.
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