ES2289520T3 - Instalacion de bobinado para productos laminados. - Google Patents
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Abstract
Instalación de bobinado para productos laminados del tipo que implica corriente abajo de una planta de laminación: - medios de corte volante del laminado (1) y separador de dos direcciones (2); - medios de guía del cable para su arrollamiento en una bobina (3); - al menos dos bobinadoras (4) para la formación de bobinas (B), donde cada bobinadora incluye un carrete (AV) que comprende una brida exterior abrible para permitir la extracción de la bobina (B) una vez que ha sido terminada, el ensamblaje entero estando asociado a unos medios móviles de conducción e introducción del cable (43) para iniciar el arrollamiento para la formación de la bobina (B); el mandril de dicho carrete (AV) teniendo sectores longitudinales separados móviles (410) para moverse de una forma cilíndrica a una forma cónica para facilitar la extracción de la bobina; - medios de transferencia de la bobina (5) capaces de retirar dicha bobina (B) de dicho carrete (AV) para transferirla a otro lugar; donde: - dicha brida exterior de dicho carrete (AV) está compuesta de sectores de brida (411), articulados a dicho mandril del carrete mediante un sistema de leva (4111) para ser girados como los pétalos de una flor: - desde una posición de flor abierta, es decir, sustancialmente radial ortogonal al eje de rotación de dicho carrete (AV) para formar sustancialmente un carrete cerrado para el bobinado de los productos laminados para formar dicha bobina (B), - a una posición de flor cerrada, es decir, rotada hacia afuera dentro de un diámetro inferior al diámetro interno de dicha bobina (B) para permitir su extracción; caracterizada por el hecho de que: - el eje rotacional del mandril es vertical; - dicho movimiento de dicho sectores de brida (411) y de dichos sectores longitudinales separados (410) ocurre mediante un dispositivo de movimiento interno axial (413) que comprende un eje axial (4131) de un cilindro axial fluidodinámico (4132) y se articula de manera giratoria (4111-4112) a a dichos sectores debrida (411) y a dichos sectores longitudinales separados (410); la circulación de fluido para mover dicho eje (4131) ocurriendo mediante un circuito fluidodinámico (4133) con transmisión a un carrete de base (41330) en un eje coaxial no giratorio con respecto al carrete giratorio (AV); - dichos sectores separados longitudinales (410) están internamente canalizados (4102) para la circulación de fluido de refrigeración, y tienen una superficie externa ondulada con laberintos longitudinales (4101); dicha circulación de fluido de refrigeración ocurriendo mediante una transmisión coaxial (41021, 41022), en un eje central no giratorio con respecto al carrete giratorio (AV).
Description
Instalación de bobinado para productos
laminados.
Esta invención se refiere a una instalación de
bobinado según la parte precaracterizante de la reivindicación
principal 1.
Esta instalación está destinada particular si no
exclusivamente a ser colocada corriente abajo de una instalación de
laminación de cable, banda o tira continua, donde en vez de cortar
mediante corte flotante el producto laminado, éste es arrollado en
bobinas.
En la técnica anterior se conocen sistemas
diferentes para arrollar en bobinas productos laminados y también
cable, por ejemplo obtenido de otras instalaciones, de forma
continua, citando como un ejemplo:
US-A-3,796,389, que describe un
aparato para el arrollamiento de tiras colocado en una línea de
alimentación con un sistema de división para dos bobinadoras
alternantes en la operación de arrollamiento.
Se describe una instalación similar en
DE-A-4035193, donde sustancialmente
se provee una cizalla de corte volante y un sistema de separación,
sin parar el avance del cable en ninguna de las dos bobinadoras, de
modo que mientras se realiza el arrollamiento en una máquina, es
posible proceder con la extracción de la bobina en la otra.
Se explica otra instalación similar en la
EP1126933, donde se asocia un dispositivo de manipulación a cada
bobinadora para retirar axialmente la bobina de la bobinadora
detenida y transferirla a medios de transferencia de evacuación,
mientras la otra está bobinando. Otra técnica anterior es
JP06091720 (ver Resúmenes de Patentes de Japón vol.18, n°. 354
(M-1632), 5 de julio de 1994
(05-07-1994) y JP06091720A
(Mitsuboshi:KK), 5 de abril de 1994
(05-04-1994). En esta descripción se
proveen motores de toma exclusiva M1, M2, para las bobinas
respectivas 5,6 para continuar la toma de un producto moldeado B,
incluso durante su elaboración, para reemplazar las bobinas 5,6. Se
proveen unos rodillos de disposición 54a, 54b, que prescriben la
postura y forma del producto moldeado B en el extremo de carga de un
brazo de guiado 42 muy cercano a las bobinas 5,6 para ser movido en
la dirección lateral y dirección radial de las bobinas (carretes).
Cada carrete teniendo una brida exterior realizada con brazos
radiales (27) articulados al carrete del mandril (26) para ser
girados externamente cerca de la dirección axial para permitir la
extracción de la
bobina.
bobina.
Las soluciones conocidas tienen limitada su
velocidad de operación y además son estructuralmente complejas y
caras. El proceso de bobinado puede implicar detenciones por
enredos y los dispositivos de manipulación y almacenamiento de
bobinas son impracticables y bastante lentos.
Las máquinas son voluminosas.
Ambos sistemas en consecuencia presentan uno o
más de los inconvenientes o limitaciones mencionados.
En particular la solución EP1126933 es muy
compleja e ineficiente, particularmente con la velocidad limitada
del sistema para abrir y cerrar el carrete que se desarrolla con el
sistema en forma de una cubierta con apertura de bandera, con todos
los inconvenientes que de ello deriva. La complejidad de la
solución última deriva además del sistema de elevación y
desplazamiento de la bobina extraída mediante raíles de guía,
carros y similares terrestres. Todas estas formas de realización
hacen el sistema muy complejo, voluminoso y difícil de acceder y
mantener. En conclusión, es poco fiable. La velocidad operativa se
ve adicionalmente limitada por la estructura compleja de los
sistemas para el guiado de la introducción del cable y el control de
la bobina después de su formación para recogerla.
El objetivo de la presente invención es evitar
los inconvenientes mencionados y mejorar el rendimiento de la
instalación, mejorar la calidad y/o reducir el coste del material
tratado.
La instalación de bobinado según la presente
invención está definida por las características de la
reivindicación principal 1.
Las características de las reivindicaciones
dependientes se refieren a soluciones particularmente
ventajosas.
Las ventajas obtenidas consiguen los objetivos
preestablecidos y en particular permiten conseguir un alto
rendimiento funcional y además permite obtener un producto
cualitativamente bueno a un coste de producción reducido.
Todo esto está obviamente favorecido por el
sistema de extracción de bobina de eje vertical.
Se entenderán mejor las características de la
invención y otras características relacionadas con la ayuda de las
Figuras anexas como un ejemplo no limitador, donde:
- La Fig. 1 representa una vista esquemática
lateral en elevación de la instalación de bobinado aplicada a la
parte final de una línea de laminación durante la fase de
arrollamiento o bobinado en una primera bobinadora de dos
bobinadoras coordinadas contiguas alimentadas por un desviador con
un dispositivo de corte volante asociado,
- La Fig. 1A representa la fase de depósito de
la bobina en la estación de atado.
- La Fig. 2 representa una visión de conjunto de
la instalación de la Fig. 1 donde se ven las dos bobinadoras
contiguas asociadas a un transferidor de bandera, es decir, con un
brazo giratorio saliente para extraer las bobinas de cualquiera de
las bobinadoras y descargar dichas bobinas en una estación de
atado, transferencia y almacenaje posterior Fig. 2A.
- La Fig. 3A y 3B representan en una vista
lateral elevada, el transferidor de columna como en las Figuras
precedentes, respectivamente sin bobina, bajado y con bobina
elevado para la transferencia mediante rotación.
- La Fig. 3C representa una vista en planta del
dispositivo de recogida de bobinas con cuatro mordazas, colocadas
al final bajo el brazo del portal del dispositivo transferidor de
columna.
- Las Fig. 4, 4A representan respectivamente una
vista lateral en elevación y una vista en planta de una bobinadora,
desde el lado de alimentación del cable para ser arrollado (AB) con
el par de mordazas de guiado del cable bajado alrededor del carrete
de bobinado del cable para permitir el enhebrado automático del
cable desviado desde la cizalla de corte volante de separación
corriente arriba (4C-2,3), mientras el par de
rodillos que mantiene la bobina compacta al final del bobinado es
girado hacia arriba de la bobinadora (4B-422).
- La Fig. 5 representa una vista de la fase
inmediatamente siguiente al enhebrado del cable y el inicio del
arrollamiento (F), con las mordazas de guiado del cable opuestas
(4C-431) inmediatamente elevadas con un pequeño
movimiento de desconexión de la posición de guiado del cable
precedente, este movimiento es muy rápido porque no está integrado
en el mecanismo de desconexión total que tiene lugar en una fase
posterior.
- Las Fig. 6 y 6A representan una vista del
mismo dispositivo que en las Figuras precedentes pero donde las
mordazas de guiado del cable opuestas están completamente
desplazadas mediante rotación en una articulación diferente,
alejadas del carrete de bobinado (AV), mientras los dos pares de
rodillos opuestos (422) han sido rotados cerca contra la bobina de
cable que se ha formado en rotación.
- La Fig. 7 representa, en una vista ampliada,
los detalles constructivos del carrete de bobinado del cable
(carrete de bobinado) para la formación de la bobina, en sección
parcial axial para ilustrar el respectivo mecanismo de movimiento y
el dispositivo refrigerante. Dicho carrete bobinador o de bobinado
estando en la posición de arrollamiento.
- La Fig. 7A representa una vista de la
bobinadora (AV) como en la figura precedente, donde se puede ver,
en sección parcial axial, el mecanismo de movimiento y éste ha
pasado de un carrete cerrado a un carrete cónico (410) con la brida
superior del carrete (411) girada hacia arriba, es decir hacia el
eje y hacia el exterior para permitir la extracción axial de dicha
bobina (B).
- La Fig. 7B representa una vista en planta de
los sectores del mandril del carrete, de los cuales hay un total de
cuatro, que forman de una manera móvil el carrete de bobinado, es
decir el núcleo del carrete de bobinado, con una vista a trazos de
los respectivos orificios internos, dichos canales sirviendo para
la circulación de agua para la refrigeración y en consecuencia la
dispersión del calor que el cable laminado en caliente aporta en el
arrollamiento de la bobina, junto con la forma externa ondulada
especial de dichos sectores/pinzas del mandril, para reducir el
contacto con el cable y permitir la dispersión óptima del calor
mediante aireación.
- La Fig. 8 representa una vista frontal de una
pinza/sector del mandril (410) del carrete, con una vista de la
respectiva canalización interna de serpentín en vaivén (4102) para
su refrigeración.
Como se ha descrito en las Figuras precedentes,
la instalación de bobinado (ver Fig. 1-1A,
2-2A) incluye un sistema de división o separación
del tipo conocido con una cizalla de corte volante, esquematizado
con (1), que desvía el cable en dos líneas, de forma alternativa en
una o en la otra (2) hacia una u otra de dos bobinadoras
respectivamente contiguas (4), con la ayuda de medios de guiado del
cable adecuados del tipo conocido (3) para el arrollamiento de la
bobina (B).
Mientras se forma una bobina en una bobinadora,
en la bobinadora contigua, que está detenida, se lleva a cabo la
recogida de la bobina completada, con el medio de transferencia
(5', ..; 521).
El transferidor de bobinas (5' ...; 521) Fig.
1,521) Fig. 1,1A, es del tipo portal, es decir con una columna
(51), con un brazo de tipo bandera (52-510), cuyo
extremo (521) lleva un dispositivo de agarre de apertura con un par
de pinzas o mordazas cruzadas opuestas (522) para la recogida y
extracción axial de la bobina (B) de la bobinadora (AV) del
dispositivo de arrollamiento respectivo (4, 4a) para transferirla
(Fig. 2) de la bobinadora detenida a una estación posterior de
atado o enflejado mediante máquinas de atado o enflejado conocidas
(6) Fig. 2A, pasando después a la transferencia de la bobina al
almacenamiento respectivo de las bobinas atadas (B1).
El transferidor de columna es en consecuencia de
tipo portal y su brazo de rotación (52) puede ser elevado y bajado
mediante un pistón fluidodinámico (520) para la elevación y
deposición, garantizando al mismo tiempo la rotación por un
respectivo motor/motorreductor (510) en la base de la columna en un
respectivo bloque de acoplamiento
(5101).
(5101).
La elevación y descenso del brazo (52) están
asegurados por una guía de placa plegada (520) con pares de
rodillos guía (5201) operando de forma deslizante en la columna con
sección de doble T.
La recogida de las bobinas es facilitada por el
dispositivo de agarre con cuatro pinzas que se centran
automáticamente en la bobina (B), abriéndose y cerrándose por medio
de respectivos cilindros fluidodinámicos de apertura y cierre
(5220).
De esta manera se entiende que el movimiento de
transferencia es muy rápido y al tener un desplazamiento aéreo no
obstruye ni ocupa las zonas circundantes permitiendo así la
compactibilidad incluso superior de la instalación. Además, el tipo
de movimiento es manifiestamente muy simple y muy fiable con
mantenimiento inmensamente
reducido.
reducido.
Los dos grupos de bobinado son idénticos y
contiguos a un carrete de bobinado del cable (F) que tienen un
carrete que puede ser abierto (AV) con un eje vertical.
Cada grupo incluye además del carrete de
bobinado central (AV-41) dos aparatos compactadores
de bobinas opuestos (4B) en pares de rodillos (422) y dos mordazas
de guiado del cable de introducción automática (4C).
En el centro se encuentra el carrete (41) con
carrete de bobinado abrible (AV).
Estos incluyen dos dispositivos articulados
respectivos (42), colocados uno en un lado y uno en el otro del
carrete de bobinado (AV) con respecto a la línea de avance del
cable que se ajusta lateralmente en el carrete (AB).
Los rodillos son montados sobre un brazo
articulado (421) articulado a la estructura de base (420) y hecho
rotar desde una posición alejada (Fig. 4) a una posición contra la
bobina (B) Fig. 6. El movimiento ocurre mediante el cilindro base
fluidodinámico (4212) en el brazo de reacción (4210).
Dichos rodillos (422, ver Fig. 6A) son montados
por pares sobre un paralelogramo (4222) en pares de brazos opuestos
montados sobre rodillos de soporte (4220) y elásticamente movidos
bajo presión por medios respectivos con el cilindro fluidodinámico
(4221).
De esta manera el movimiento es simple y fiable
y se garantiza que la orientabilidad de los rodillos permanezca
invariable para el control adecuado de las vueltas finales de la
bobina (B) en la enrolladora (4V-41) para evitar que
se suelte antes de la recogida.
El grupo de guiado del cable incluye dos
mordazas semicirculares opuestas de guiado de la introducción del
cable (431) articuladas lateral y horizontalmente (430) y
controladas por un cilindro fluidodinámico de movimiento rápido
(4311) en el extremo del brazo de movimiento de la mordaza (4310)
articulado lateralmente a la base de la máquina (4301) y girado en
alejamiento y acercamiento mediante un brazo de reacción (43101)
accionado por un cilindro fluidodinámico base (43102).
De esta manera se entiende que mientras con los
cilindros base fluidodinámicos opuestos (43102) se realiza el
alejamiento y acercamiento de las mordazas de guiado de la
introducción del cable (431), su movimiento final, que es preciso y
rápido para enganchar y soltar el cable, ocurre con un control
independiente, corto, preciso y rápido (4311), que de otro modo no
sería posible con este tipo de proceso por el dispositivo de
movimiento de acercamiento y alejamiento con un desplazamiento
amplio (43102).
Lo mencionado arriba en consecuencia permite
conseguir una velocidad muy alta y un buen funcionamiento, sin el
peligro de enredos o la necesidad de reducir la velocidad de avance
del cable o de usar bucles de adaptación de la velocidad.
El corto movimiento de enganche y desenganche es
claramente visible en la Fig. 5.
Comprende el carrete de bobinado central (41)
con un carrete que se puede abrir y cerrar (AV). Apertura y cierre
del carrete (AV):
El cierre y la apertura del carrete (AV),
necesario para extraer la bobina (B), una vez que ha sido
terminada, ocurre mediante cuatro sectores de brida giratorios a
modo de pétalos (411) con un brazo de reacción (4111) movido por un
manguito (413) que se mueve axialmente mediante un cilindro
fluidodinámico (4131-4132) accionado por un circuito
fluidodinámico (4133) con transmisión a la base del carrete (41330)
en un eje no giratorio coaxial con respecto al carrete giratorio
(AV).
La ventaja de esta solución es muy importante
para la compactibilidad y simplicidad de la rotación garantizada
por el extremo del eje de conexión (4131) con respecto al manguito
(413).
El mandril del carrete (AV) está compuesto por
cuatro sectores, es decir cuatro pinzas (410), articuladas a la
base (4121) de una brida inferior de apoyo de la bobina (412).
En la parte superior, los sectores móviles del
mandril del carrete (410) están articulados (4112) a dicho manguito
axialmente móvil (413).
De esta manera, cuando se eleva el manguito
móvil (413), los pétalos de la brida superior (411) se abren, es
decir, de forma ortogonal al eje del carrete, y permiten la
formación de la bobina (B) durante el arrollamiento, y los sectores
del mandril del carrete (410) están paralelos y forman un cilindro
(Fig. 7).
Cuando la bobina es terminada, para permitir una
extracción fácil, el manguito móvil interno (413) es retirado hacia
abajo, accionando simultáneamente:
- -
- los pétalos de la brida superior del carrete que se vuelven a cerrar hacia arriba como una flor,
- -
- los sectores del núcleo que vuelven a entrar en la parte superior (410, Fig. 7A) determinando una forma cónica con el tamaño de la base superior siendo más pequeño que la base inferior.
De esta manera se permite y facilita la
extracción de la bobina (B) mediante las mordazas del dispositivo
de agarre (522).
Los sectores o pinzas del mandril del carrete
semicircular (410) están internamente perforados con canales
(4102). Los canales transportan a un conducto de conexión (41020)
con un conducto dentro de un canal doble coaxial (41021,
41022).
De esta manera se garantiza la refrigeración del
carrete.
Además, la forma externa de dichos sectores o
pinzas del núcleo es ondulada mediante laberintos longitudinales
alternos (4101).
De esta manera se reduce el contacto de la
superficie del mandril del carrete (AV) con la bobina (B) y se
facilita una circulación de aire a través de estos laberintos
longitudinales.
El carrete (AV) gira coaxialmente al eje central
mediante motorización del tipo conocido con conexión a una
transmisión de tipo cónica (40, 401-402).
El inicio del arrollamiento de la bobina ocurre
mediante dicho dispositivo de mordazas móviles semicirculares
opuestas (431) en asociación con el sistema de introducción del
cable (AB) para las primeras vueltas adherentes al lado o brida de
base del carrete (AV) de la bobinadora.
Este dispositivo recibe el cable (F) del
distribuidor (2-3) mientras se encuentra adyacente
al mandril del carrete (AV) y, después de la introducción de la
primera vuelta, debe liberar rápidamente el área de formación de la
bobina. Para hacer esto de la forma más eficaz, se usa el movimiento
rápido de desplazamiento rápido (rotación corta 4310, Fig. 5).
Posteriormente, con otros movimientos más lentos
y más amplios (4310-43102) se realiza el
alejamiento de las mordazas de guiado del cable, dejando libre el
espacio para la aproximación de dichos rodillos de control de las
últimas vueltas de la bobina (422).
De esta manera, cuando la bobina se detiene, las
últimas vueltas son mantenidas juntas hasta que intervenga el
dispositivo de agarre (522) del dispositivo de transferencia (5),
cuyas cuatro mordazas son giradas a 45° para apretar la bobina (B)
entre dichos rodillos (422).
Posteriormente, los rodillos (422) se alejan y
la bobina (B) aún permanece agarrada por el dispositivo de agarre.
Al mismo tiempo el carrete (AV) también se abre estrechándose y
cerrando los pétalos de la brida superior que quedan orientados
hacia arriba.
De esta manera la bobina desbloqueada se suelta
también internamente y puede ser fácilmente retirada hacia arriba
con la elevación del brazo (52) del transferidor de columna (5) y
girado hacia atrás para la deposición en la máquina de atado con
dos grupos de atado opuestos (6).
En este punto el ciclo se repite volviendo las
mordazas de guiado de la introducción del cable a la posición
contigua al mandril del carrete (AV) para recibir un cable nuevo
(F) para ser arrollado (Fig. 4).
Claims (3)
1. Instalación de bobinado para productos
laminados del tipo que implica corriente abajo de una planta de
laminación:
- -
- medios de corte volante del laminado (1) y separador de dos direcciones (2);
- -
- medios de guía del cable para su arrollamiento en una bobina (3);
- -
- al menos dos bobinadoras (4) para la formación de bobinas (B), donde cada bobinadora incluye un carrete (AV) que comprende una brida exterior abrible para permitir la extracción de la bobina (B) una vez que ha sido terminada, el ensamblaje entero estando asociado a unos medios móviles de conducción e introducción del cable (43) para iniciar el arrollamiento para la formación de la bobina (B); el mandril de dicho carrete (AV) teniendo sectores longitudinales separados móviles (410) para moverse de una forma cilíndrica a una forma cónica para facilitar la extracción de la bobina;
- -
- medios de transferencia de la bobina (5) capaces de retirar dicha bobina (B) de dicho carrete (AV) para transferirla a otro lugar;
donde:
- -
- dicha brida exterior de dicho carrete (AV) está compuesta de sectores de brida (411), articulados a dicho mandril del carrete mediante un sistema de leva (4111) para ser girados como los pétalos de una flor:
- -
- desde una posición de flor abierta, es decir, sustancialmente radial ortogonal al eje de rotación de dicho carrete (AV) para formar sustancialmente un carrete cerrado para el bobinado de los productos laminados para formar dicha bobina (B),
- -
- a una posición de flor cerrada, es decir, rotada hacia afuera dentro de un diámetro inferior al diámetro interno de dicha bobina (B) para permitir su extracción;
caracterizada por el hecho de que:
- -
- el eje rotacional del mandril es vertical;
- -
- dicho movimiento de dicho sectores de brida (411) y de dichos sectores longitudinales separados (410) ocurre mediante un dispositivo de movimiento interno axial (413) que comprende un eje axial (4131) de un cilindro axial fluidodinámico (4132) y se articula de manera giratoria (4111-4112) a dichos sectores de brida (411) y a dichos sectores longitudinales separados (410); la circulación de fluido para mover dicho eje (4131) ocurriendo mediante un circuito fluidodinámico (4133) con transmisión a un carrete de base (41330) en un eje coaxial no giratorio con respecto al carrete giratorio (AV);
- -
- dichos sectores separados longitudinales (410) están internamente canalizados (4102) para la circulación de fluido de refrigeración, y tienen una superficie externa ondulada con laberintos longitudinales (4101); dicha circulación de fluido de refrigeración ocurriendo mediante una transmisión coaxial (41021, 41022), en un eje central no giratorio con respecto al carrete giratorio (AV).
2. Instalación de bobinado para productos
laminados, según la reivindicación anterior
caracterizada por el hecho de que:
- -
- dichos medios móviles de conducción e introducción del cable (43) están montados sobre dos dispositivos de movimiento interdependientes:
- -
- uno primero para el desplazamiento del brazo giratorio (4301, 4310, 43101, 43102) en acercamiento o total alejamiento de dicho carrete (AV);
- -
- uno segundo para un desplazamiento limitado y rápido hacia y fuera de la posición de guiado del cable para la formación de la primera vuelta de la bobina en una posición contigua a dicho carrete (4311) pivotando el extremo del brazo de dicho primer dispositivo de movimiento (4310).
3. Instalación de bobinado para productos
laminados, según cualquiera de las reivindicaciones
precedentes,
caracterizada por el hecho de que:
- -
- dichos medios de transferencia de la bobina (B) son del tipo con una columna (5) con un brazo de tipo bandera (52) de tipo con portal giratorio (510-5101), tomando la disposición de equipar dicho brazo giratorio con medios para su elevación y descenso (520, 5200-5201) y en el extremo del brazo (521) incluyendo medios de enganche para agarrar con pinzas o mordazas sustancialmente opuestas con pinzas cruzadas (522) que pueden abrirse para coger dicha bobina (B), extraerla de un carrete de bobinado (AV) de dichas bobinadoras y depositarla después de la rotación fuera, en una zona respectiva para una elaboración adicional (B1-6).
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