ES2301028T3 - Instalacion de embalaje de barras y procedimiento asociado. - Google Patents
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Abstract
Instalación de embalaje de barras que comprende: unos medios para transportar una barra, de una longitud indefinida, a lo largo de una trayectoria paralela a su eje a una primera velocidad; unos dispositivos para cortar en longitud destinados a cortar la barra en segmentos de una longitud predefinida; unos medios para desviar los segmentos de barra para poder enviar dichos segmentos de barra a lo largo de una pluralidad de direcciones predefinidas; unos medios de frenado (48) para ajustar la velocidad de los segmentos de barra, de modo que dichos segmentos de barra sean enviados a velocidades predefinidas que no sean la primera velocidad; uno o más pares de canales de tambor (50, 51, 52, 53) instalados adosados, que definen los respectivos ejes y que giran alrededor del respectivo eje, presentando los canales de tambor una pluralidad de asientos (58) a lo largo de sus respectivos perímetros, siendo dichos asientos (58) básicamente paralelos al eje del respectivo cilindro y siendo cada una de dichas direcciones predefinidas paralela al eje de un respectivo canal de tambor, y unos medios transportadores (60, 61, 62, 63) que transfieren los segmentos de barra a una estación de embalaje posterior, después de que dichos segmentos hayan sido descargados desde los asientos (58) en los canales de tambor (50, 51, 52, 53) caracterizada porque dichos asientos (58) son de una longitud que es al menos el doble que la que presentan los segmentos de barra y presentan una parte proximal y una parte distal con respecto a dichos medios de frenado (48) y estando cada uno de los medios transportadores (60, 61, 62, 63) asociado y sirviendo a una de las partes proximal y distal de los asientos (58).
Description
Instalación de embalaje de barras y
procedimiento asociado.
La presente invención se refiere a una
instalación de embalaje de barras según el preámbulo de la
reivindicación 1 (véase v.g., documento
US-B-6 192 729), por ejemplo para
embalar barras de acero para hormigón armado.
En la técnica anterior, son conocidas varias
instalaciones de embalaje utilizadas en la producción de paquetes o
haces de barras. Dichas barras, que pueden presentar una sección
transversal diferente, son laminadas antes de ser cortadas y
embaladas. Un ejemplo de dicha instalación se describe en la
solicitud de patente italiana UD95A000169. La presente memoria
ilustra un sistema para entregar, reducir la velocidad y descargar
barras laminadas en caliente en el lecho de enfriamiento. Dicho
sistema, basado en el uso de dos cilindros giratorios, con unos
asientos en los que se entregan barras alternadas, da a conocer un
tercer dispositivo del tipo de canales para entregar, reducir la
velocidad y descargar las barras, en el cual el último segmento de
la barra laminada, que es más corto que los segmentos anteriores se
entrega, y a continuación se descarga, por separado, en el lecho de
enfriamiento.
En el documento IT 1231028 se describe un
segundo ejemplo. Esta patente da a conocer una instalación de
embalaje en la que se proporciona, corriente abajo de una cizalla
giratoria para cortar las barras a la longitud estándar, un
dispositivo que desacelera las barras cortadas y las descarga en
transportadores, presentando dicho dispositivo una pluralidad de
cilindros montados en un mismo eje y dispuestos adosados y separados
en una corta distancia. El eje se impulsa por un motor paso a paso
y cada cilindro presenta una pluralidad de cámaras, en las cuales
se alimentan las barras cortadas. Los rodillos de alimentación de
las barras y los dispositivos de frenado cooperan con los cilindros
para descargar las barras a la velocidad correcta.
Una tercera instalación de embalaje se describe
en el documento US nº 4.307.594. En este caso, existe un cilindro
giratorio largo único con canales de desceleración para las barras
cortadas que, a continuación, se descargan en los medios
transportadores.
El inconveniente del que adolecen los sistemas
conocidos en la técnica anterior es que no permiten un embalaje a
alta velocidad de las barras. Además, dichos sistemas no son muy
compactos, lo que significa que su fabricación es de alto coste.
Por último, dichos sistemas no permiten manipular longitudes de
barras más cortas, por ejemplo, barras de 6 metros, que requieren
duraciones de ciclos mucho más cortas.
Estos inconvenientes han sido superados con una
nueva instalación de embalaje.
Uno de los objetivos principales de esta
invención es dar a conocer una instalación de embalaje que, gracias
a la innovadora disposición y funcionamiento de los componentes,
permite una mayor reducción en la longitud de la línea de
producción, con una más baja superposición inicial gracias a la
compactacidad de la línea.
Otro objetivo es permitir que las barras,
incluyendo las más cortas, se entreguen a una más alta velocidad y,
gracias a la compactacidad de la línea aumentar la productividad y
de este modo la velocidad a la que se procesan las barras.
Por lo tanto, la invención supera los
inconvenientes descritos anteriormente con una instalación de
embalaje de barras, según un primer aspecto de la invención, con
las características descritas en la reivindicación 1.
Según un segundo aspecto de la invención, los
inconvenientes descritos anteriormente han sido superados con un
procedimiento para embalar barras, presentando dicho proceso las
características establecidas en la reivindicación 14.
En particular, las ventajas anteriormente
expuestas se alcanzan gracias al uso de una nueva estructura interna
de la instalación de embalaje, que está provista de canales de
tambor de doble rotación, con unos asientos periféricos dispuestos
en sentido axial, que reciben los segmentos de barra, que son
cortadas directamente a la longitud estándar por una cizalla para
cortar en longitud instalada a la salida del tren de laminación.
Otro factor que aumenta la productividad de la
instalación de embalaje es un nuevo procedimiento para descargar
los segmentos desde dichos canales en los transportadores
subyacentes de un sistema de descarga. Dichos transportadores
comprenden un mecanismo de tornillo sinfín, o conjuntos de dichos
tornillos sinfín, para transferir los segmentos de barra a una o
más bolsas de recogida. Una primera etapa de paso, en la que los
segmentos son alimentados, uno a uno, en los sectores inicial y
final de los asientos periféricos hasta que estén completamente
llenos, va seguida por una etapa de régimen permanente en la que,
por cada segmento de barra insertado en un sector de un asiento,
otro segmento de barra, insertado con anterioridad, es descargado
desde el canal en los transportadores.
\newpage
Con el proceso y la instalación según la
presente invención, se pueden descargar y desacelerar segmentos de
barra de longitud estándar, por ejemplo, segmento de 6 m, que
abandonan un tren de laminación a altas velocidades, por ejemplo a
40 m/s.
Las reivindicaciones describen formas de
realización preferidas alternativas de la invención.
Otras características y ventajas de esta
invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la
siguiente descripción detallada de una forma de realización
preferida, pero no exclusiva, de la invención, que se proporciona
únicamente a título ilustrativo y no limitativo, a partir de los
dibujos que se adjuntan a la presente memoria y en los que:
la Figura 1a es una vista en alzado de parte de
la instalación según la invención;
la Figura 1b es una vista en alzado de una
segunda parte de la instalación representada en la Figura 1a;
la Figura 2 es un segmento transversal del
dispositivo de frenado de barras perteneciente a la instalación
representada en la Figura 1a;
la Figura 3 es una vista lateral de algunas
partes de la instalación según la presente invención;
las Figuras 4a a 4h ilustran una primera
secuencia de etapas que comprenden el proceso cuando se pone en
marcha la instalación según esta invención;
las Figuras 5a a 5h ilustran una segunda
secuencia de etapas que comprenden el proceso durante el
funcionamiento en régimen permanente de la instalación según la
presente invención;
la Figura 6 es una vista en planta del conjunto
de cizalla de residuos/cizalla para cortar en longitud, con una
segunda cizalla para cortar en longitud instalada en paralelo.
Haciendo referencia a los dibujos, se describe a
continuación una instalación de embalaje de barras. Dicha
instalación comprende:
- -
- una cizalla para cortar en longitud 45 con un dispositivo desviador integrado;
- -
- dos dispositivos desviadores 46 y 47 que desvían las barras hacia cuatro líneas de descarga;
- -
- un conjunto de cuatro direcciones, que comprende cuatro cambiadores de velocidad de barras 48. Para una mayor simplicidad, en la siguiente descripción se hace solamente referencia a una de las dos funciones del cambiador de velocidad, a saber, a la que se utiliza como freno y simplemente se denomina como un dispositivo de frenado de barras. De este modo, el término de dispositivo de frenado de barras se refiere, además, al caso en el que se hace acelerar las barras;
- -
- dos conjuntos giratorios de doble canal 49, es decir, cuatro canales de tambor giratorios 50, 51, 52, 53;
- -
- un dispositivo con uno o más transportadores 60, 61, 62, 63 para descargar los segmentos de barra.
La cizalla para cortar en longitud 45 corta de
forma ventajosa, pero no necesaria, las barras que llegan desde un
tren laminador, que no está representado en la Figura 1, a una
longitud predefinida. Los segmentos de barra obtenidos de este
modo, simplemente en lo sucesivo referidos como segmentos, son
dirigidos a lo largo de dos guías que llevan a la cizalla para
cortar en longitud 45, por medio de un dispositivo desviador que
puede estar integrado en dicha cizalla para cortar en longitud 45.
Los segmentos se desplazan a lo largo de las dos guías hacia los
dos dispositivos desviadores 46, 47, que las dirigen a cuatro líneas
de descarga.
Al principio de las cuatro líneas de descarga,
existe el conjunto de frenado de barras, que comprende cuatro
dispositivos de frenado de barras 48. Cada dispositivo de frenado de
barras 48 recibe un segmento de barra con los rodillos 55, 55', 59,
59' en su posición abierta y girando a una velocidad dada. En una
forma de realización preferida, los segmentos de barra llegan al
dispositivo de frenado 48 desde la derecha a lo largo del eje X. Al
abandonar el dispositivo de frenado de barras 48, dichos segmentos
se alimentan en asientos periféricos 58, dispuestos en sentido
axial, de canales de tambor giratorios, también simplemente
denominados como canales.
Los dispositivos de control calculan la
velocidad a la que se deben liberar los segmentos de barra, a la
terminación de la acción de frenado ejercida por el dispositivo de
frenado de barras 48, según la posición que dicho segmento deba
ocupar en uno de dichos asientos y sobre la base del coeficiente de
rozamiento entre la barra y asiento.
Dicha velocidad a la que se libera el segmento
es menor que la velocidad con la que llega el segmento, en caso de
piezas de trabajo con un segmento de sección transversal pequeña. y
puede ser mayor que la velocidad con la que llega el segmento, en
caso de piezas con un segmento de sección transversal grande. En
este caso particular, el dispositivo de frenado de barras acelera
los segmentos de barra.
Cuando los rodillos 55, 55', 59, 59' del
dispositivo de frenado de barras 48 reciben la barra, giran a la
velocidad de liberación calculada.
En un momento predefinido, tal que permita el
frenado en el espacio y tiempo correctos, los rodillos 55, 55', 59,
59' se cierran sobre el segmento y ejercen la acción de frenado,
utilizando la fricción dinámica entre el rodillo y el segmento.
Durante el frenado, un motor controla los
rodillos 55, 55', 59, 59' mediante un tren de engranajes 84, de
modo que la velocidad periférica de dichos rodillos sea la misma que
la calculada para la descarga del segmento. La velocidad a la que
giran los rodillos 55, 55', 59, 59' tiende a aumentar debido a la
tracción ejercida por el segmento sobre los rodillos.
La velocidad de liberación real solamente
coincide con la velocidad calculada y de este modo, con la velocidad
periférica de los rodillos 55, 55', 59, 59' si la fuerza de
aplastamiento es suficiente para desacelerar la barra a dicha
velocidad calculada. La velocidad de liberación puede ser mayor que
la velocidad calculada, pero está garantizado que no sea inferior a
dicha velocidad.
Transcurrido un periodo de tiempo dado desde el
final de la etapa de frenado, los rodillos 55, 55', 59, 59' del
dispositivo de frenado de barras 48 se abren para recibir el
siguiente segmento y acelerarse o desacelerarse para poder ajustar
su velocidad periférica al nuevo valor que ha sido calculado para
liberar el siguiente segmento, puesto que dicha velocidad puede ser
diferente a la que se requiere para descargar el segmento
anterior.
El efecto de frenado se produce puesto que los
dos rodillos superiores 55, 55', que pueden inclinarse, se
desplazan hacia los correspondientes rodillos inferiores 59, 59' que
se mantienen fijos en su posición.
El hecho de que solamente los dos rodillos
superiores 55, 55', se desplacen significa que la inercia implicada
es la mitad, disminuyendo el impacto sobre la barra y de este modo,
eliminando cualquier riesgo de deformación.
El dispositivo que abre y cierra los rodillos
superiores 55, 55', reacciona con gran rapidez y presenta muy
cortos tiempos de respuesta y actuación. Por ejemplo, el tiempo
disponible para cerrar los rodillos 55, 55', es aproximadamente
0,06 segundos.
Dicho dispositivo comprende, para cada uno de
los dos rodillos superiores 55, 55', un sistema mixto
hidráulico-neumático con dos cilindros 56 y 57. Un
cilindro neumático 56 es del tipo empujador y recibe un suministro
de presión constante, siendo la presión igual a la necesaria para
generar la fuerza de frenado sobre el segmento. Este cilindro
neumático 56 cierra los rodillos 55, 55' y no está controlado por
una válvula.
Un cilindro hidráulico 57 es del tipo de
tracción y es controlado por una válvula de solenoide con tiempos
de respuesta cortos. Cuando los rodillos 55, 55' deban cerrarse en
el segmento, se activa la válvula de solenoide para reducir la
presión hidráulica del cilindro 57, de modo que la presión en el
cilindro neumático 56 cierre los rodillos 55, 55', para reducir la
velocidad del segmento.
En un momento dado, después del final de la
etapa de frenado, los rodillos 55, 55', se abren cuando se activa
la válvula de solenoide para poder reestablecer la presión
hidráulica y de este modo, la presión de tracción del cilindro
hidráulico 57.
La presencia de dos sistemas autónomos para
abrir y cerrar los rodillos superiores, uno para los rodillos 55 y
otro para los rodillos 55', significa que dichos rodillos se pueden
activar con independencia para asegurar un contacto uniforme entre
los rodillos y la barra que se está agarrando, sobre todo cuando se
manipulan barras nervadas para hormigón armado.
Los rodillos inferiores 59, 59' no son del tipo
inclinable pero se pueden ajustar, como una función del segmento
transversal de la barra que se va a desacelerar, por medio de un
dispositivo único 80 que actúa, a través de un tirante 81, sobre la
palanca de soporte de rodillos 82 de uno de los dos rodillos
inferiores 59, 59'. El movimiento de dicha palanca 82 activa la
correspondiente palanca del otro rodillo por medio de un
acoplamiento de ruedas de engranajes entre dichas palancas.
El mecanismo de rotación de los rodillos 55,
55', 59, 59' comprende un motor impulsor 83 y un tren de engranajes
84, según se ilustra en la Figura 2.
Según una forma alternativa ventajosa de esta
invención, se puede utilizar más de un par de rodillos superiores e
inferiores para cada dispositivo de frenado de barras.
Según otra forma alternativa ventajosa de esta
invención, se pueden utilizar pares de medios giratorios superiores
e inferiores, que presenten sus respectivos ejes de rotación
esencialmente ortogonales al eje de alimentación de los segmentos
de barra, para transmitir de este modo movimiento a las respectivas
cintas transportadoras con orugas, que envuelven dichos medios
giratorios. De este modo, la acción de frenado, o aceleración, se
ejerce sobre el segmento de barra por medio de la fricción entre
dicho segmento y las cintas transportadoras con orugas superiores
e
inferiores.
inferiores.
Los segmentos, cortados a una longitud estándar
y desacelerados según fue anteriormente descrito se alimentan, a
continuación, a los asientos periféricos 58, axialmente dispuestos,
en los canales.
El sistema utilizado para descargar los
segmentos de barra, ilustrado en los dibujos, comprende cuatro
canales de tambor giratorios 50, 51, 52, 53. La longitud de dichos
canales es igual a por lo menos dos veces la longitud de los
segmentos y sus asientos periféricos 58 se dividen en dos sectores,
un sector inicial y un sector final, que son al menos tan largos
como un segmento de barra. Por ejemplo, en caso de segmentos que
tengan 6 m de longitud, la longitud de los sectores inicial y final
de los asientos 58 es respectivamente 6 m más una distancia de
seguridad. De este modo, la longitud del canal es al menos 12 metros
más la distancia de seguridad.
Bajo los canales 50, 51, 52, 53 existe un
dispositivo que recoge y retira los segmentos que han sido
descargados desde dichos canales. Dicho dispositivo de retirada
puede comprender uno o más transportadores. Dichos transportadores,
por ejemplo, comprenden un conjunto de tornillo sinfín capaz de
transferir los segmentos, esencialmente de forma ortogonal o en
cualquier caso, transversalmente en relación con su eje, a una o más
bolsas de recogida o a guías o transportadores de rodillos. En el
ejemplo ilustrado en los dibujos, los cuatro transportadores 60,
61, 62, 63 se pueden hacer funcionar por separado y los tornillos
que se utilizan son del tipo de doble rosca, pero también pueden
usarse otros tornillos. Los transportadores 60 y 62 entregan los
segmentos a los sectores finales de los asientos 58; los
transportadores 61 y 63 entregan segmentos a los sectores iniciales
de dichos asientos.
Una primera etapa de paso en la que los
segmentos se entregan, uno a uno, alternadamente a los sectores
inicial y final de los asientos periféricos 58 en secuencia hasta
que estén completamente llenos, se sigue por una etapa de régimen
permanente en la que, para cada segmento entregado en un sector de
un asiento 58, otro segmento, que fue entregado con anterioridad,
se descarga desde el canal en el correspondiente transportador.
La operación de descarga, que se describe a
continuación, hace posible reducir el tiempo necesario para
transportar los segmentos sobre los transportadores 60, 61, 62, 63
una vez que hayan sido descargados desde los canales 50, 51, 52, 53
en comparación con los sistemas conocidos en la técnica
anterior.
En la etapa de paso, los segmentos, cuyo flujo
es indicado por las flechas en la parte inferior de las Figuras 4a
a 4h, se alimentan en los asientos periféricos 58 de los cuatro
canales de tambor giratorios 50, 51, 52, 53 según se describe a
continuación:
- 1.
- el segmento 1 se alimenta en un asiento 58 en el canal 50 a una primera velocidad, de modo que sea capaz de detenerse en el sector final de dicho canal 50 (Figura 4a). Dicha velocidad es controlada por el dispositivo de frenado de barras 48. Una vez que el extremo de salida del segmento 1 se haya introducido en el asiento 58, el canal 50 comienza a girar de modo que esté preparado para recibir el segmento 5 en el sector inicial del asiento siguiente (Figura 4e);
- 2.
- el segmento 2 se alimenta en un asiento 58 en el canal 52 a una velocidad tal que sea capaz de detenerse en el sector final de dicho canal 52 (Figura 4b). Una vez que el extremo de salida del segmento 2 haya entrado en el asiento, comienza a girar de modo que esté preparado para recibir el segmento 6 en el sector inicial del asiento siguiente (Figura 4f).
- 3.
- el segmento 3 se alimenta en un asiento 58 en el canal 51 a una velocidad tal que sea capaz de detenerse en el segmento final de dicho canal 51 (Figura 4c). Una vez que el extremo de salida del segmento 3 se haya introducido en el asiento, comienza a girar de modo que esté preparado para recibir el segmento 7 en el sector inicial del asiento siguiente (Figura 4g).
- 4.
- el segmento 4 se alimenta en un asiento 58 en el canal 53 a una velocidad tal que sea capaz de detenerse en el extremo de salida de dicho canal 53 (Figura 4d). Una vez que el extremo de salida del segmento 4 se haya introducido en el asiento, comienza a girar de modo que esté preparado para recibir el segmento 8 en el sector inicial del asiento siguiente (Figura 4h)
- 5.
- el segmento 5 se alimenta en un asiento 58 en el canal 50 después del segmento 1, a una segunda velocidad, de modo que sea capaz de detenerse en el sector inicial de dicho canal 50 (Figura 4e). La segunda velocidad de los segmentos se controla también por el dispositivo de frenado de barras 48. Una vez que el extremo de salida del segmento 5 se haya introducido en el asiento, comienza a girar de modo que esté preparado para recibir el segmento 9 en el sector final del asiento siguiente;
- 6.
- el segmento 6 se alimenta en un asiento 58 en el canal 52, después del segmento 2, a una velocidad tal que sea capaz de detenerse en el segmento inicial de dicho canal 52 (Figura 4f). Una vez que el extremo de salida del segmento 6 se haya introducido en el asiento, comienza a girar de modo que esté preparado para recibir el segmento 10 en el sector final del asiento siguiente;
- 7.
- el segmento 7 se alimenta en un asiento 58 en el canal 51, después del segmento 3, a una velocidad tal que sea capaz de detenerse en el segmento inicial de dicho canal 51 (Figura 4g). Una vez que el extremo de salida del segmento 7 se haya introducido en el asiento, comienza a girar de modo que esté preparado para recibir el segmento 11 en el sector final del asiento siguiente;
- 8.
- el segmento 8 se alimenta en un asiento 58 en el canal 53, después del segmento 4, a una velocidad tal que sea capaz de detenerse en el segmento inicial de dicho canal 53 (Figura 4h). Una vez que el extremo de salida del segmento 8 se haya introducido en el asiento, comienza a girar de modo que esté preparado para recibir el segmento 12 en el sector final del asiento siguiente;
- 9.
- el ciclo se repite (desde la etapa 1) con el segmento 9.
Cuando las partes inicial y final de todos los
asientos periféricos 58 en los cuatro canales de tambor giratorios
50, 51, 52, 53 están llenos, se inicia la etapa de régimen
permanente de la instalación de tratamiento en la que los segmentos
se descargan en los transportadores 60, 61, 62, 63 y se transfieren
a las bolsas de recogida y se cargan segmentos nuevos en los
asientos vacíos. El proceso de descarga de segmentos comprende las
etapas siguientes, según se ilustras en las Figuras 5a a 5h:
- a)
- después de que el segmento 21 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 50, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 1 en el correspondiente transportador 60;
- a)
- después de que el segmento 22 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 52, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 2 en el correspondiente transportador 62;
- b)
- después de que el segmento 23 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 51, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 3 en el correspondiente transportador 60. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, transversalmente en relación con su eje, desplazándolos en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios puesto que, en esta forma de realización, se utilizan tornillos de doble rosca;
- c)
- después de que el segmento 24 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 53, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 4 en el correspondiente transportador 62. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, desplazándolos en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios. El transportador 60 continúa trasladando los segmentos 1 y 3;
- d)
- después de que el segmento 25 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 50, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 5 en el correspondiente transportador 61. Los transportadores 60 y 62 continúan trasladando los segmentos 1, 3 y 2, 4, respectivamente;
- e)
- después de que el segmento 26 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 52, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 6 en el correspondiente transportador 63. Los transportadores 60 y 62 continúan trasladando los segmentos 1, 3 y 2, 4, respectivamente;
- f)
- después de que el segmento 27 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 51, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 7 en el correspondiente transportador 61. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, desplazándolos en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios. Los transportadores 60 y 62 siguen trasladando los segmentos 1, 3 y 2, 4, respectivamente;
- g)
- después de que el segmento 28 se haya alimentado en el sector final de un asiento 58 en el canal 53, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 8 en el correspondiente transportador 63. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, desplazándolos en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios. El transportador 60 se detiene para recibir los segmentos 9 y 11. Los transportadores 62 y 61 continúan trasladando los segmentos 2,4 y 5,7 respectivamente;
- h)
- después de que el segmento 29 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 50, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 9 en el correspondiente transportador 60. El transportador 62 se detiene para recibir los segmentos 10 y 12. Los transportadores 61 y 63 continúan trasladando los segmentos 5,7 y 6,8 respectivamente;
- i)
- después de que el segmento 30 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 52, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 10 en el correspondiente transportador 62. Los transportadores 61 y 63 continúan trasladando los segmentos 5,7 y 6,8 respectivamente;
\newpage
- j)
- después de que el segmento 31 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 51, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 11 en el correspondiente transportador 60. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, desplazándolos en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios. Los transportadores 61 y 63 continúan trasladando los segmentos 5,7 y 6,8 respectivamente;
- k)
- después de que el segmento 32 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 53, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 12 en el correspondiente transportador 62. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, desplazándolos en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios. El transportador 61 se detiene para recibir los segmentos 13 y 15. Los transportadores 60 y 63 continúan trasladando los segmentos 1, 3, 9,11 y 6,8 respectivamente;
- l)
- después de que el segmento 33 se haya alimentado en el sector final de un asiento 58 en el canal 50, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 13 en el correspondiente transportador 61. El transportador 63 se detiene para recibir los segmentos 14 y 16. Los transportadores 60 y 62 continúan trasladando los segmentos 1, 3, 9,11 y 2, 4, 10, 12 respectivamente;
- m)
- después de que el segmento 34 se haya alimentado en el sector final de un asiento 58 en el canal 52, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 14 en el correspondiente transportador 63. Los transportadores 60 y 62 continúan trasladando los segmentos 1, 3, 9,11 y 2, 4, 10, 12 respectivamente;
- n)
- después de que el segmento 35 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 51, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 15 en el correspondiente transportador 61. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, desplazándolos en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios. Los transportadores 60 y 62 continúan trasladando los segmentos 1, 3, 9, 11 y 2, 4, 10, 12 respectivamente;
- o)
- después de que el segmento 36 se haya alimentado en el sector final de un asiento 58 en el canal 53, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 16 en el correspondiente transportador 63. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, desplazándolas en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios. El transportador 60 se detiene para recibir los segmentos 17 y 19. Los transportadores 61 y 62 continúan trasladando los segmentos 5, 7, 13, 15 y 2, 4, 10, 12 respectivamente;
- p)
- después de que el segmento 37 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 50, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 17 en el correspondiente transportador 60. El transportador 62 deja de recibir los segmentos 18 y 20. Los transportadores 61 y 63 continúan trasladando los segmentos 5, 7, 13, 15 y 6, 8, 14, 16 respectivamente;
- q)
- después de que el segmento 38 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 52, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 18 en el correspondiente transportador 62. Los transportadores 61 y 63 continúan trasladando las barras 5, 7, 13, 15 y 6, 8, 14, 16 respectivamente;
- r)
- después de que el segmento 39 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 51, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 19 en el correspondiente transportador 60. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, desplazándolos en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios. Los transportadores 61 y 63 continúan trasladando los segmentos 5, 7, 13, 15 y 6, 8, 14, 16 respectivamente;
- s)
- después de que el segmento 40 se haya alimentado en el sector inicial de un asiento 58 en el canal 53, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 20 en el correspondiente transportador 62. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, desplazándolos en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios. El transportador 61 se detiene para recibir los segmentos 21 y 23. Los transportadores 60 y 63 continúan trasladando los segmentos 1, 3, 9, 11, 17, 19 y 6, 8, 14, 16 respectivamente;
- t)
- después de que el segmento 41 se haya alimentado en el sector final de un asiento 58 en el canal 50, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 21 en el correspondiente transportador 61. El transportador 63 se detiene para recibir los segmentos 22 y 24. Los transportadores 61 y 62 continúan trasladando los segmentos 1, 3, 9, 11, 17, 19 y 2, 4, 10, 12, 18, 20 respectivamente;
- u)
- después de que el segmento 42 se haya alimentado en el sector final de un asiento 58 en el canal 52, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 22 en el correspondiente transportador 63. Los transportadores 60 y 62 continúan trasladando los segmentos 1, 3, 9, 11, 17, 19 y 2, 4, 10, 12, 18, 20 respectivamente;
- v)
- después de que el segmento 43 se haya alimentado en el sector final de un asiento 58 en el canal 51, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 23 en el correspondiente transportador 61. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, desplazándolos en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios. Los transportadores 60 y 62 continúan trasladando los segmentos 1, 3, 9, 11, 17, 19 y 2, 4, 10, 12, 18, 20 respectivamente;
- w)
- después de que el segmento 44 se haya alimentado en el sector final de un asiento 58 en el canal 53, dicho canal comienza a girar para descargar el segmento 24 en el correspondiente transportador 63. Dicho transportador comienza a trasladar los correspondientes segmentos, desplazándolos en un paso de tornillo y de este modo, en dos espacios. El transportador 60 se detiene para recibir los segmentos 25 y 27. Los transportadores 61 y 62 continúan trasladando los segmentos 5, 7, 13, 15 y 2, 4, 10, 12, 18, 20 respectivamente;
- x)
- el ciclo se repite de la misma manera desde el apartado a).
Con esta disposición de los componentes y cuando
los segmentos son entregados en los canales de tambor giratorios y
descargados desde los mismos según se describió con anterioridad,
esta instalación de tratamiento es capaz, por ejemplo, segmentos
que varían desde entre 6 y 12 metros de longitud y barras de 6 a 10
mm de diámetro llegando a velocidades de 40 m/s y barras de 36 mm
de diámetro llegando a velocidades de 4 m/s de una salida de
producción de 100 toneladas/hora.
\vskip1.000000\baselineskip
Las principales ventajas de la disposición y la
estructura de los componentes descritos anteriormente son:
- -
- una longitud de línea reducida; en las instalaciones convencionales, las barras son de 60 a 80 m de longitud, lo que significa que el canal debe ser más largo, mientras que la longitud del canal según esta invención es, por ejemplo, de aproximadamente 21 metros;
- -
- una superposición inicial reducida debido a la compactacidad de la línea, puesto que componentes más compactos ocupan menos espacio -suelo en el taller;
- -
- una superposición inicial reducida debido al hecho de que las barras son cortadas directamente a la longitud estándar, de modo que no existe necesidad de un lecho de enfriamiento o para cortar en longitud a medida corriente abajo de los canales;
- -
- una productividad más elevada en la instalación de embalaje de barras en comparación con los sistemas convencionales.
\vskip1.000000\baselineskip
Cortar las barras directamente a la longitud
estándar significa que se realizan un mayor número de operaciones
de corte dentro de un periodo de tiempo dado, con un aumento de
aproximadamente un 30% en comparación con el número actual de
operaciones de corte. Esto significa que las cuchillas de la cizalla
están sujetas a un desgaste considerable. Por este motivo, el
material usado para fabricar las cuchillas debe elegirse entre los
que ofrecen actualmente la mejor resistencia al desgaste, con el fin
de asegurar una vida útil lo más larga posible de las
cuchillas.
Según una forma de realización preferida, la
instalación de embalaje comprende dos cizallas para cortar en
longitud 45, 45' en paralelo (Figura 6), una de las cuales se
utiliza mientras la segunda está en situación de espera para su
reparación, permitiendo, de este modo, una producción continua a
través de toda la vida útil del conjunto de cuchillas que se
utilizan, con un tiempo inactivo máximo de solamente 5 minutos para
poder cambiar la cizalla utilizando un trole transversal, no
representado en los dibujos.
Cuando las barras abandonan el tren laminador,
sus extremos de cabeza no están siempre separados en una misma
distancia. Esto significa que, cuando una barra laminada llega por
debajo de la cizalla 45, que gira continuamente a una velocidad
constante, las cuchillas están en una posición tal que no se
encuentran en el punto correcto. Esto da lugar a errores en el
primer corte. El error de posición de cizallamiento se produce
también en la última sección de una barra, puesto que los valores
de cizallamiento intermedios son iguales a un número dado de
revoluciones de las cuchillas, que es necesariamente un número
entero.
El primer segmento que se corta será más largo
que la longitud requerida, mientras que el último segmento será más
corto.
De este modo, en otra forma de realización
preferida, corriente arriba de la cizalla para cortar en longitud
45 determinada, puede existir una cizalla de residuos 64 como un
medio de asegurar que los segmentos de barra de cada barra laminada
son de la misma longitud, en particular en el primero y último
segmentos.
La cizalla de residuos 64 y la cizalla para
cortar en longitud 45 giran continuamente a una velocidad angular
constante y a una velocidad periférica que es la misma que la
velocidad del proceso de laminación, por ejemplo 40 m/s, y la
distancia entre dichas máquinas en un submúltiplo de la longitud
estándar que se va a cortar, por ejemplo 2 m. Corriente arriba de
la cizalla de residuos 64 existe un dispositivo desviador de canal
único 90, controlado, por ejemplo, por una leva 91, que se inclina
alternadamente a lo largo de un plano horizontal para poder dirigir
la barra laminada, en sentido longitudinal, hacia la cizalla de
residuos 64 o hacia la cizalla para cortar en longitud 45.
Para cada barra laminada, el ciclo de
cizallamiento se realiza como sigue: después de abandonar el último
caballete de laminado, el dispositivo desviador de canal único
dirige el extremo de cabeza de la barra hacia la cizalla de
residuos 64, que recorta la cabeza y el segmento extremo, que ha
sido cortado, se envía a una cámara de recogida adecuada 92. Tan
pronto como se recorta el extremo de cabeza, dicho dispositivo
desviador 90 que se controla mediante una cámara 91, dirige la
barra hacia la cizalla para cortar en longitud 45 a través de la
cual dicha barra pasa en una distancia que es igual a la longitud
estándar requerida (6, 8, 12 metros); en el momento preciso en que
se alcanza la longitud requerida, las cuchillas se cruzan y el
primer segmento de barra se corta a su tamaño.
Las posteriores operaciones de corte se realizan
con el dispositivo desviador de canal único 90 situado de modo que
permita que la barra avance hacia la cizalla para cortar en longitud
45, que corta los diversos segmentos a la longitud predefinida,
puesto que la distancia entre las cuchillas es igual a dicha
longitud y la velocidad periférica de dichas cuchillas es la misma
que la velocidad a la cual se entrega la barra laminada.
Para poder cortar uniformemente el último
segmento de la barra laminada a la longitud correcta, cuando el
extremo de salida de la barra abandona la laminadora, el dispositivo
desviador de canal único dirige el extremo de salida hacia la
cizalla de residuos 64; en este caso, las cuchillas de la cizalla de
residuos cortan el último segmento de la barra a la longitud
correcta y al mismo tiempo, recortan el extremo de salida. Más
concretamente, cuando se haya cortado el penúltimo segmento de
barra, el extremo de cabeza del último segmento puede pasar a
través de la cizalla para cortar en longitud 45 hasta que la suma de
la parte de la barra que ha pasado a través de dicha cizalla y la
parte de la barra entre la distancia entre centros de las dos
cizallas, la cizalla de residuos y la cizalla para cortar en
longitud, es igual a la longitud predefinida; en ese momento, la
parte extrema de la barra laminada es el punto en el que se cruzan
las cuchillas de la cizalla de residuos y estas cuchillas cortan la
barra a la longitud correcta. Además, en este caso, la parte extrema
que ha sido cortada se envía a la cámara de recogida.
Las cuchillas de la cizalla para cortar en
longitud 45 están sincronizadas con las de la cizalla de residuos
64 de modo que, cuando se cortan el primero y último segmentos, con
un recorte simultáneo, respectivamente de la cabeza y de la cola de
salida de la barra laminada, dichas cuchillas están en la posición
correcta, en el momento predefinido, para cortar el primero y
último segmentos a la longitud predefinida. La sincronización de
dichas cuchillas debe tener en cuenta la distancia entre las dos
cizallas 64 y 45, su velocidad de rotación, la velocidad a la que
avanza la barra laminada y la posición angular de las cuchillas.
Para dicho objetivo, la instalación según esta invención incorpora
sensores que comprenden: medios para medir la velocidad a la que se
alimenta la barra laminada y para detectar su posición en la línea
de alimentación en relación con el punto de corte, medios para
medir la posición angular de las cuchillas y medios de cálculo.
Además, puesto que las cuchillas para cortar en
longitud predefinida y residuos giran continuamente, el dispositivo
desviador de canal único y la rotación de dichas cuchillas, cuya
posición debe conocerse en todo momento, deben estar también
sincronizadas. Para este objetivo, se incorporan unos medios de
sincronización tales como, por ejemplo, unos medios electrónicos,
entre dicho dispositivo desviador y las cuchillas de giro continuo
de las dos cizallas 64, 45.
Un dispositivo de alimentación 93, corriente
abajo de la cizalla de residuos 64, puede facilitar el paso de las
barras a través de la cizalla para cortar en longitud 45.
Según otra forma de realización alternativa
preferida, las barras se pueden cortar ligeramente más largas o más
cortas que la longitud estándar para satisfacer exigencias concretas
del mercado, por ejemplo a 5,7 m o 6,3 m, sin modificar la
distancia entre las cuchillas de las cizallas 64, 45 que están
diseñadas para garantizar la precisión. Esto se realiza cambiando
la velocidad de rotación de los cilindros de las cizallas 64, 45
para obtener la longitud deseada como una función de la velocidad a
la que se entrega la barra laminada y la distancia de las cuchillas
a lo largo de la circunferencia de los cilindros. En particular, el
motor asociado con los cilindros portadores de las cuchillas de la
cizalla de residuos 64 y la cizalla para cortar en longitud 45 les
está permitido oscilar, es decir, se aceleran de modo que se obtenga
una sobrevelocidad de los cilindros en relación con su velocidad de
rotación nominal.
\vskip1.000000\baselineskip
Otras formas de realización alternativas de la
instalación de embalaje pueden presentar además:
- -
- dos dispositivos de alimentación 70 en las dos líneas que salen de la cizalla para cortar en longitud 45;
- -
- dos unidades de disposición en embalaje de segmentos de barra 71;
- -
- dos plataformas elevadoras verticales 72 asociadas con los respectivos transportadores de rodillos horizontales para descargar los segmentos de barra;
- -
- dos máquinas aglutinadoras de segmentos de barra 73;
- -
- dos transportadores de rodillos 74 para transportar haces o paquetes;
- -
- dos conjuntos de bolsas de recogida de haces o paquetes 75.
\vskip1.000000\baselineskip
Con la utilización de estos componentes, la
instalación de embalaje es capaz de producir conjuntos o haces de
segmentos de barra preparados para su distribución.
Las formas de realización específicas descritas
en la presente memoria, no son limitativas y la presente solicitud
de patente comprende todas las formas de realización alternativas de
la invención según se establece en las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (16)
1. Instalación de embalaje de barras que
comprende:
unos medios para transportar una barra, de una
longitud indefinida, a lo largo de una trayectoria paralela a su
eje a una primera velocidad;
unos dispositivos para cortar en longitud
destinados a cortar la barra en segmentos de una longitud
predefinida;
unos medios para desviar los segmentos de barra
para poder enviar dichos segmentos de barra a lo largo de una
pluralidad de direcciones predefinidas;
unos medios de frenado (48) para ajustar la
velocidad de los segmentos de barra, de modo que dichos segmentos
de barra sean enviados a velocidades predefinidas que no sean la
primera velocidad;
uno o más pares de canales de tambor (50, 51,
52, 53) instalados adosados, que definen los respectivos ejes y que
giran alrededor del respectivo eje, presentando los canales de
tambor una pluralidad de asientos (58) a lo largo de sus
respectivos perímetros, siendo dichos asientos (58) básicamente
paralelos al eje del respectivo cilindro y siendo cada una de
dichas direcciones predefinidas paralela al eje de un respectivo
canal de tambor, y
unos medios transportadores (60, 61, 62, 63) que
transfieren los segmentos de barra a una estación de embalaje
posterior, después de que dichos segmentos hayan sido descargados
desde los asientos (58) en los canales de tambor (50, 51, 52, 53)
caracterizada porque dichos asientos (58) son de una longitud
que es al menos el doble que la que presentan los segmentos de
barra y presentan una parte proximal y una parte distal con respecto
a dichos medios de frenado (48) y estando cada uno de los medios
transportadores (60, 61, 62, 63) asociado y sirviendo a una de las
partes proximal y distal de los asientos (58).
2. Instalación según la reivindicación 1, en la
que los medios para desviar los segmentos de barra comprenden dos
dispositivos desviadores (46), (47).
3. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que los medios para transportar
las barras comprenden unos dispositivos de alimentación instalados
corriente arriba de los dispositivos desviadores.
4. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que la estación de embalaje
posterior comprende unos medios para embalar los segmentos de
barra.
5. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que los dispositivos para cortar
en longitud comprenden una primera cizalla (45).
6. Instalación según la reivindicación 5, que
comprende una segunda cizalla (45') instalada fuera de la línea y
paralela a la primera cizalla (45).
7. Instalación según la reivindicación 5, que
comprende una cizalla de residuos que funciona en línea y está
sincronizada con la primera cizalla (45).
8. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende unas plataformas
elevadoras verticales (72) asociadas con unos respectivos
transportadores de rodillos horizontales, estando instalada cada
plataforma elevadora vertical (72) detrás de un respectivo par de
canales de tambor.
9. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende unas máquinas para atar
(73) destinadas a atar de segmentos.
10. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende unas bolsas (75) para
recoger los paquetes.
11. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores 4 a 10, que comprende unas guías de
rodillos (74) para descargar los paquetes de segmentos.
12. Instalación según la reivindicación 1, en la
que los medios transportadores comprenden unos tornillos sinfín de
doble rosca.
13. Instalación según la reivindicación 12, en
la que un par de canales de tambor cooperan con uno o más
respectivos tornillos sinfín, que no sean los conjuntos de
tornillos sinfín del otro par de canales de tambor.
14. Procedimiento para embalar barras realizado
por medio de una instalación según una de las reivindicaciones
anteriores, que comprende las etapas siguientes:
- a)
- cortar una barra de una longitud indefinida en segmentos de barra de una longitud predefinida;
- b)
- desviar los segmentos de barra hacia una pluralidad de líneas predefinidas;
- c)
- modificar la velocidad de los segmentos de barra hasta que se hayan alcanzado las respectivas velocidades predefinidas;
- d)
- alimentar, de forma cíclica, cada segmento de barra, por medio de un movimiento de traslación axial, primero alternadamente en la parte de un primer asiento (58) que es el más alejado de los medios de frenado (48) y a continuación, en la parte más próxima a los medios de frenado (48) de un segundo asiento adyacente al primero o viceversa;
- e)
- descargar cada segmento de barra desde una parte de un asiento (58) en los medios transportadores, asociados con dicha parte;
- f)
- trasladar los segmentos de barra a una estación de embalaje posterior.
15. Procedimiento según la reivindicación 14, en
el que cada segmento de barra se alimenta en el respectivo asiento,
de forma secuencial, primero en un primer canal de tambor de
diferentes pares y a continuación, en un segundo canal de tambor de
los mismos pares.
16. Procedimiento según la reivindicación 15, en
el que cada segmento de barra es descargado, de forma secuencial,
primero desde un primer canal de tambor de pares de diferentes
canales de tambor y a continuación, desde un segundo canal de
tambor de los mismos pares.
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