ES2876162T3 - Laminadora circular con rodillos de conformación y procedimiento de control de la posición de un rodillo de dicha laminadora - Google Patents
Laminadora circular con rodillos de conformación y procedimiento de control de la posición de un rodillo de dicha laminadora Download PDFInfo
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Abstract
Laminadora (2) circular que comprende - un armazón principal fijo (4); - un par de rodillos cilíndricos (62, 66), respectivamente interno y externo, destinados a conformar caras radiales (P2, P4) interna y externa de una pieza anular (P) y soportados por un primer armazón auxiliar (46) montado sobre el armazón principal; - un par de rodillos cónicos (82, 84), respectivamente superior e inferior, destinados a conformar caras frontales opuestas (P6, P8) de la pieza y soportados por un segundo armazón auxiliar (48) montado sobre el armazón principal; - al menos un conjunto de piñón-cremallera (272-273, 274-275, 292-293-295) de desplazamiento en traslación de un rodillo (68, 82) con respecto al armazón auxiliar que lo soporta; y - al menos un motorreductor eléctrico (172-178, 192, 194) de arrastre del piñón (273, 275, 293, 295) del conjunto de piñón-cremallera caracterizada porque: - el motorreductor eléctrico (172-178, 192, 194) está montado de forma fija con respecto a uno de los armazones auxiliares (46, 48); - un mecanismo de descarga de fluidos (M72, M74, M76, M78, M92) está intercalado en una cadena cinemática de transmisión de esfuerzo entre la cremallera (272, 274, 292) y el rodillo (66, 82) desplazado por esta cremallera; - el mecanismo de descarga de fluidos comprende al menos una cámara de volumen variable (C72, C74, C92) alimentada con fluido a presión y cuyo volumen varía en función de la posición relativa del rodillo (66, 82) y de la cremallera (272, 274, 292).
Description
DESCRIPCIÓN
Laminadora circular con rodillos de conformación y procedimiento de control de la posición de un rodillo de dicha laminadora
[0001] La invención se refiere a una laminadora circular que comprende dos pares de rodillos destinados a conformar caras radiales y caras frontales de una pieza anular.
[0002] En este tipo de laminadora, se sabe que los rodillos deben ser desplazados, en el curso del funcionamiento de la laminadora, para adaptar su posición a las dimensiones de la pieza en curso de conformación. De forma clásica, pueden usarse gatos hidráulicos para desplazar los rodillos. Esto obliga a disponer aceite a presión en cantidad importante, hasta el punto de que debe preverse una central hidráulica relativamente voluminosa cerca de la laminadora.
[0003] Para paliar este problema, por el documento WO-A-2009/125102, que forma la base del preámbulo de las reivindicaciones 1 y 15, se sabe usar, para desplazar rodillos de una laminadora circular, conjuntos de piñonescremalleras cuyo piñón es arrastrado en rotación por el árbol de salida de un motorreductor eléctrico. Para limitar los riesgos de ruptura en caso de irregularidad de la superficie con la que interacciona un rodillo, se prevé montar el motorreductor eléctrico en un soporte, a su vez articulado alrededor del eje de rotación del piñón, con respecto a un armazón de la laminadora. Además, se prevén medios de amortiguación para amortiguar el giro del soporte. El montaje del motorreductor eléctrico en un soporte articulado hace la laminadora más compleja, lo que aumenta su precio de coste y conlleva operaciones de mantenimiento suplementarias.
[0004] Son estos inconvenientes los que pretende remediar la invención más en particular proponiendo una laminadora circular en la que los rodillos pueden estar desplazados por un motorreductor eléctrico, sin que sea necesario instalar este motorreductor eléctrico en un soporte pivotante.
[0005] Para este fin, la invención se refiere a una laminadora circular que comprende un armazón principal fijo, un par de rodillos cilíndricos, respectivamente interno y externo, destinados a conformar caras radiales interna y externa de una pieza anular y soportados por un primer armazón auxiliar montado sobre el armazón principal, y un par de rodillos cónicos, respectivamente superior e inferior, destinados a conformar caras frontales opuestas de la pieza y soportados por un segundo armazón auxiliar montado sobre el armazón principal. Se prevé al menos un conjunto de piñón-cremallera de desplazamiento en traslación de un rodillo con respecto al armazón auxiliar que lo soporta y al menos un motorreductor eléctrico de arrastre del piñón de este conjunto de piñón-cremallera. De acuerdo con la invención, el motorreductor eléctrico está montado de forma fija con respecto a uno de los armazones auxiliares, mientras que un mecanismo de descarga de fluidos está intercalado en una cadena cinemática de transmisión de esfuerzo entre la cremallera y el rodillo desplazado por esta cremallera. Además, el mecanismo de descarga de fluidos comprende al menos una cámara de volumen variable alimentada con fluido a presión y cuyo volumen varía en función de la posición relativa del rodillo y de la cremallera.
[0006] Mediante la invención, el hecho de que el motorreductor eléctrico esté montado de forma fija con respecto al armazón principal o secundario simplifica la estructura general de la laminadora. En funcionamiento normal, el modo de montaje del motor permite constituir un punto fijo, lo que hace posible un control preciso del conjunto de piñón-cremallera, y por tanto de la posición del rodillo asociado. En caso de irregularidad en la superficie conformada por el rodillo, el mecanismo de descarga de fluidos permite absorber la sobrecarga transitoria transmitida a la cadena cinemática, sin que la cremallera se desplace y por tanto sin riesgo de dañar el motorreductor eléctrico.
[0007] Según aspectos ventajosos, pero no obligatorios de la invención, dicha laminadora puede incorporar una o más de las siguientes características, tomadas en cualquier combinación técnicamente permisible:
- La cadena cinemática comprende una barra de transmisión al rodillo de un movimiento de desplazamiento de la cremallera según un eje longitudinal de la barra y la cámara de volumen variable se define entre
• por una parte la barra o una pieza que forma parte solidaria con la barra; y
• por otra parte, la cremallera o una pieza fijada rígidamente a la cremallera.
- La cámara de volumen variable se define en el interior de la barra.
- Como variante, la cámara de volumen variable se define, según el eje longitudinal de la barra, entre la cremallera y la barra.
- La laminadora comprende un sistema de alimentación de la cámara de volumen variable con fluido bajo una presión superior o igual a 100 bares, preferentemente superior o igual a 200 bares, más preferentemente del orden de 250 bares.
- La cadena cinemática está configurada para que, en caso de irregularidad que sobresale de la superficie de una pieza anular conformada por el rodillo, el desplazamiento inducido por esta irregularidad en la barra tienda a expulsar el fluido a presión de la cámara de volumen variable, por reducción de su volumen.
- El mecanismo de descarga de fluidos comprende un pistón que forma parte solidaria con la cremallera y del cual una cara define la cámara de volumen variable.
- El pistón está montado de forma deslizante en el interior de la barra, según el eje longitudinal de la barra.
- El pistón forma parte solidaria con la cremallera por medio de un soporte de cremallera y de una varilla de unión entre el soporte de cremallera y el pistón, estando el soporte de cremallera y la varilla de unión montados también de forma deslizante en el interior de la barra, según el eje longitudinal de la barra.
- La laminadora comprende miembros de guiado en traslación, según el eje longitudinal de la barra, del soporte de cremallera y/o de la varilla de unión, en el interior de la barra, especialmente de los patines de guiado.
- La cámara de volumen variable se define entre la cara del pistón y una cubierta que obtura un volumen interno de la barra, en oposición al rodillo.
- Como variante, una parte de la barra es recibida de forma estanca en una cavidad interna definida por la cremallera y la cámara de volumen variable está formada por la porción de esta cavidad no ocupada por la barra.
- La cámara de volumen variable está conectada con el sistema de alimentación con fluido a presión por un conducto que atraviesa la cremallera.
- Cada rodillo móvil en traslación con respecto a un armazón secundario es desplazado por un conjunto de piñóncremallera arrastrado por un motorreductor eléctrico montado de forma fija con respecto a este armazón, con interposición de un mecanismo de descarga de fluidos en la cadena cinemática de transmisión de esfuerzo entre cada cremallera y el rodillo arrastrado por esta cremallera.
[0008] Según otro aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de control de la posición de al menos un rodillo de conformado de una cara de una pieza para conformar dentro de una laminadora circular que comprende un armazón principal fijo, un par de rodillos, respectivamente interno y externo, destinados a conformar caras radiales interna y externa de esta pieza y soportados por un primer armazón auxiliar montado sobre el armazón principal, así como un par de rodillos cónicos, respectivamente superior e inferior, destinados a conformar caras frontales opuestas de la pieza y soportados por un segundo armazón auxiliar montado sobre el armazón principal, comprendiendo esta laminadora también al menos un conjunto de piñón-cremallera de desplazamiento de un rodillo con respecto al armazón auxiliar que lo soporta y al menos un motorreductor eléctrico de arrastre del piñón de este conjunto de piñóncremallera. De conformidad con la invención, este procedimiento comprende las etapas que consisten en:
a) alimentar con fluido a presión una cámara de volumen variable integrada en un mecanismo de descarga intercalado en una cadena cinemática de transmisión de esfuerzo entre la cremallera y el rodillo desplazado por esta cremallera, para enrigidecer esta cadena cinemática en funcionamiento normal de la laminadora, y b) evacuar una parte al menos del fluido a presión de la cámara de volumen variable, mediante una variación dimensional de la cadena cinemática, en caso de irregularidad en la cara de la pieza para conformar conformada por el rodillo.
[0009] La invención se entenderá mejor y otras ventajas de la misma se mostrarán más claramente a la luz de la descripción que se ofrece a continuación de una realización de una laminadora y de un procedimiento de control según su principio, ofrecida únicamente a modo de ejemplo y hecha en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista en perspectiva de una laminadora según la invención;
- la figura 2 es una sección transversal longitudinal de principio de la laminadora, según el plano II en la figura 1; - la figura 3 es una vista a mayor escala del detalle III en la figura 1 cuando la laminadora está en una primera configuración de funcionamiento normal; por claridad del dibujo, en esta figura 3 se omiten algunas placas de soporte y un motorreductor y algunas barras se representan parcialmente desprendidas;
- la figura 4 es una vista a mayor escala del detalle IV en la figura 3;
- la figura 5 es una vista desde arriba que corresponde al detalle IV;
- la figura 6 es una vista análoga a la figura 4 cuando la laminadora está en una segunda configuración de funcionamiento, en caso de irregularidad en una superficie radial de una pieza en curso de conformado dentro de la laminadora;
- la figura 7 es una vista desde arriba que corresponde al detalle de la figura 6;
- la figura 8 es una vista a mayor escala del detalle VIII en la figura 1 en la que se omite una placa de guiado parcialmente por claridad del dibujo;
- la figura 9 es una vista en alzado en el sentido de la flecha IX en la figura 8 cuando la laminadora está en una primera configuración normal de funcionamiento; por claridad del dibujo, la placa de guiado se omite totalmente y
- la figura 10 es una vista análoga en la figura 9 cuando la laminadora está en una tercera configuración de funcionamiento, en caso de irregularidad en una superficie frontal de una pieza en curso de conformación en la laminadora.
[0010] La laminadora 2 representada en las figuras 1 a 10 comprende un armazón principal fijo 4 que define un eje longitudinal X2 de la laminadora 2. El armazón 2 soporta una jaula radial 6 que está montada de forma fija en este armazón, así como una jaula axial 8 móvil con respecto al armazón 4, según el eje X2.
[0011] Un primer armazón auxiliar 46 está montado de forma fija en el armazón principal 4 y constituye la armadura de la jaula radial 6. Un segundo armazón auxiliar 48 está montado sobre el armazón principal 4 pudiendo
moverse a lo largo del eje X2 con respecto a este armazón principal. El armazón auxiliar 48 constituye la armadura de la jaula axial 8.
[0012] Se denota por P una pieza en curso de conformación en la laminadora 2. Esta pieza está centrada en un eje XP vertical y perpendicular al eje X2. Se denotan respectivamente por P2 y P4 las superficies radiales interna y externa de la pieza P. De la misma forma, se denotan por P6 y P8 las superficies frontales superior e inferior de esta pieza P, cuando se coloca en la laminadora 2.
[0013] El armazón 46 de la jaula radial 6 soporta un rodillo principal cilíndrico 62 montado giratorio alrededor de un eje vertical Z62 y arrastrado en rotación por un motor eléctrico principal 64. El rodillo principal 62 está montado en la jaula radial 6 para apoyarse contra la superficie radial externa P4 de la pieza P.
[0014] El armazón 46 de la jaula radial 6 soporta también un rodillo secundario cilíndrico o mandril 66 montado de forma giratoria alrededor de un eje vertical Z66 paralelo al eje Z62. El rodillo secundario 66 está soportado por un travesaño 68 que puede moverse, en paralelo al eje X2, con respecto al armazón secundario 46 de la jaula radial 6. Para ello, el travesaño 68 forma parte solidaria con dos barras 72 y 74 que se extienden cada una según una dirección paralela al eje X2.
[0015] Los rodillos 62 y 66 son macizos y con sección circular.
[0016] Además, se monta una bandeja 70 debajo del travesaño 68 que está provista de un alojamiento 70A de recepción de la parte inferior del rodillo secundario 66. Esta bandeja 70 también puede moverse con respecto al armazón auxiliar 46 estando soportada por dos barras 76 y 78.
[0017] Se denotan respectivamente por X78, X74, X76 y X78 los ejes longitudinales de las barras 74 a 78 que son paralelos al eje X2.
[0018] La jaula radial 6 comprende también dos brazos de centrado de la pieza P, siendo solo uno de estos brazos de centrado visible en la figura 1 con la referencia 65.
[0019] Un sistema de elevación de cremalleras 77 y 79 permite levantar el travesaño 68 durante la colocación de la pieza P en la laminadora 2, y después bajarlo para introducir la parte inferior del rodillo secundario 66 en el alojamiento 70A de la bandeja 70.
[0020] En la jaula radial 6 se prevén varios motorreductores eléctricos, que son:
- dos motorreductores eléctricos 172 y 174 de arrastre de las barras 72 y 74, según sus ejes longitudinales respectivos X72 y X74,
- dos motorreductores eléctricos 176 y 178 de arrastre de las barras 76 y 78, según sus ejes longitudinales respectivos X76 y X78,
- dos motorreductores eléctricos 163 y 165 de arrastre en rotación de los brazos de centrado 65 y equivalente, alrededor de los ejes verticales Z63 y Z65.
[0021] El motorreductor 172 comprende un motor eléctrico 172A y un reductor 172B. Los otros motorreductores tienen la misma estructura, cada uno con un motor eléctrico asociado a un reductor.
[0022] En la figura 3, el motorreductor 174 se ha omitido, para permitir la visualización de la barra 74 y del piñón 273 asociado.
[0023] Las barras 72 a 78 permiten transmitir al rodillo 66 un movimiento de desplazamiento, paralelo al eje X2 y a cada uno de los ejes X72 a x 78, generado por los motorreductores 172 a 178.
[0024] Cada uno de los motorreductores 172 a 178 está montado de forma fija con respecto al armazón auxiliar 46 de la jaula radial 6. Por ejemplo, el motorreductor 172 está soportado rígidamente por una placa 46A que pertenece al armazón auxiliar 46. Asimismo, el motorreductor 174 está soportado rígidamente por una placa 46B que pertenece al armazón auxiliar 46. Los motorreductores 176 y 178 están soportados por placas 46C y 46D del armazón auxiliar 46. Por claridad del dibujo, las placas 46A y 46B se han omitido en las figuras 3 a 7. En la figura 1 se observa que soportan también los motorreductores 163 y 165. Sin embargo, esto no es obligatorio.
[0025] En funcionamiento normal de la laminadora 2, la pieza P es comprimida radialmente entre los rodillos 62 y 66 que son arrastrados en rotación, alrededor de los ejes Z62 y Z66, de forma directa por el motor 64, para el rodillo 62, e indirecta a través de la pieza P, para el rodillo 66.
[0026] Se usa un conjunto de piñón-cremallera para transmitir un movimiento de cada motorreductor 172 a 178 hacia el rodillo secundario o mandril 66, con el fin de controlar la posición de este rodillo en traslación según el eje X2.
[0027] Así, un piñón 273 está montado en el árbol de salida del reductor 172B. Este piñón 273 coopera con una cremallera 272 montada en la barra 72.
[0028] El montaje de la cremallera 272 en la barra 72 es rígido en configuración normal de uso de la laminadora 2. Sin embargo, este montaje comprende un grado de libertad, que puede ser implementado en caso de irregularidad en la superficie P2 de la pieza P, en un sentido en el que un relieve en saliente presente en esta superficie P2 tiende a desplazar el rodillo secundario o mandril 66 en dirección del eje XP. Asimismo, se implementa un grado de libertad en el montaje de la cremallera 272 en la barra 72 cuando una irregularidad procede de un relieve que sobresale de la superficie P4 que tiende a empujar la pieza P y el rodillo secundario 66 en dirección del eje XP, por reacción contra el rodillo principal 62 cuyo eje Z62 es fijo con respecto al armazón auxiliar 46.
[0029] Para ello, y como puede verse en las figuras 3 a 7, en la barra 72 está integrado un mecanismo de descarga de fluidos M72 que permite hacer posible un desplazamiento relativo, según el eje X72, entre el rodillo 62 y la cremallera 272, más en concreto entre la cremallera 272 y la barra 72 que está fijada rígidamente al rodillo 66, a lo largo del eje X2, por medio del travesaño 68.
[0030] En la figura 3, las tapas 46A y 46B se han omitido y las barras 72 y 74 se representan desprendidas por la mitad según un plano horizontal. Así se permite visualizar el mecanismo M72 y el mecanismo equivalente M74 asociado a la barra 74.
[0031] El mecanismo M72 comprende un soporte 720 rígidamente unido a la cremallera 272, por ejemplo, por tornillos no representados. Este soporte 720 es recibido en un alojamiento 722 dispuesto en el interior de la barra 72, con una longitud axial L722, medida en paralelo al eje X72, que es superior a la longitud axial L720 del soporte 720, también medida en paralelo a este eje. Así, el soporte 720 puede deslizarse en el interior del alojamiento 722, en paralelo al eje X72. El mecanismo M72 comprende también un pistón 724 que está dispuesto en un alojamiento terminal 726 dispuesto a la altura del extremo 72A de la barra 72 que está en oposición al travesaño 68, y por tanto al rodillo secundario 66. El alojamiento terminal 726 está obturado por una cubierta 728 fijada rígidamente a la barra 72.
[0032] El mecanismo M72 comprende también una varilla 723 de unión entre el soporte 720 y el pistón 724. La varilla 723, que está por ejemplo en apoyo simple contra el soporte 720 y el pistón 724, está dispuesta en un canal central y longitudinal 725 de la varilla 72 que une entre sí los alojamientos 722 y 726. La compresión de la varilla 723 entre el soporte 720 y el pistón 724 permite crear entre las piezas 720, 723 y 724 una unión rígida en traslación paralela al eje X72 cuando el soporte desplaza el pistón hacia la derecha en la figura 5 o cuando el pistón desplaza el soporte hacia la izquierda en esta figura.
[0033] Las piezas 72, 272, 720, 723 y 724 están hechas de metal, por ejemplo, de acero. Se prevén unos patines de guiado 727, por ejemplo, de bronce, en el soporte 720 para guiarlo al interior del alojamiento 722 y facilitar su deslizamiento. De la misma forma, se prevén unas anillas de guiado 729, por ejemplo, de cobre, alrededor de la varilla 723, en el interior del canal 725. Como variante, solo se prevén los patines 727 o los patines 729.
[0034] El pistón 724 está equipado con juntas de estanqueidad 724A que le permiten aislar una parte del alojamiento terminal 726, situado entre su cara 724B girada hacia la cubierta 728 y esta cubierta, del canal 725. Así, una cámara C72 de volumen variable se define en el alojamiento terminal 726, entre la cara 724B del pistón 724 y la cubierta 728.
[0035] A esta cámara de volumen variable C72 se le suministra aceite a presión a través de un orificio 728A de la cubierta 728 y un conducto 732 que pertenece a un sistema 73 de alimentación de la cámara C72 con aceite a presión, con una presión superior a 100 bares. En la práctica, la presión suministrada por el sistema 73 se elige como superior a 200 bares, preferentemente del orden de 250 bares. El sistema 73 puede comprender, como se representa esquemáticamente en las figuras 3, 5 y 7, una bomba 734 que suministra el aceite a la presión de referencia, colocándolo en un recipiente 736, mientras que una válvula antirretorno tarada 738 conecta el conducto 732 al recipiente 736. Otra válvula antirretorno 739, montada en sentido inverso al de la válvula antirretorno 738, en la salida de la bomba 732, evita que circule aceite a través de la bomba, en sentido inverso, es decir, de su salida hacia su entrada.
[0036] Así, el sistema 73 permite suministrar en el interior de la cámara C72 aceite a una presión igual a la presión de salida de la bomba 734. La válvula 738 está tarada, preferentemente, de manera que, si la presión en la cámara C72 y en el conducto 732 sobrepasa la presión de salida de la bomba 734, el aceite presente en el conducto 732 es reenviado hacia el recipiente 736, a través de esta válvula.
[0037] El sistema 73 es un sistema conocido en el campo de la hidráulica. Teniendo en cuenta el volumen de aceite que contiene, del orden de uno o dos litros, es mucho más fácil de implementar y mucho menos oneroso que las centrales usadas clásicamente en las laminadoras para alimentar gatos previstos para desplazar los rodillos de conformación.
[0038] El mecanismo de descarga M72 comprende la barra 72 así como las piezas y los volúmenes 720 a 729.
[0039] Por omisión, la presión del aceite presente en la cámara C72, del orden de 250 bares, es suficiente para enrigidecer la unión cinemática entre la cremallera 272 y la barra 72, y por tanto entre la cremallera 272 y el rodillo secundario 66, en funcionamiento normal de la laminadora 2.
[0040] Las barras 74, 76 y 78 están conectadas también con los motores 174, 176 y 178 por cadenas cinemáticas que incluyen cada una un mecanismo de descarga de fluidos del tipo del mecanismo M72, de manera que el mecanismo M74 usado para la barra 74 puede verse en la figura 3, mientras que los mecanismos correspondientes M76 y M78 usados para las barras 76 y 78 están ocultos por las placas 46C y 46D. El mecanismo de descarga M74 se introduce, por una parte, entre un conjunto que comprende un piñón 275 y una cremallera 274 y, por otra parte, el travesaño 68, por medio de la barra 74. Los mecanismos M76 y M78 se introducen, por una parte, entre los conjuntos de piñones-cremalleras montados en el pie de los motorreductores 176 y 178 y, por otra parte, la bandeja 70.
[0041] Por omisión, la laminadora está en la configuración de las figuras 3 a 5.
[0042] En la figura 3 se representa un único sistema de alimentación 73. En la práctica, se puede prever dicho sistema para alimentar el mecanismo de descarga M72, M74 o equivalente asociado a cada barra 74 a 78, o un sistema común a algunos o a todos estos mecanismos.
[0043] En caso de un relieve que sobresale de una de las superficies radiales P2 o P4 de la pieza P, el rodillo secundario 66 es desplazado temporalmente hacia el eje XP, lo que conlleva el desplazamiento del travesaño 68 y de la bandeja 70 en el mismo sentido, hacia la izquierda en la figura 2.
[0044] Este desplazamiento se transmite a las barras 72 a 78 que están conectadas rígidamente con las piezas 68 y 70.
[0045] En lo sucesivo, se analiza lo que sucede en la barra 72, entendiéndose que el funcionamiento es el mismo en las barras 74 a 78.
[0046] Bajo el efecto del desplazamiento temporal del travesaño 68, la barra 72 se desplaza bruscamente en dirección a la jaula axial 8, en el sentido de la flecha F1 en la figura 7. Conviene evitar que este movimiento se transmita al motorreductor 172, para limitar los riesgos de rotura y el desgaste prematuro de este material. Este desplazamiento de la barra 72 es transmitido a la cubierta 728, lo que tiene como efecto aumentar la presión del aceite en el interior de la cámara de volumen variable C72. Este aumento de presión se traduce en la expulsión del aceite de la cámara C72 hacia el sistema de alimentación 73, a través del orificio 728A. En este caso, la presión del aceite que sale de la cámara C72 es superior a la presión de salida de la bomba 734 y el aceite, bloqueado por la válvula antirretorno 739, circula de nuevo hacia el recipiente 736, a través de la válvula 738, como se representa mediante la flecha F2 en la figura 7.
[0047] En otros términos, debido al movimiento de la barra 72 en el sentido de la flecha F1, el pistón 724 que está fijado rígidamente a la cremallera 272 a través de la varilla 723 y el soporte 720, se desplaza en el interior del alojamiento 726 en un sentido de reducción del volumen de la cámara c 72. Esto permite que, en el sistema de referencia del armazón secundario 46, el pistón 724, la varilla 723, el soporte 720 y la cremallera 272 se mantengan fijos, mientras que la barra 72 se desplaza en el sentido de la flecha F1. En otros términos, el mecanismo de descarga M72 permite un desplazamiento relativo de la cremallera 272 y de la barra 72, lo que evita transmitir al piñón 273 y, a través de él, al motorreductor 172 una aceleración violenta que pueda dañar el motor 172A y/o el reductor 172B. El mecanismo de descarga M72 constituye así un mecanismo de protección del motor eléctrico 172A, del reductor 172B y del conjunto de piñón-cremallera 272-273 frente a aceleraciones violentas que puedan derivarse de irregularidades de superficie de la pieza P en curso de conformación en la laminadora 2.
[0048] La comparación de las figuras 5 y 7 permite remarcar que, incluso si la barra 71 se desplaza hacia la izquierda, en el sentido de la flecha F1, la cremallera 272 y el piñón 273 han conservado sus posiciones, debido a la reducción del volumen de la cámara C72.
[0049] La jaula axial 8 comprende dos rodillos cónicos 82 y 84 destinados a actuar respectivamente sobre la superficie frontal superior P6 y sobre la superficie frontal inferior P8 de la pieza P.
[0050] Los rodillos cónicos 82 y 84 son cada uno arrastrados en rotación por un motor eléctrico 86 o 88 y soportados por el armazón auxiliar 48.
[0051] El rodillo 82 está soportado por una platina 90 que puede moverse verticalmente, a lo largo de un eje Z90 paralelo a los ejes Z62 y Z66, con respecto al armazón secundario 48.
[0052] Para ello, la platina 90 se fija rígidamente a una zapata 91, a su vez enganchada en el extremo inferior 92A de una barra o columna 92. Al igual que las barras 72 a 78, la barra 92 permite transmitir al rodillo 82 un movimiento de desplazamiento en traslación según su eje longitudinal X92 confundido con el eje Z90.
[0053] El desplazamiento de la barra 92 según el eje Z90 se controla mediante una cremallera de doble conjunto de dientes 292, a su vez controlada por dos motorreductores 192 y 194 montados fijos en el armazón 48. Respectivamente, se montan piñones 293 y 295 en los árboles de salida de los motorreductores 192 y 194 y se engranan simultáneamente con los dos conjuntos de dientes previstos, a una y otra parte del eje Z90, en la cremallera 292.
[0054] La cremallera es guiada en traslación según el eje Z90 por rieles formados en placas de guiado 197 y 199, de manera que la placa 199 se ha desprendido parcialmente en la figura 8 y se ha retirado por completo en las figuras 9 y 10, por claridad de los dibujos. Las placas 197 y 199 forman parte del armazón auxiliar 48. Los motorreductores 192 y 194 se llevan al armazón 48 a través de la placa 197.
[0055] El extremo superior de la barra 92 forma un pistón 924 que está acoplado, de forma estanca mediante una junta 924A, en un alojamiento hueco 926 dispuesto en la parte baja de la cremallera 292, con el centro del mismo. Así se forma una cámara C92 de volumen variable definida entre la superficie superior 924B del pistón 924 y el fondo 926B del alojamiento 926. Un conducto 291 atraviesa la cremallera 292 en la totalidad de su altura, a partir del alojamiento 926, lo que permite conectar la cámara C92 con un sistema 93 de alimentación de aceite a presión para esta cámara. El sistema 93 comprende un conducto 932, una bomba 934, un recipiente de recuperación 936, una válvula antirretorno tarada 938 y una válvula antirretorno 739.
[0056] En la práctica, el sistema de alimentación 93 puede ser idéntico o no al sistema de alimentación 73. Estos sistemas pueden confundirse.
[0057] En funcionamiento normal de la laminadora 2 representada en las figuras 8 y 9, la presión en la cámara C92 es suficiente para que la unión cinemática entre la cremallera 292 y el rodillo cónico superior 82 sea rígida, lo que permite controlar de forma precisa la altura de este rodillo.
[0058] En caso de irregularidad que sobresale de la superficie frontal superior P6 o de la superficie frontal inferior, el rodillo 82 es desplazado hacia arriba, en el sentido de la flecha F3 en la figura 10, lo que se traduce en una traslación vertical hacia arriba de la platina 90, la zapata 91 y la barra 92. Esto tiene por efecto expulsar el aceite presente en la cámara C92 hacia el sistema 93, y por tanto hacia el recipiente 936 a través de la válvula 938, como se explica anteriormente en relación con la barra 72 y el sistema de alimentación 73, lo que representa la flecha F4.
[0059] El funcionamiento es comparable en este caso al mencionado anteriormente en relación con el mecanismo de descarga M72. Por tanto, en la jaula axial 8 se forma un mecanismo de descarga M92 que permite controlar con precisión la altura del rodillo cónico 82 con respecto al armazón auxiliar 48, en funcionamiento normal de la laminadora 2 y alojar una posible irregularidad de superficie en una de las superficies frontales P6 o P8, sin correr el riesgo de dañar los motorreductores 192 y 194, estando estos montados de forma rígida con respecto al armazón secundario 48.
[0060] Como variante, los sistemas 73 y 93 pueden ser sustituidos por otros sistemas de alimentación de las cámaras de volumen variable C72, C74, C92, ... con aceite a presión a una presión dada. Especialmente, se puede usar un depósito acumulador cargado con aceite a la presión deseada y asociado a una válvula de descarga tarada, o una cámara de cebado. En el caso de una cámara de cebado, la varilla 273 está conectada rígidamente con el soporte 720 y el pistón 724, lo que permite aspirar aceite en la cámara de cebado, en forma de una jeringa, antes de colocar la cámara de volumen variable C72 o equivalente bajo una presión del orden de 250 bares empujando el pistón 724, después de haber interrumpido la comunicación entre esta cámara y la cámara de cebado.
[0061] En el ejemplo descrito anteriormente, la invención se implementa para controlar el desplazamiento, en traslación con respecto a los armazones 46 y 48, de los rodillos 66 y 82. Como variante, puede usarse para uno solo de estos rodillos.
[0062] Según una variante no representada de la invención, las barras 72 y 74, por una parte, y las barras 76 y 78, por otra parte, pueden estar conectadas entre sí por travesaños traseros dispuestos en oposición al travesaño 68 y la bandeja 70. En este caso, puede preverse un conjunto de piñón-cremallera arrastrado por uno o varios motorreductores para controlar el desplazamiento de cada travesaño trasero según el eje X2. La estructura del conjunto de piñón-cremallera montada en el armazón auxiliar 46 puede inspirarse en la representada en las figuras para la jaula axial 8, con un equivalente de la barra 92 que está dispuesto horizontalmente y que fija cada travesaño trasero, en un sentido de separación con respecto al eje Z62 del rodillo principal 62.
[0063] Según otra variante, se usa un solo conjunto de piñón-cremallera para desplazar los dos travesaños
traseros y, a través de ellos, las cuatro columnas. Según otra variante más, un único travesaño conecta las cuatro barras 72 a 78.
[0064] El número de barras de tracción usadas para controlar la traslación del rodillo 66 a lo largo del eje X2 puede ser diferente de cuatro.
[0065] La realización y las variantes contempladas anteriormente pueden combinarse para generar nuevas realizaciones de la invención.
Claims (15)
1. Laminadora (2) circular que comprende
- un armazón principal fijo (4);
- un par de rodillos cilíndricos (62, 66), respectivamente interno y externo, destinados a conformar caras radiales (P2, P4) interna y externa de una pieza anular (P) y soportados por un primer armazón auxiliar (46) montado sobre el armazón principal;
- un par de rodillos cónicos (82, 84), respectivamente superior e inferior, destinados a conformar caras frontales opuestas (P6, P8) de la pieza y soportados por un segundo armazón auxiliar (48) montado sobre el armazón principal;
- al menos un conjunto de piñón-cremallera (272-273, 274-275, 292-293-295) de desplazamiento en traslación de un rodillo (68, 82) con respecto al armazón auxiliar que lo soporta; y
- al menos un motorreductor eléctrico (172-178, 192, 194) de arrastre del piñón (273, 275, 293, 295) del conjunto de piñón-cremallera
caracterizada porque:
- el motorreductor eléctrico (172-178, 192, 194) está montado de forma fija con respecto a uno de los armazones auxiliares (46, 48);
- un mecanismo de descarga de fluidos (M72, M74, M76, M78, M92) está intercalado en una cadena cinemática de transmisión de esfuerzo entre la cremallera (272, 274, 292) y el rodillo (66, 82) desplazado por esta cremallera; - el mecanismo de descarga de fluidos comprende al menos una cámara de volumen variable (C72, C74, C92) alimentada con fluido a presión y cuyo volumen varía en función de la posición relativa del rodillo (66, 82) y de la cremallera (272, 274, 292).
2. Laminadora según la reivindicación 1, caracterizada porque la cadena cinemática comprende una barra (72-78, 92) de transmisión al rodillo (66, 82) de un movimiento de desplazamiento de la cremallera (272, 274, 292) según su eje longitudinal (X72-X78, X92) de esta barra y porque la cámara de volumen variable (C72, C74, C92) se define entre
- por una parte, la barra (92) o una pieza (728) que forma parte solidaria con la barra (72); y
- por otra parte, la cremallera (292) o una pieza (724) fijada rígidamente a la cremallera (272).
3. Laminadora según la reivindicación 2, caracterizada porque la cámara de volumen variable (C72, C74) se define en el interior de la barra (72-78).
4. Laminadora según la reivindicación 2, caracterizada porque la cámara de volumen variable (C92) se define, según el eje longitudinal (X92) de la barra (92), entre la cremallera (292) y la barra.
5. Laminadora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende un sistema (73, 93) de alimentación de la cámara de volumen variable (C72, C74, C92) con fluido bajo una presión superior o igual a 100 bares, preferentemente superior o igual a 200 bares, más preferentemente del orden de 250 bares.
6. Laminadora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cadena cinemática está configurada para que, en caso de irregularidad que sobresale de la superficie (P2, P4, P6, P8) de una pieza anular (P) conformada por el rodillo (66, 82), el desplazamiento (F1, F3) inducido por esta irregularidad en la barra (72-78, 92) tiende a expulsar (F2, F4) el fluido a presión de la cámara de volumen variable (C72, C74, C92), por reducción de su volumen.
7. Laminadora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el mecanismo de descarga de fluidos (M72, M74, M76, M78) comprende un pistón (724) que forma parte solidaria con la cremallera (272) y del cual una cara (724B) define la cámara de volumen variable (C72, C74).
8. Laminadora según la reivindicación 2 y la reivindicación 7, caracterizada porque el pistón (724) está montado de forma deslizante en el interior de la barra (72), según el eje longitudinal (X72) de la barra.
9. Laminadora según la reivindicación 8, caracterizada porque el pistón (724) forma parte solidaria con la cremallera (272) por medio de un soporte de cremallera (720) y de una varilla (723) de unión entre el soporte de cremallera y el pistón, estando el soporte de cremallera y la varilla de unión también montados de forma deslizante en el interior de la barra (72), según el eje longitudinal (X72) de la barra.
10. Laminadora según la reivindicación 9, caracterizada porque comprende miembros (727, 729) de guiado en traslación, según el eje longitudinal de la barra (X72), del soporte de cremallera (720) y/o de la varilla de unión (723), en el interior de la barra, especialmente patines de guiado.
11. Laminadora según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque la cámara de volumen variable (C72, C74) se define entre la cara (724B) del pistón (724) y una cubierta (728) que obtura un volumen interno (726) de la barra, en oposición al rodillo (66).
12. Laminadora según la reivindicación 2, caracterizada porque una parte (924) de la barra (92) es recibida de forma estanca en una cavidad interna (926) definida por la cremallera (292) y porque la cámara de volumen variable (C92) está formada por la porción de esta cavidad no ocupada por la barra.
13. Laminadora según la reivindicación 5 y la reivindicación 12, caracterizada porque la cámara de volumen variable (C92) está conectada con el sistema de alimentación (93) con fluido a presión por un conducto (291) que atraviesa la cremallera (292).
14. Laminadora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cada rodillo (66, 82) móvil en traslación con respecto a un armazón secundario (46, 48) es desplazado por un conjunto de piñón-cremallera (272-273, 274-275, 292-293-295) arrastrado por un motorreductor eléctrico (172-178, 192, 194) montado de forma fija con respecto a este armazón, con interposición de un mecanismo de descarga de fluidos (M72, M74, M76, M78, M92) en la cadena cinemática de transmisión de esfuerzo entre cada cremallera (272, 274, 292) y el rodillo (66, 82) arrastrado por esta cremallera.
15. Procedimiento de control de la posición de al menos un rodillo (66, 82) de conformado de una cara (P2-P8) de una pieza (P) para conformar dentro de una laminadora circular (2) que comprende:
- un armazón principal fijo (4);
- un par de rodillos (62, 66), respectivamente interno y externo, destinados a conformar caras radiales (P2, P4) interna y externa de la pieza y soportados por un primer armazón auxiliar (46) montado sobre el armazón principal; - un par de rodillos cónicos (82, 84), respectivamente superior e inferior, destinados a conformar caras frontales (P6, P8) opuestas de la pieza y soportados por un segundo armazón auxiliar (48) montado sobre el armazón principal;
- al menos un conjunto de piñón-cremallera (272-273, 274-275, 292-293-295) de desplazamiento de un rodillo (66, 82) con respecto al armazón principal; y
- al menos un motorreductor eléctrico (172-178, 192, 194) de arrastre del piñón (273, 275, 293, 295) del conjunto de piñón-cremallera,
estando este procedimiento caracterizado porque comprende las etapas que consisten en:
a) alimentar con fluido a presión una cámara de volumen variable (C72, C74, C92) integrada en un mecanismo de descarga (M72, M74, m 76, M78, M92) intercalado en una cadena cinemática de transmisión de esfuerzo entre la cremallera (272, 274, 292) y el rodillo (66, 82) desplazado por esta cremallera, para enrigidecer esta cadena cinemática en funcionamiento normal de la laminadora (2), y
b) evacuar (F2, F4) una parte al menos del fluido a presión de la cámara de volumen variable (C72, C74, C92), mediante una variación dimensional de la cadena cinemática, en caso de irregularidad en la cara (P2-P8) de la pieza (P) conformada por el rodillo.
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