ES3060843T3 - Method and apparatus for straightening elongated elements - Google Patents

Abstract

El método para enderezar elementos alargados, en particular elementos metálicos, prevé disponer a lo largo de una línea de alimentación, para al menos un elemento (2) en una dirección de alimentación (A), un conjunto de estirado (3, 3') y un conjunto de enderezado (4, 4') que comprende al menos una primera unidad (40, 40') configurada para someter el elemento (2) a una acción de fluencia; luego, prevé alimentar el elemento (2) a lo largo de la línea de alimentación mediante dicho conjunto de estirado (3, 3') a través de dicho conjunto de enderezado (4, 4'), para detectar mediante un conjunto de medición (5) un dato relativo a la cantidad de energía gastada para dicha acción de fluencia, realizada sobre el elemento (2) por dicho conjunto de enderezado (4, 4') o, en particular, por dicha primera unidad (40, 40') del conjunto de enderezado y para enviar dicho dato indicativo de dicha cantidad de energía gastada a una unidad de procesamiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Método y aparato para enderezar elementos alargados

[0003] Campo técnico

[0004] La presente invención se refiere a un método y a un aparato para enderezar elementos alargados, en particular elementos metálicos, secciones metálicas y varillas para hormigón reforzado y productos similares.

[0005] Técnica anterior

[0006] Se conocen aparatos para procesar perfiles, en particular perfiles metálicos, que proporcionan conjuntos de enderezamiento, destinados a enderezar el material antes de utilizarse o antes de los procesos posteriores de corte a medida y posiblemente de flexión y calandrado. El enderezamiento es necesario para eliminar cualquier deformación que muestre el material, especialmente si está empaquetado en rollos y por lo tanto también se deforma por la misma condición de enrollado.

[0007] Se conocen diversos tipos de conjuntos de enderezamiento, por ejemplo con rodillos, rotores, rotores hiperbólicos. En cualquier caso, estos grupos permiten guiar el elemento a través de una trayectoria con bucles de curvatura alternos, destinados a impartir una acción de elasticidad que sirva para “cancelar” las deformaciones presentes en el material, enderezarlo y al mismo tiempo hacerlo más dúctil para dejar permanentemente el elemento en la configuración deseada, preferiblemente recto o con la geometría deseada, después del procesamiento posterior al enderezamiento. En otras palabras, la acción de elasticidad sirve para permitir una deformación “estable” a medida que el elemento se desdobla, lo que, por razones tecnológicas, no tiene las mismas características en toda su longitud.

[0008] Por ejemplo, los aparatos antes mencionados pueden comprender conjuntos de enderezamiento fabricadas por medio de una pluralidad de pares de ruedas o rodillos contrarrotatorios, escalonados a lo largo de la tubería de alimentación, a través de la cual se alimenta el elemento, para someter cada sección del elemento en tránsito a acciones de elasticidad cíclicas debidas a la flexión, destinadas a eliminar la curvatura original.

[0009] La patente US-1.239.175 ilustra, por ejemplo, un aparato para enderezar alambres de metal, que comprende un primer conjunto de ruedas contrarrotatorias y un segundo conjunto de ruedas contrarrotatorias, dispuestos en planos mutuamente ortogonales.

[0010] En cualquier caso, las unidades de enderezamiento requieren acciones de ajuste para adaptar la sinuosidad de la trayectoria, y por lo tanto las acciones de enderezamiento, al tipo y estado más o menos deformados del material que va a tratarse.

[0011] Solo recientemente este ajuste se ha automatizado al menos parcialmente, ya que, hasta hace poco, el operario lo realizaba manualmente y, basándose en la detección visual y su propia experiencia, cambiaba la configuración de los diversos elementos de enderezamiento, hasta lograr, a través de intentos posteriores, un resultado considerado aceptable. Más precisamente, el operador observó cada pieza producida, comprobando visualmente la presencia de cualquier curvatura residual. En este caso, identificó su orientación, por ejemplo basándose en la huella dejada en el material por los medios de corte. En particular, el operador estimó visualmente los componentes cartesianos de esta curvatura residual e intervino de manera correspondiente en los medios de enderezamiento involucrados.

[0012] El solicitante ha propuesto diversas soluciones para facilitar y automatizar este paso. Por ejemplo, la patente EP3445509 ilustra un método y un aparato para ajustar automáticamente el enderezamiento de elementos alargados de metal. En particular, la patente ilustra un conjunto de detección que comprende al menos un primer elemento sensor colocado en un primer plano de detección y un segundo elemento sensor colocado en un segundo plano de detección, para detectar respectivamente al menos un primer dato y un segundo dato, indicando respectivamente un valor instantáneo de la distancia desde una sección del elemento que se está procesando. Estas mediciones, procesadas adecuadamente por una unidad de control, se utilizan para proporcionar indicaciones del grado de enderezamiento obtenido y, por lo tanto, indicaciones de regulación para los elementos de enderezamiento.

[0013] Además, la patente EP3209973, del mismo solicitante, ilustra un sensor magnetorresistivo que puede utilizarse para detectar el posicionamiento de una sección del elemento que se está procesando, para proporcionar automáticamente datos indicativos de cualquier flexión residual a la unidad de control de un aparato de procesamiento, útiles para un ajuste automático de los elementos de enderezamiento.

[0014] Más precisamente, en la técnica se conocen soluciones que, basándose en las mediciones de la curvatura del material, recogidas corriente abajo de los elementos de enderezamiento, actúan en retroalimentación para ajustar los elementos de enderezamiento.

[0015] Sin embargo, las soluciones conocidas no satisfacen completamente las necesidades del sector específico, ya que la corrección realizada en la retroalimentación no siempre es capaz de eliminar de modo efectivo y estable las deformaciones residuales presentes en el material.

[0016] Descripción

[0017] El objetivo de la presente invención es resolver los problemas anteriormente mencionados, ideando un método y un aparato para enderezar elementos alargados, en particular elementos metálicos, que logre un enderezamiento eficaz, en particular estable en el tiempo, de una manera fácil.

[0018] Un objetivo adicional de la presente invención es ofrecer un método y un aparato para enderezar elementos alargados, en particular elementos metálicos, que enderezan estos elementos de una manera completamente automática. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un método y un aparato que permitan enderezar elementos alargados, respetando los requisitos impuestos por la ley y las regulaciones en vigor para los perfiles metálicos que van a utilizarse, en particular, en el sector de la construcción.

[0019] Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar un método y un aparato que permitan enderezar elementos alargados con un consumo de energía óptimo, lo que evita el desperdicio y el esfuerzo excesivo en los miembros del aparato, reduciendo por lo tanto el consiguiente desgaste.

[0020] Otro objetivo de la invención es proporcionar un aparato para enderezar elementos alargados, en particular elementos metálicos, que tenga una construcción y una concepción funcional sencillas, una utilización segura y fiable, así como un coste relativamente bajo.

[0021] Los propósitos anteriormente mencionados se logran, según la presente invención, mediante el método para enderezar elementos alargados, en particular elementos de metal, según la reivindicación 1, así como mediante el aparato de enderezamiento según la reivindicación 11.

[0022] El método para enderezar elementos alargados, en particular elementos metálicos, según la invención, prevé disponer, para al menos un elemento a lo largo de una tubería de alimentación en una dirección de alimentación, en cualquier orden, al menos un conjunto de estiramiento y al menos un conjunto de enderezamiento que comprenden al menos una primera unidad, configurada para someter el elemento a una acción de elasticidad. El método permite después alimentar el elemento a lo largo de dicha tubería de alimentación por medio del conjunto de estiramiento a través del al menos un conjunto de enderezamiento, así como detectar, por medio de un conjunto de medición, un dato que puede correlacionarse con la cantidad de energía gastada para dicha acción de elasticidad, realizada en particular por la primera unidad del conjunto de enderezamiento o por todo el conjunto de enderezamiento.

[0023] Los datos antes mencionados, correlacionados con la cantidad de consumo de energía antes mencionada, se envían después a una unidad de procesamiento, que a su vez procesa, por correlación, un grado de elasticidad obtenido en el elemento alimentando al mismo a través del conjunto de enderezamiento.

[0024] Básicamente, el método según la invención se basa en una correlación entre la cantidad de energía consumida por el conjunto de enderezamiento, en particular por la primera unidad mencionada anteriormente, y el grado de elasticidad experimentado por el elemento.

[0025] En otras palabras, el método permite realizar una detección directa o indirecta del consumo de energía mencionado anteriormente, midiendo una cantidad fácilmente medible, por ejemplo la temperatura del elemento, el esfuerzo axial en al menos un elemento del enderezador, como una reacción restrictiva producida por la acción de elasticidad sobre el elemento, la absorción eléctrica de un conjunto de accionamiento del conjunto de estiramiento o la frecuencia de activación de una parte del conjunto de enderezamiento, configurado para una corrección precisa del grado de enderezamiento. Cada una de estas mediciones representa, posiblemente también por separado, un indicador cuantitativo, proporcional a la energía transferida al elemento debido a la deformación experimentada.

[0026] El método también puede proporcionar una combinación de estas detecciones directas o indirectas.

[0027] La determinación del grado de elasticidad obtenido gracias al conjunto de medición permite entonces establecer si es suficiente para obtener un enderezamiento estable o, por el contrario, si es excesivo, para evitar dañar excesivamente el material que constituye el elemento.

[0028] Para este propósito, el método permite comparar el grado de elasticidad elaborado de este modo con un valor umbral mínimo, para ajustar adecuadamente los elementos de enderezamiento de la primera unidad, si este umbral no se ha alcanzado inicialmente.

[0029] El método implica comparar el grado de elasticidad procesado con un valor umbral máximo, para evitar una elasticidad excesiva del elemento, lo que podría provocar el deterioro de las características mecánicas del elemento, así como un gasto excesivo de energía de procesamiento y un desgaste prematuro e innecesario de las partes del aparato. Preferiblemente, el método prevé que la unidad de procesamiento realice una retroalimentación apropiada sobre la unidad de enderezamiento, en particular sobre la primera unidad, procesando además un comando de ajuste basándose en el grado de elasticidad relacionado con dicho dato indicativo.

[0030] Según la invención, el método puede borrar de modo estable la “memoria” de la forma previamente asumida por el elemento, actuando preferiblemente en un intervalo de ajuste en el que la elasticidad experimentada por el elemento al pasar a través del elemento de enderezamiento sea al menos suficiente o la más adecuada para obtener un resultado óptimo en términos de estabilidad y consumo de energía o no excesivo, es decir tal como dañar el material modificando las características mecánicas establecidas.

[0031] De hecho, el material del que se elabora el elemento, por ejemplo el acero, suele tener una elasticidad que tiende a hacer que vuelva al menos en parte a su geometría original cuando se deforma de modo forzado.

[0032] Usualmente, si el elemento se enrolla en rollos, tiene una curvatura principal dada por el enrollamiento del rollo, pero también otras anomalías de forma, por ejemplo deformaciones, orientadas en diferentes direcciones, cuyo radio de curvatura es presumiblemente diferente y accidental con respecto al de la curvatura principal.

[0033] Según la invención, esta “memoria de forma” se elimina, controlando eficazmente el grado de elasticidad y, por lo tanto el grado de deformación no elástica, impuesto en al menos una parte de la sección del elemento mediante los elementos de enderezamiento, para obtener un enderezamiento estable.

[0034] El control del grado de elasticidad, en otras palabras, permite la determinación de la parte de la sección del elemento realmente afectada por la elasticidad o la plastificación. Si esta parte es suficiente, con respecto a toda la sección, entonces el elemento puede enderezarse de forma estable, incluso si la parte restante se deforma de modo elástico. Esta parte se controla de un modo óptimo, según un aspecto del método, comparando el grado de elasticidad procesado con los valores umbral mínimo y máximo, como se menciona anteriormente, para garantizar un enderezamiento eficaz, pero también para evitar que la acción de elasticidad sea excesiva y que por lo tanto implique un desperdicio de energía, así como el deterioro inútil del elemento y de los elementos mecánicos del conjunto de estiramiento y del conjunto de enderezamiento.

[0035] Preferiblemente, también es importante comprobar que la acción de elasticidad no supere el valor umbral máximo, para evitar la alteración de las características mecánicas del material y, en cambio, garantizar el cumplimiento de los requisitos impuestos a los materiales por la normativa vigente, por ejemplo, por las normas denominadas “eurocódigos”, aplicables a los materiales de construcción.

[0036] El método prevé preferiblemente la alimentación del elemento a través de al menos una segunda unidad del conjunto de enderezamiento, dispuesto corriente abajo de la primera unidad, para ejercer una acción de corrección o enderezamiento precisa sobre la misma, orientada a cooperar con la primera unidad de modo que el elemento alcance el grado de enderezamiento deseado.

[0037] Esta acción de corrección puede ejercerse preferiblemente con la coordinación de un conjunto de detección dispuesto corriente abajo de la segunda unidad de corrección, configurada para detectar un dato de posición del elemento, indicativo del grado de enderezamiento del elemento corriente abajo del conjunto de enderezamiento, preferiblemente de la segunda unidad, y posiblemente permitiendo la regulación por retroalimentación de la segunda unidad.

[0038] Este conjunto de detección puede ser por ejemplo del tipo en contacto con el elemento que va a enderezarse, por ejemplo del tipo ilustrado en la solicitud WO2020/230181 del mismo solicitante, o sin contacto, por ejemplo mediante el uno o más sensores del tipo ilustrado en la patente EP3445509 o en la solicitud WO2020/174507 del mismo solicitante, o más generalmente por ejemplo sensores magnetorresistivos, ópticos, láser o similares.

[0039] Preferiblemente, el dato indicativo de la cantidad de energía gastada anteriormente mencionada es la frecuencia con la que se activa la segunda unidad para realizar la corrección o el ajuste preciso.

[0040] En este caso, el valor umbral mínimo corresponde a un valor de frecuencia máxima, lo que puede indicar una activación excesiva de la segunda unidad y por lo tanto un grado insuficiente de elasticidad del elemento.

[0041] El valor umbral máximo en este caso corresponde a un valor de frecuencia mínimo, indicativo de una activación reducida de la segunda unidad y por lo tanto de un grado excesivo de elasticidad del elemento.

[0042] El método comprende preferiblemente los pasos adicionales para detectar la frecuencia con la que se activa la segunda unidad, comprobar si el valor detectado está incluido en un intervalo entre dicho valor de frecuencia mínimo y dicho valor de frecuencia máximo e intervenir en un ajuste de la primera unidad si el valor de frecuencia detectado está fuera de dicho intervalo.

[0043] Preferiblemente, el método prevé que los datos indicativos de dicha cantidad de energía sean una variación de temperatura. En este caso, dicho conjunto de medición detecta en el elemento un valor de temperatura actual corriente abajo de la primera unidad del conjunto de enderezamiento y, preferiblemente, un valor de referencia de temperatura corriente arriba de la primera unidad.

[0044] Dicha variación de temperatura resulta entonces de la diferencia entre el valor actual y dicho valor de referencia, o entre el valor actual y la temperatura ambiente, si se asume que el elemento entra en el conjunto de enderezamiento en esta condición de temperatura.

[0045] También es posible prever que dicho valor de temperatura actual se detecte corriente abajo de la segunda unidad del conjunto de enderezamiento, en la que puede detectarse el aumento en el consumo de energía, considerando que se reduce la contribución de las operaciones de ajuste precisas del enderezamiento que ocurren a través de esta segunda unidad.

[0046] Esencialmente, en este caso, el método permite medir indirectamente la cantidad de energía gastada para la acción de elasticidad sobre el elemento.

[0047] En otras palabras, en este caso, el método implica medir el efecto debido a la acción de elasticidad, en términos de transformación en calor, de la transferencia de energía mecánica al elemento. La diferencia de temperatura leída entre la entrada y la salida del conjunto de enderezamiento, en particular de la primera unidad, permite rastrear eficazmente la cantidad de consumo de energía y por lo tanto el grado de elasticidad conferido al elemento.

[0048] Alternativa o adicionalmente, el método puede proporcionar que los datos indicativos de la cantidad de energía sean una variación en la absorción de una unidad de accionamiento del conjunto de estiramiento. El conjunto de medición detecta después un valor de absorción.

[0049] Básicamente, en este caso la cantidad de energía gastada en el elemento para su elasticidad se mide directamente. Este método para implementar el método según un aspecto de la invención, para medir la cantidad de energía gastada para estirar el elemento hasta el límite elástico, puede verse comprometido por la inclusión no deseada, en la medición, de la absorción requerida para desenrollar el elemento y de la inercia de la bobina relativa puesta en movimiento que, además, varía con el consumo de esta última. Esta tasa de absorción, que normalmente es discontinua, debido únicamente al estiramiento, podría distorsionarse aún más por el efecto de las acciones de frenado, por ejemplo de origen mecánico, que pueden oponerse al desenrollado regular del elemento. Los aparatos, en general, estiran el elemento de forma discontinua, debido a las aceleraciones y desaceleraciones debidas a la acción de desenrollado y a las acciones de inercia que surgen, también en función de la velocidad de trabajo establecida.

[0050] Para superar estas circunstancias, es posible prever alimentar el elemento de desenrollado y medir continuamente la absorción asociada con la unidad de accionamiento del conjunto de estiramiento. El valor mínimo detectado en un intervalo de tiempo determinado se detecta después. Este valor mínimo corresponde presumiblemente a la circunstancia en la que el elemento no se tensa por la unidad de desenrollado y por lo tanto la absorción medida en el conjunto de estiramiento en su lugar depende solo del cruce del conjunto de enderezamiento, por lo tanto de la acción de elasticidad ejercida.

[0051] Por lo tanto, el método según la invención permite no desgastar excesivamente el aparato y controlar el consumo de electricidad manteniéndolo en el mínimo estrictamente necesario para obtener el resultado deseado.

[0052] El método según la invención es aplicable a cualquier tipo de conjunto de enderezamiento, por ejemplo con rodillos, rotores, rotores hiperbólicos, con las adaptaciones apropiadas a casos individuales.

[0053] El aparato para enderezar elementos alargados, en particular elementos metálicos, según la invención, incluye un conjunto de estiramiento y un conjunto de enderezamiento equipados con al menos una primera unidad configurada para someter el elemento a una acción de elasticidad. El aparato también comprende un conjunto de medición configurado para detectar un dato indicativo de la cantidad de energía gastada para la acción de elasticidad mencionada anteriormente, realizada en particular por la primera unidad del conjunto de enderezamiento, así como una unidad de procesamiento configurada para correlacionar los datos indicativos de dicha cantidad de energía con un grado de elasticidad obtenido en el elemento al pasar a través del conjunto de enderezamiento.

[0054] La unidad de procesamiento también está configurada para comparar dicho grado de elasticidad procesado con un valor umbral mínimo y/o con un valor umbral máximo, que corresponde, respectivamente, a un grado de elasticidad insuficiente para obtener un enderezamiento deseado y a un grado de elasticidad excesivo, que puede provocar el deterioro del elemento y/o a un consumo de energía excesivo.

[0055] Preferiblemente, el conjunto de medición comprende al menos un dispositivo sensor de temperatura, preferiblemente del tipo sin contacto, por ejemplo un detector láser o un captador de imágenes térmico.

[0056] Preferiblemente, el conjunto de medición está configurado para detectar un valor de temperatura actual del elemento corriente abajo de la primera unidad del conjunto de enderezamiento y, preferiblemente, un valor de referencia de temperatura del elemento corriente arriba de la primera unidad. Los datos indicativos de la cantidad de energía mencionada anteriormente son entonces una variación de temperatura que resulta de la diferencia entre el valor actual y el valor de referencia de temperatura.

[0057] El conjunto de medición comprende preferiblemente al menos un sensor de absorción de energía, conectado a una unidad de accionamiento del conjunto de estiramiento.

[0058] El conjunto de medición está configurado preferiblemente para detectar un valor de absorción actual y un valor de referencia de absorción. Dichos datos indicativos de la cantidad de energía absorbida por el elemento son entonces un cambio en la absorción resultante de la diferencia entre el valor actual y el valor de referencia de absorción. El conjunto de medición comprende preferiblemente al menos un sensor para medir el esfuerzo axial, conectado al soporte del soporte de enderezamiento y configurado para detectar un dato indicativo de la reacción de restricción transmitida por el elemento al soporte según dicha acción de elasticidad, por lo tanto, indicativo de dicha acción. El conjunto de medición está configurado preferiblemente para detectar un valor de esfuerzo axial actual. Dichos datos indicativos de la cantidad de energía absorbida por el elemento como resultado de la acción de elasticidad son entonces una medida de dicho esfuerzo axial.

[0059] Preferiblemente, el aparato comprende, en este caso, al menos un dispositivo sensor del tipo de un extensómetro o una celda de carga, para detectar este esfuerzo axial.

[0060] El aparato también comprende preferiblemente un conjunto de detección dispuesto corriente abajo del conjunto de enderezamiento para detectar un dato de posición, indicativo de la curvatura residual o el grado de enderezamiento del elemento, por ejemplo según la patente EP3445509 o según las solicitudes WO2020/174507 o WO2020/230181 del mismo solicitante.

[0061] El conjunto de enderezamiento comprende preferiblemente una segunda unidad, dispuesta corriente abajo de la primera unidad o en la parte final de la misma, y configurada para realizar una corrección precisa del enderezamiento realizado en el elemento. Alternativamente, la segunda unidad puede fabricarse mediante una extensión de la primera unidad, en particular mediante un grupo de ruedas respectivo, para realizar dicho ajuste o corrección preciso de la acción de enderezamiento, con una elasticidad ya realizada en el elemento por la primera unidad.

[0062] El aparato puede incluir varios conjuntos de enderezamiento, por ejemplo dispuestas en planos que inciden mutuamente.Eneste caso, es preferible detectar un grado de elasticidad para cada conjunto de enderezamiento. El conjunto de medición mencionada anteriormente puede incluir al menos un detector de frecuencia configurado para detectar la frecuencia con la que se activa la segunda unidad para realizar la corrección o el ajuste preciso. En este caso, dicho valor umbral mínimo corresponde a un valor de frecuencia máxima y dicho valor umbral máximo corresponde a un valor de frecuencia mínimo.

[0063] El detector de frecuencia puede estar conformado por el mismo registro de memoria de la unidad de control del aparato, que registra las acciones de ajuste realizadas en la segunda unidad. Alternativamente, el detector de frecuencia puede ser un dispositivo adicional, previsto para detectar dicha frecuencia de activación de la segunda unidad.

[0064] La unidad de procesamiento puede configurarse para comprobar si el valor de frecuencia detectado por dicho detector de frecuencia está incluido en un intervalo entre dicho valor de frecuencia mínimo y dicho valor de frecuencia máximo y para intervenir en un ajuste de la primera unidad si el valor de frecuencia detectado está fuera de este intervalo. El método y el aparato según la invención pueden aplicarse al suministro de energía de uno o más elementos al mismo tiempo.

[0065] Descripción de los dibujos

[0066] Los detalles de la invención resultarán más evidentes a partir de la descripción detallada de una realización preferida del aparato para enderezar elementos alargados, en particular elementos de metal, según la invención, ilustrada a modo de ejemplo en los dibujos adjuntos, en donde:

[0067] Las figuras 1 y 2 son respectivamente una vista en perspectiva y una vista frontal del aparato para enderezar elementos alargados, según la invención;

[0068] las figuras 3 y 4 son respectivamente una segunda realización del aparato según la invención, en la que se utiliza un conjunto de enderezamiento adicional.

[0069] Descripción de las realizaciones de la invención

[0070] Con referencia a las figuras 1 y 2, un aparato para enderezar elementos alargados 2, en particular varillas y perfiles metálicos se indica como un todo con el número de referencia 1.

[0071] El aparato 1 puede utilizarse para el procesamiento de solo un elemento 2 a la vez o de una pluralidad de elementos 2, por ejemplo un par, alimentados simultáneamente.

[0072] El aparato 1 comprende un conjunto 3 de estiramiento, un conjunto 4 de enderezamiento y un conjunto 5 de medición, preferiblemente en sucesión a lo largo de una tubería de alimentación según una dirección A de alimentación.

[0073] El conjunto 3 de estiramiento comprende un par de ruedas 3a, 3b, que están opuestas entre sí con respecto a la tubería de alimentación y giran en sentido contrarrotatorio, alrededor de los ejes de rotación que se encuentran en el mismo plano ortogonal a la dirección de alimentación. Las ruedas del conjunto 3 de estiramiento, tal como se conoce en la técnica, pueden moverse alternativamente entre una condición de reposo, en la que se alejan de la tubería de alimentación y no se acoplan al elemento 2 que va a arrastrarse, y una condición activa, en la que las ruedas se acercan al elemento 2, para imponer una acción de arrastre en el mismo.

[0074] Al menos una de las ruedas de accionamiento, por ejemplo la rueda 3a desde un primer lado de la tubería de alimentación o ambas se hace girar mediante una unidad de accionamiento adecuada, que comprende al menos un elemento de motor conocido en la técnica. Esta unidad de accionamiento absorbe una cantidad de energía para ejercer la acción de estiramiento del elemento 2 en particular a través del conjunto 4 de enderezamiento.

[0075] Es posible proporcionar una unidad de detección asociada con dicha unidad de accionamiento, para medir tal cantidad de energía absorbida.

[0076] El conjunto 3 de estiramiento puede comprender uno o más conjuntos y puede ser de cualquier tipo, por ejemplo con ruedas, orugas, alicates o una combinación de estos tipos, siempre que sea adecuado para el propósito de suministrar al elemento 2, por ejemplo tirando del mismo o empujándolo, a través del aparato 1.

[0077] El conjunto 3 de estiramiento puede disponerse en cualquier posición del aparato, por ejemplo, corriente arriba, corriente abajo o entre los conjuntos 4 de enderezamiento, si se proporciona en una pluralidad, como se describe a continuación, o puede fabricarse mediante al menos parte del conjunto de enderezamiento, motorizando adecuadamente ciertas partes de la misma.

[0078] El conjunto 4 de enderezamiento comprende una primera unidad 40 y, preferiblemente, una segunda unidad 41 de enderezamiento.

[0079] En la realización ilustrada en las figuras 1 y 2, la primera unidad 40 y la segunda unidad 41 son del tipo de rodillo, pero es posible prever que una o ambas sean de un tipo diferente, por ejemplo del tipo con rotores o rotores hiperbólicos o incluso mixtos.

[0080] La primera unidad 40 comprende, por ejemplo una primera serie de rodillos 40a y una segunda serie de rodillos 40b, que están opuestos y escalonados a lo largo de la tubería de alimentación.

[0081] Como es conocido, los rodillos 40a, 40b pueden moverse alternativamente entre una condición de reposo, lejos del elemento 2, y una condición de trabajo, en la que se mueven mutuamente cerca para acoplarse al elemento 2, definiendo una trayectoria en circuito entre ellos destinada a ejercer una acción de elasticidad y por lo tanto de enderezamiento sobre el elemento alimentado 2.

[0082] Más precisamente, esta acción de elasticidad sirve para plastificar al menos parte de cada sección del elemento 2, para anular la “memoria” de las deformaciones o curvaturas anteriores presentes en el elemento 2.

[0083] La segunda unidad 41 está dispuesta corriente abajo de la primera unidad 40 o parte de la misma, para realizar una acción de corrección denominada “fina” del enderezamiento. Puede ser de un tipo conocido, por ejemplo del tipo ilustrado en la patente EP2600991 o en la patente EP 0947256 del mismo solicitante. Alternativamente, la segunda unidad 41 puede fabricarse mediante una parte final de la primera unidad 40, o mediante una extensión de la misma, en particular mediante un grupo de ruedas respectivo, para realizar dicho ajuste o corrección “fino” de la acción de enderezamiento con la elasticidad ya realizada en el elemento 2 por la primera unidad 40.

[0084] La segunda unidad 41 comprende, por ejemplo, un par de ruedas 41a de contraste, que están opuestas y escalonadas con respecto a una rueda central 41b. Las ruedas 41a de contraste y la rueda central 40b pueden moverse mediante un ajuste, moviéndose recíprocamente cerca o alejándose, para acentuar o, por el contrario, reducir la acción correctiva ejercida por la segunda unidad 41.

[0085] El aparato 1 también incluye un conjunto 5 de medición, configurado para detectar un dato indicativo de la cantidad de energía absorbida por el elemento 2 debido a la acción de enderezamiento a través del conjunto 4 de enderezamiento. Esencialmente, estos datos son indicativos del grado de elasticidad del elemento 2 y, por lo tanto de la efectividad y estabilidad del enderezamiento.

[0086] Preferiblemente, el conjunto 5 de medición detecta dichos datos, en relación con la acción de enderezamiento, en particular la acción de elasticidad, ejercida sobre el elemento 2 por la primera unidad 40.

[0087] El conjunto 5 de medición puede comprender por ejemplo un dispositivo sensor 50, por ejemplo un captador de imágenes térmico o un detector láser, configurado para detectar un valor de temperatura real del elemento 2 corriente abajo del conjunto 4 de enderezamiento, preferiblemente corriente abajo de la primera unidad 40, entre la primera unidad 40 y la segunda unidad 41, o, alternativamente, corriente abajo de la segunda unidad 41. En este último caso, el valor actual también se ve afectado por el efecto de la acción de acabado ejercida por la segunda unidad 41, que es muy baja en comparación con la acción de elasticidad ejercida especialmente por la primera unidad 40, pero que también es representativa de una pequeña contribución de energía para el enderezamiento.

[0088] El conjunto 5 de medición comprende preferiblemente un dispositivo sensor adicional 51 configurado para detectar un valor de referencia de la temperatura del elemento 2 corriente arriba del conjunto 4 de enderezamiento.

[0089] Los datos indicativos pueden representarse después mediante la variación de temperatura a través del conjunto 4 de enderezamiento o, en particular, a través de la primera unidad 40.

[0090] En este caso, la variación de temperatura puede venir dada por la diferencia entre el valor de temperatura actual medido por el dispositivo sensor 50 y el valor de referencia dado por la temperatura ambiente, asumiendo que el elemento 2 se introduce a esta temperatura en el conjunto 4 de enderezamiento.

[0091] Alternativamente, la variación de temperatura Δt puede determinarse por la diferencia entre el valor actual medido por el dispositivo sensor 50 y el valor de referencia medido por el dispositivo sensor 51 adicional.

[0092] El aparato incluye una unidad de procesamiento configurada para procesar los datos indicativos de la energía gastada para la acción de elasticidad sobre el elemento 2, procesando los valores actuales medidos, por ejemplo de la temperatura.

[0093] Alternativa o adicionalmente, la unidad de procesamiento puede procesar estos datos indicativos basándose en el esfuerzo axial ejercido sobre el enderezador según la acción de elasticidad y/o basándose en la energía absorbida de este modo.

[0094] El esfuerzo axial puede medirse por medio de al menos un dispositivo sensor conectado, por ejemplo al soporte del conjunto de enderezamiento, realizado preferiblemente por medio de un dispositivo extensómetro o un dispositivo de celda de carga.

[0095] La corriente y el valor de referencia de la energía absorbida, en particular, pueden medirse por medio de un dispositivo sensor respectivo conectado a la unidad de accionamiento del conjunto de enderezamiento.

[0096] El aparato 1 puede comprender además un conjunto 6 de detección, dispuesto corriente abajo del conjunto 4 de enderezamiento, en particular corriente abajo de la segunda unidad 41. Este conjunto 6 de detección puede comprender por ejemplo al menos un sensor para detectar la posición de una sección del elemento alimentado 2, para determinar el grado de enderezamiento del elemento 2 y, en caso de desviaciones de un grado de enderezamiento deseado, permitir que los elementos de enderezamiento, en particular la segunda unidad 41 hagan las correcciones apropiadas.

[0097] El conjunto de detección puede fabricarse, por ejemplo, según lo que se describe en la patente EP3445509 o en las solicitudes WO2020174507 o WO2020/230181 del mismo solicitante.

[0098] Como alternativa o además de los dispositivos sensores 50, 51 y/o el sensor de fuerza axial y/o el sensor de absorción, el conjunto 5 de medición puede comprender al menos un detector de frecuencia, configurado para detectar la frecuencia con la que se activa la segunda unidad 41 para una corrección o un ajuste preciso. En este caso, dicho valor umbral mínimo corresponde a un valor de frecuencia máxima y dicho valor umbral máximo corresponde a un valor de frecuencia mínimo.

[0099] El detector de frecuencia puede estar conformado por el mismo registro de memoria de una unidad de control del aparato, que registra las acciones de ajuste realizadas en la segunda unidad. Alternativamente, el detector de frecuencia puede ser un dispositivo adicional, previsto para detectar dicha frecuencia de activación de la segunda unidad 41.

[0100] La unidad de procesamiento puede configurarse para comprobar si el valor de frecuencia detectado por dicho detector de frecuencia está incluido en un intervalo entre dicho valor de frecuencia mínimo y dicho valor de frecuencia máximo y para intervenir en un ajuste de la primera unidad si el valor de frecuencia detectado está fuera de este intervalo. El método según la invención, así como el funcionamiento del aparato para enderezar elementos alargados, en particular elementos metálicos, según la invención, se entienden fácilmente a partir de la descripción anterior.

[0101] El elemento 2 se alimenta gracias al conjunto 3 de estiramiento a lo largo de la tubería de alimentación en la dirección A de alimentación, a través del conjunto 4 de enderezamiento, que ejerce una acción de elasticidad para el enderezamiento del mismo elemento 2.

[0102] El conjunto 5 de medición detecta un valor de temperatura real en una sección del elemento 2 corriente abajo del conjunto 4 de enderezamiento, preferiblemente entre la primera unidad 40 y la segunda unidad 41, y detecta o estima un valor de referencia corriente arriba de la primera unidad 40 del conjunto 4 de enderezamiento.

[0103] Alternativa o adicionalmente, el conjunto 5 de medición puede medir un valor de corriente para el esfuerzo axial transmitido mediante el elemento por reacción, por ejemplo sobre el soporte del conjunto de enderezamiento, o para la energía absorbida por el conjunto de enderezamiento, por medio de los dispositivos sensores apropiados descritos anteriormente.

[0104] Alternativa o adicionalmente, el conjunto 5 de medición puede medir un valor de frecuencia real con el que se activa la segunda unidad 41 para corregir el enderezamiento del elemento 2.

[0105] El conjunto 5 de medición transmite estos valores a la unidad de procesamiento del aparato que procesa la diferencia, y la correlaciona con el grado de elasticidad del elemento 2 debido al cruce de al menos la misma primera unidad 40. Este grado de elasticidad procesado se compara después con un valor umbral mínimo y/o con un valor umbral máximo. En el caso de que el grado de elasticidad procesado no esté incluido en el intervalo entre los valores límite de umbral, la unidad de procesamiento determina el ajuste que debe realizarse en los elementos de enderezamiento del conjunto 4 de enderezamiento, en particular en la primera unidad 40, de modo que, por ejemplo, la segunda unidad 41 pueda lograr de modo estable un enderezamiento deseado.

[0106] Al mismo tiempo, el conjunto 6 de detección puede coordinar acciones correctivas en el conjunto 4 de enderezamiento, en particular en la segunda unidad 41, detectando datos relacionados con la posición del elemento, por lo tanto con su curvatura, en la salida del conjunto 4 de enderezamiento.

[0107] Según una realización adicional, ilustrada en las figuras 3 y 4, el aparato 1' puede incluir además del conjunto 4 de enderezamiento un conjunto 4' de enderezamiento adicional orientada ortogonalmente al primero. Por ejemplo, el conjunto 4 de enderezamiento puede disponerse en un plano sustancialmente vertical, mientras que el conjunto 4' de enderezamiento adicional puede disponerse en un plano sustancialmente horizontal.

[0108] Cada conjunto 4, 4' de enderezamiento comprende preferiblemente una primera unidad 40, 40' respectiva y una segunda unidad 41, 41' respectiva.

[0109] El conjunto 3' de estiramiento, fabricado por ejemplo de dos pares de rodillos contrarrotatorios o de cualquier otro modo, siempre que sea adecuado para este propósito, se interpone preferiblemente entre los dos conjuntos 4, 4' de enderezamiento.

[0110] Corriente arriba de la unidad 4' de enderezamiento adicional, puede proporcionarse además un dispositivo 30' de inserción con la función de permitir la inserción del elemento 2.

[0111] Las figuras 3, 4 también ilustran, a modo de ejemplo, un conjunto 7 de corte y un conjunto 8 de flexión, dispuestos en sucesión corriente abajo de los conjuntos 4, 4' de enderezamiento.

[0112] Corriente abajo del conjunto 8 de flexión, el aparato 1' puede comprender de manera útil dicho conjunto 6' de detección para detectar el grado de enderezamiento del elemento 2. Por ejemplo, el conjunto 6' de detección comprende una pluralidad de sensores 60 de detección dispuestos en o por debajo de la superficie 80 de trabajo del conjunto 8 de flexión.

[0113] Según la invención, el aparato 1' es funcionalmente completamente similar a la primera realización descrita. Por lo tanto, los mismos números de referencia se han utilizado en las figuras para indicar conjuntos o elementos estructural y/o funcionalmente similares.

[0114] En particular, el aparato 1' comprende un conjunto 5 de medición, mostrada esquemáticamente en la figura 3, para medir un dato que puede correlacionarse con la energía gastada para la elasticidad del elemento 2, para obtener, tras un posible ajuste necesario, un enderezamiento eficaz y estable, pero nunca excesivo.

[0115] La operación es totalmente similar a la descrita para la primera realización ilustrada en las figuras 1 y 2.

[0116] El aparato descrito a modo de ejemplo está sujeto a cambios según las diferentes necesidades.

[0117] En la realización práctica de la invención, los materiales utilizados, así como la forma y las dimensiones, pueden modificarse según las necesidades.

[0118] Si las características técnicas mencionadas en cualquier reivindicación van seguidas de signos de referencia, dichos signos de referencia se incluyeron estrictamente con el objetivo de mejorar la comprensión de las reivindicaciones y, por lo tanto, no se deben considerar de ninguna manera restrictivos en cuanto al alcance de cada elemento identificado con fines ilustrativos mediante dichos signos de referencia.

Claims (21)

1. REIVINDICACIONES

1. Un método para enderezar elementos alargados, en particular elementos metálicos, que comprende los pasos de:

a. disponer a lo largo de una tubería de alimentación para al menos un dicho elemento (2) en una dirección (A) de alimentación un conjunto (3, 3') de estiramiento y un conjunto (4, 4') de enderezamiento que comprenden al menos una primera unidad (40, 40') configurada para someter dicho elemento (2) a una acción de elasticidad;

b. alimentar dicho elemento (2) a lo largo de dicha tubería de alimentación por medio de dicho conjunto (3, 3') de estiramiento a través de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento;

c. detectar por medio de un conjunto (5) de medición un dato relativo a la cantidad de energía gastada para dicha acción de elasticidad, operado por dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento o, en particular, por dicha primera unidad (40, 40');

d. enviar dicho dato indicativo de dicha cantidad de energía gastada a una unidad de procesamiento;

e. procesar por medio de dicha unidad de procesamiento, correlacionando dichos datos indicativos de dicha cantidad de energía, un grado de elasticidad obtenido en dicho elemento (2) al alimentarlo a través de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento;

f. comparar a través de dicha unidad de procesamiento dicho grado de elasticidad procesado con un valor umbral mínimo y/o con un valor umbral máximo, correspondiente, respectivamente, a un grado de elasticidad insuficiente para obtener un enderezamiento deseado y a un grado de elasticidad excesivo, que puede provocar al deterioro del elemento (2) y/o a un consumo de energía excesivo.

2. El método de la reivindicación 1, en donde dicho dato indicativo de dicha cantidad de energía es una variación de temperatura (Δt), detectando dicho conjunto (5) de medición al menos un valor de temperatura actual de dicho elemento (2) corriente abajo de dicha primera unidad (40) de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento.

3. El método de la reivindicación 2, en donde dicho conjunto (5) de medición detecta un valor de referencia de la temperatura de dicho elemento (2) corriente arriba de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento, resultando dicha variación de temperatura de la diferencia entre dicho valor real detectado y dicho valor de referencia.

4. El método de una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde dichos datos indicativos de la cantidad de energía gastada en dicha acción de elasticidad realizada por dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento o por dicha primera unidad (40, 40') son una medición de la reacción de restricción realizada axialmente en dicha dirección (A) de alimentación por dicho elemento (2) sobre un soporte respectivo de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento.

5. El método de una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde dichos datos indicativos de dicha cantidad de energía gastada son la absorción (ΔE) de una unidad de accionamiento de dicho conjunto (3, 3') de estiramiento, estando dicho conjunto (5) de medición asociado con dicha unidad de accionamiento y configurado para detectar la absorción de dicho conjunto (3, 3') de estiramiento atribuible a dicha acción de elasticidad en dicho elemento (2).

6. El método de una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha unidad de procesamiento opera una retroalimentación apropiada sobre dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento, en particular sobre dicha primera unidad (40, 40'), procesando además un comando de ajuste basándose en dicho grado de elasticidad correlacionado con dicho dato indicativo.

7. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el paso adicional consiste en alimentar dicho elemento (2) a través de una segunda unidad (41, 41') de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento, dispuesto corriente abajo de dicha primera unidad (41, 41') en la parte final o como una extensión de la misma, y configurado para realizar una corrección o un ajuste fino de la acción de enderezamiento de dicho elemento (2), con elasticidad, realizada sobre dicho elemento (2) mediante dicha primera unidad (40, 40').

8. El método de la reivindicación 7, en donde dichos datos indicativos de dicha cantidad de energía son la frecuencia con la que dicha segunda unidad (41, 41') se activa para realizar dicha corrección o ajuste preciso, dicho valor mínimo de umbral corresponde a un valor de frecuencia máximo y dicho valor umbral máximo corresponde a un valor de frecuencia mínimo, comprendiendo dicho método los pasos adicionales para detectar la frecuencia con la que se activa dicha segunda unidad (41, 41'), comprobar si el valor detectado está incluido en un intervalo entre dicho valor de frecuencia mínimo y dicho valor de frecuencia máximo e

intervenir en un ajuste de dicha primera unidad (40, 40') si dicho valor de frecuencia detectado está fuera de dicho intervalo.

9. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el paso adicional se proporciona para detectar a través de un conjunto (6, 6') de detección dispuesto corriente abajo de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento, un dato de posición de al menos una sección de dicho elemento alimentado (2), indicativo de la curvatura residual o del grado de enderezamiento de dicho elemento (2).

10. El método de la reivindicación 9, en donde se proporciona el paso adicional para ajustar dicha segunda unidad (41, 41') basándose en dicho dato de posición detectado por dicha unidad (6, 6') de detección, para corregir una contribución respectiva a la acción de enderezamiento.

11. Un aparato para enderezar elementos alargados, en particular elementos metálicos, que comprende un conjunto (3, 3') de estiramiento y un conjunto (4, 4') de enderezamiento que comprende al menos una primera unidad (40, 40') configurada para someter dicho elemento (2) a una acción de elasticidad,caracterizado porquecomprende un conjunto (5) de medición configurado para detectar un dato indicativo de la cantidad de energía gastada para dicha acción de elasticidad, operada por dicha primera unidad (40, 40') de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento, una unidad de procesamiento configurada para procesar, mediante correlación con dichos datos indicativos de dicha cantidad de energía gastada, el grado de elasticidad obtenido en dicho elemento (2) mediante la alimentación a través de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento y para comparar dicho grado de elasticidad procesado con un valor umbral mínimo y/o con un valor umbral máximo, correspondientes, respectivamente, a un grado de elasticidad insuficiente para obtener el enderezamiento deseado y un grado de elasticidad excesivo, que puede provocar el deterioro del elemento (2) y/o a un consumo excesivo de la energía gastada.

12. El aparato de la reivindicación 11, en donde dicho conjunto (5) de medición comprende al menos un dispositivo sensor (50) de temperatura.

13. El aparato de la reivindicación 12, en donde dicho conjunto (5) de medición está configurado para detectar un valor de temperatura real de dicho elemento (2) corriente abajo de dicha primera unidad (40, 40') de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento, calculándose dicho dato indicativo de dicha cantidad de energía gastada como una variación (Δt) de temperatura resultante de la diferencia entre dicho valor actual y un valor de referencia de la temperatura del elemento (2), medido o estimado corriente arriba de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento.

14. El aparato de la reivindicación 13, en donde dicho valor de referencia es la temperatura ambiente.

15. El aparato de la reivindicación 13, en donde dicho conjunto (5) de medición comprende un dispositivo sensor (51) adicional configurado para detectar dicho valor de referencia de temperatura de dicho elemento (2) corriente arriba de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento.

16. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 11-15, en donde dicho conjunto (5) de medición comprende al menos un sensor para absorber la energía consumida por una unidad de accionamiento de dicho conjunto (3, 3') de estiramiento.

17. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 11-16, en donde dicho conjunto (5) de medición comprende un dispositivo sensor, por ejemplo, un medidor de esfuerzo o una celda de carga, configurado para detectar una medición de la reacción de restricción realizada axialmente a dicha dirección (A) de alimentación por dicho elemento (2) sobre un soporte respectivo de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento.

18. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 11-17, que comprende un conjunto (6, 6') de detección dispuesto corriente abajo de dicho conjunto (4, 4') de enderezamiento para detectar un dato de posición, indicativo de la curvatura residual o del grado de enderezamiento de dicho elemento (2).

19. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 11-18, en donde dicho conjunto (4) de enderezamiento comprende una segunda unidad (41, 41') configurada para realizar una corrección o ajuste precisos de la acción de enderezamiento, con elasticidad, realizada en dicho elemento (2) por dicha primera unidad (40, 40').

20. El aparato de la reivindicación 19, en donde dicha segunda unidad (41, 41') se elabora corriente abajo mediante una parte final o mediante una extensión de dicha primera unidad (40, 40').

21. El aparato de la reivindicación 19 o 20, en donde dicho conjunto (5) de medición comprende al menos un detector de frecuencia configurado para detectar la frecuencia con la que dicha segunda unidad (41, 41') se activa para realizar dicha corrección o ajuste precisos, correspondiendo dicho valor umbral mínimo a un valor de frecuencia máximo y correspondiendo dicho valor umbral máximo a un valor de frecuencia mínimo,

estando configurada dicha unidad de procesamiento para comprobar si el valor de frecuencia detectado por dicho detector de frecuencia está incluido en un intervalo entre dicho valor de frecuencia mínimo y dicho valor de frecuencia máximo, y para intervenir en un ajuste de dicha primera unidad (40, 40') si dicho valor de frecuencia detectado está fuera de dicho intervalo.