ITMI20060562A1 - Testa di portamandrino con dispositivo di sgancio - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:

Testa portamandrino con dispositivo di sgancio

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad una testa portamandrino con dispositivo di sgancio, in particolare per impianti di laminazione di tubi senza saldatura.

Stato della tecnica

Nei laminatoi per tubi senza saldatura del tipo longitudinale a mandrino trattenuto, sono presenti mezzi di trattenimento dell’utensile interno di seguito denominato mandrino.

I sistemi di laminazione per tubi senza saldatura comprendono generalmente uno o più motori che comandano rispettivi pignoni che, a loro volta, si impegnano con una cremagliera che si muove avanti e indietro. Tale cremagliera è generalmente supportata da ruote o altri sistemi di guida, per es. pattini o altro. Alla cremagliera è collegata rigidamente una testa portamandrino in cui è alloggiato il codolo di coda del mandrino.

I motori trattengono l’avanzamento del mandrino e ne consentono il suo avanzamento ad una velocità, detta di trattenimento, prescelta in base a esigenze tecnologiche.

Durante il ciclo normale di laminazione, ad ogni successivo passaggio di laminazione, il mandrino viene sostituito con uno nuovo, per mezzo di sistemi automatici, normalmente del tipo a bracci rotanti. Tali sistemi sollevano il mandrino da sostituire, che ha svolto la sua funzione, e il relativo codolo con il quale è solidale, dalla testa portamandrino con moto sostanzialmente diretto dal basso verso l’alto. Tali sistemi automatici calano un nuovo mandrino, insieme al rispettivo codolo, sostituente il primo, con un moto inverso diretto dall’alto verso il basso nella testa portamandrino.

La funzione di trattenimento del codolo nella testa portamandrino è realizzata mediante un dispositivo sostanzialmente a forma di “U” che definisce una gola nella quale è realizzato un sotto squadro in cui si dispone mediante incastro il codolo. Questa attrezzatura tradizionale viene generalmente chiamata a “ghigliottina”. La ghigliottina e la testa porta mandrino sono sagomate in modo tale che non è possibile estrarre il codolo dalla testa con movimento assiale lungo l’asse del mandrino. Un dispositivo dell'arte nota di questo tipo è rappresentato nella figura 1, con una sezione lungo un piano assiale.

Per motivi accidentali, talora si presenta una situazione di interruzione non programmata e di mancato completamento della laminazione, dovuto a cause che possono essere di vario tipo, e pertanto il laminatoio viene arrestato con il tubo in lavorazione ancora inserito.

In una tale situazione il mandrino che si trova ancora parzialmente all’interno del tubo, sarebbe nella maggior parte dei casi serrato dal tubo stesso e rigidamente collegato alla testa portamandrino. In tal caso si avrebbero difficoltà e ritardi nelle fasi di ripristino del laminatoio, il che comporta mancate produzioni e rallentamenti che si ripercuotono a catena nella linea di laminazione.

Una situazione ancor più negativa si ha in caso di incaglio grave con formazione di materiale in eccedenza non laminato negli spazi intergabbie, poiché lo spostamento radiale del codolo del mandrino (5) per disimpegnare la testa portamandrino (1) risulta pressoché impossibile, non essendovi spazio per movimenti in direzione trasversale all'asse del mandrino relativi tra testa portamandrino e codolo.

E’ pertanto sentita l’esigenza di realizzare una testa portamandrino con dispositivo di sgancio che abbia la massima versatilità di utilizzo e consenta di superare i suddetti inconvenienti.

Sommario dell’invenzione

Scopo primario della presente invenzione è quello di realizzare una testa portamandrino con dispositivo di sgancio, semplice da realizzare e che consenta una facile operazione di distacco tra codolo e testa portamandrino e che sia attuabile anche in situazioni di blocco del sistema di laminazione particolarmente delicate.

La presente invenzione, pertanto, si propone di raggiungere gli scopi sopra discussi realizzando una testa portamandrino con dispositivo di sgancio/aggancio di un mandrino per la laminazione di tubi metallici, comprendente un primo membro di supporto atto ad essere mosso da mezzi motori e dotato di una cavità interna con una prima apertura laterale, la cavità interna è atta ad alloggiare una prima porzione di estremità del mandrino di dimensioni trasversali superiori a quelle di una seconda parte di estremità, caratterizzato dal fatto che comprende un secondo membro intermedio atto a cooperare con detto primo membro, detta cavità interna essendo atta ad alloggiare il secondo membro attraverso detta prima apertura, e dal fatto che detto secondo membro definisce un asse, ha una seconda cavità interna con una seconda apertura laterale orientata assialmente, è atto ad alloggiare detta seconda parte di estremità del mandrino, ed è atto a consentire l’estrazione di detto mandrino da detta testa porta mandrino in direzione assiale.

La forma cilindrica della superficie esterna del secondo membro semicollare permette la realizzazione di un accoppiamento tra primo membro portamandrino e secondo membro del tipo che consente una rotazione intorno all'asse del secondo membro. Questo consente l'inserimento del secondo membro nella cavità interna del primo membro con un movimento laterale seguito da una rotazione intorno al proprio asse. Ne risulta il vantaggio che è possibile togliere il secondo membro dalla cavità del primo membro anche se il mandrino fosse incastrato all'interno di un tubo rimasto a sua volta incagliato in un aanTiroetaritocazioni dipendenti descrivono realizzazioni preferite della testa portamandrino dell’invenzione.

Breve descrizione delle Figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di una testa portamandrino con dispositivo di sgancio, illustrata, a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la Fig. 1 rappresenta una vista in sezione secondo un piano assiale di una testa portamandrino con dispositivo di sgancio della tecnica nota; la Fig. 2 rappresenta una vista in assonometria di una testa portamandrino, con dispositivo di sgancio, conforme alla presente invenzione, la Fig. 3 rappresenta una vista laterale della testa portamandrino della Fig. 2,

la Fig. 4 rappresenta una vista in sezione su un piano assiale A-A della testa portamandrino della Fig. 2,

la Fig. 5 rappresenta una vista in direzione dell'asse del mandrino della testa portamandrino della Fig. 2,

la Fig. 6 rappresenta un vista laterale della sola testa portamandrino; la Fig. 7 rappresenta una vista in assonometria di un componente della testa portamandrino della Fig. 2, isolato dalla testa portamandrino.

Le Figure 8a, 8b, 8c, 8d rappresentano le fasi di montaggio e smontaggio del codolo del mandrino nella testa porta mandrino.

Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi.

Descrizione in dettaglio di una forma di realizzazione preferita dell'invenzione

Con riferimento alle Figure da 2 a 7, è rappresentata una testa portamandrino 1 in posizione di bloccaggio del codolo 10 e del rispettivo mandrino ad esso solidale.

La testa portamandrino 1 alloggia al suo interno il semicollare 2 tenuto in posizione dai due fermi 30 e 31 fissati in modo amovibile alla testa 1 mediante viti 41, 42, 43, 44 che a titolo di esempio realizzativo sono in numero di quattro. Tuttavia tale numero può essere sia superiore che inferiore a quattro.

Come appare nelle figure 2 e 3, il codolo 10 del mandrino è suddiviso in tre parti. Due parti 50 e 52 sono di diametro maggiore e sono separate da una terza parte 51 di diametro inferiore. Come illustrato in figura 7, il semicollare 2 è suddiviso in tre zone lungo il suo asse. Il semicollare 2 è sagomato in modo che possa girare su un asse di rotazione sostanzialmente coincidente con l'asse X del codolo 10 del mandrino (figure 3, 4 e 6). La prima zona 21 di forma cilindrica è quella con diametro maggiore ed è la parte che si interpone tra il collo del codolo 51 e una cavità anulare di forma complementare della testa portamandrino 1. La seconda zona 22 di forma cilindrica di diametro inferiore a quello della zona 21 ed è posta in direzione assiale successivamente alla prima zona 21 . Questa zona si impegna in una corrispondente sede, di forma complementare, predisposta nella testa portamandrino 1. La terza zona 23 di forma cilindrica posta a fianco della zona 22 lungo l'asse del semicollare è dotata di superfici spianate 6', 6”, atte a ricevere utensili di forma adeguata per consentire la rotazione del semicollare 2 intorno al suo asse in caso di necessità. Tali superfici spianate 6', 6” sono forme di realizzazione esemplificative e possono essere sostituite con altri accorgimenti come fori o altro senza uscire dall’insegnamento dell'invenzione.

Il diametro esterno della seconda zona 22 del semicollare 2 è vantaggiosamente di valore superiore al diametro della porzione 52 di estremità del codolo 10. Grazie a tale differenza di diametro, una volta estratto il semicollare 2 dalla testa portamandrino 1 è possibile svincolare assialmente il codolo 10, lungo l’asse X.

La sede della testa portamandrino 1, nella quale viene inserito il semicollare 2 comprende, lungo il suo asse X, sezioni a forma di “U” le cui pareti interne sono sagomate, almeno nella parte opposta al lato aperto della “U”, con forme complementari alle forme esterne delle due zone 21, 22 in cui è suddiviso il semicollare 2.

La forma cilindrica della superficie esterna del semicollare 2 consente la rotazione intorno all'asse X, con associato scorrimento circonferenziale all'interno del portamandrino 1 durante l'operazione di aggancio oppure di sgancio del codolo 10 dal portamandrino 1.

Come appare in fig. 3, quando il semicollare 2 si trova nella posizione di bloccaggio del codolo 10, nella parte vicina al lato del semicollare 2 corrispondente all'apertura della “U”, rimangono delle cavità 70, 71 tra la superficie esterna del semicollare 2 cilindrica e la superficie interna della sede posta nel portamandrino 1, di forma piana.

Sono previsti due fermi 30, 31 per completare il bloccaggio del codolo nel portamandrino. Questi fermi 30, 31 hanno varie funzioni: impedire il sollevamento e la rotazione del semicollare 2, limitare l'infiltrazione e accumulo di polvere, calamina, grafite o altro nelle cavità 70, 71.

Essendo le parti meccaniche della testa portamandrino fortemente sollecitate sono presenti opportuni scarichi e raccordi che non modificano il funzionamento del trovato.

In una variante dell'invenzione il codolo 10 può essere un pezzo separato oppure integrato in pezzo unico con il mandrino.

Vantaggiosamente, sulla parte inferiore del semicollare 2 può essere ricavato un foro filettato 8 (figura 8c) per l’applicazione di un golfare di sollevamento.

Nel caso che il mandrino rimanesse bloccato in un tubo nel laminatoio e non potesse essere estratto, la testa porta mandrino viene sganciata dal codolo 10 operando secondo la seguente sequenza di operazioni, con riferimento alle figure 2 e 8a ... 8d. I fermi 30, 31, vengono dapprima sbloccati togliendo le viti 40, 41, 42, 43 (figure 2 e 8a) e in tal modo il semicollare 2 si trova libero di ruotare intorno al proprio asse. Mediante l'uso di un utensile che fa forza sulle superfici di presa 6', 6" al semicollare viene fatta compiere una rotazione angolare sufficiente a disporre l'apertura della cavità ad “U” verso il porta mandrino (figure 8b e 8c). In tal modo è possibile estrarre il semicollare 2 (figura 8d), anche se il codolo è ancora inserito nella testa portamandrino, facendo traslare il semicollare in direzione trasversale all'asse. Infine il portamandrino 1 può essere sfilato con un movimento relativo al codolo diretto parallelamente all'asse X del codolo 10 del mandrino.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Testa portamandrino con dispositivo di sgancio/aggancio di un mandrino per la laminazione di tubi metallici, comprendente un primo membro (1) di supporto atto ad essere mosso da mezzi motori e dotato di una cavità interna con una prima apertura laterale, la cavità interna è atta ad alloggiare una prima porzione (52) di estremità del mandrino di dimensioni trasversali superiori a quelle di una seconda parte di estremità (51), caratterizzato dal fatto che comprende un secondo membro (2) intermedio atto a cooperare con detto primo membro (1), detta cavità interna essendo atta ad alloggiare il secondo membro (2) attraverso detta prima apertura, e dal fatto che detto secondo membro (2) definisce un asse, ha una seconda cavità interna con una seconda apertura laterale orientata assialmente, è atto ad alloggiare detta seconda parte di estremità (51) del mandrino, ed è atto a consentire l’estrazione di detto mandrino da detta testa porta mandrino in direzione assiale (X).
2. 2. Testa portamandrino conforme alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il secondo membro (2) ha forma esterna cilindrica, è diviso lungo la sua direzione assiale in prima e seconda porzioni (21, 22), in cui il diametro esterno della prima porzione (21) è maggiore del diametro esterno della seconda porzione (22), è previsto un terzo membro (30, 31) di bloccaggio di detto secondo membro (2) nella cavità interna del primo membro, atto ad essere fissato con mezzi di fissaggio (41, 42, 43, 44) rimovibili, così da impedire uno sgancio del secondo membro (2) attraverso la prima apertura in prime situazioni operative predeterminate e da consentire lo sgancio in seconde situazioni operative predeterminate.
3. 3. Testa portamandrino conforme alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette prima e seconda cavità hanno una forma ad “U” su piani di sezione trasversali a detto asse.
4. 4. Testa portamandrino conforme alla rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che la cavità interna del primo membro ha una forma complementare alla superficie esterna di detto secondo membro così da creare un accoppiamento di forma tra primo e secondo membri e da permettere una rotazione assiale del secondo membro rispetto al primo membro per consentire le operazioni di sgancio/aggancio.
5. 5. Testa portamandrino conforme alla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che le prima e seconda porzioni di estremità del mandrino sono cilindriche e il diametro della seconda porzione (22) del secondo membro è maggiore del diametro della prima porzione (52) di estremità del mandrino.
6. 6. Testa portamandrino conforme a una della rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il secondo membro (2) comprende una terza porzione (23) atta ad accoppiarsi con un utensile per l'applicazione di un momento intorno all'asse del secondo membro.
7. 7. Testa portamandrino conforme a una della rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che è previsto un foro filettato 8 per l’applicazione di un dispositivo di sollevamento.
8. 8. Testa portamandrino conforme a una della rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che il terzo membro di bloccaggio di detto secondo membro (2) comprende due parti separate (30, 31).