ITUD20130135A1 - Metodo per realizzare una gabbia per cuscinetti di spalle di cilindri di laminazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

"Metodo per realizzare una gabbia per cuscinetti di spalle di cilindri di laminazione"

La presente invenzione ha per oggetto un metodo di lavorazione di un pezzo grezzo per realizzare una gabbia per cuscinetti per spalle di cilindri di laminazione. E’ altresì oggetto della presente invenzione un cuscinetto per spalle di cilindri di laminazione e un metodo per realizzarlo.

Sono noti metodi di realizzazione di una gabbia per cuscinetti comprendenti le fasi di:

-esecuzione di una unica tornitura che genera un anello avente spessore e larghezza pari a quelli della gabbia finale;

-esecuzione nella gabbia di alveoli mediante fresa a candela. Tali alveoli fungono da sede per i rulli cilindrici del cuscinetto.

L’esecuzione di alveoli nella gabbia prevede la fresatura di detto anello mediante fresa a candela. Gli alveoli vengono fresati prima su un lato e poi sul lato opposto dell’anello e durante la fresatura l’anello viene trattenuto mediante una maschera dedicata.

Successivamente la gabbia viene sottoposta ad un trattamento di burattatura o sabbiatura per l’asportazione delle bave di lavorazione. Eventualmente può essere poi prevista un trattamento di brunitura o fosfatazione per la riduzione degli attriti.

Un inconveniente di tale soluzione costruttiva è legato al fatto che la realizzazione di detta tornitura unica fa si che si generino delle tensioni interne che durante la successiva fresatura degli alveoli potrebbero deformare notevolmente il pezzo aumentando il rischio di malfunzionamenti e conseguente rottura della gabbia durante l’esercizio. Tale problema è particolarmente sentito nel caso in cui tali cuscinetti siano impiegati nelle spalle di cilindri di laminazione dal momento che si tratta di macchine per le quali gli interventi di manutenzione straordinaria sono assolutamente da evitare visti gli alti costi connessi al fermo macchina nella produzione siderurgica.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un metodo che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un metodo che permetta di realizzare gabbie e cuscinetti affidabili e robusti.

Ulteriore scopo della presente invenzione è proporre un metodo che permetta di mettere a disposizione cuscinetti in grado di sopportare elevati carichi.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un metodo, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva di un cuscinetto illustrato negli uniti disegni in cui:

-figura 1 mostra una vista esplosa di un cuscinetto realizzato secondo il metodo della presente invenzione;

-figura 2 mostra una vista in sezione del cuscinetto di figura 1.

Oggetto della presente invenzione è un metodo di lavorazione di un pezzo grezzo per realizzare una gabbia di cuscinetti per spalle di cilindri di laminazione. Opportunamente tale gabbia 2 e' un monoblocco (realizzato in pezzo unico e non un assemblato di piu' pezzi). Preferibilmente la gabbia 2 e' in ottone. La gabbia 2 e' destinata ad alloggiare e tenere in posizione rulli 6 che permettono al cuscinetto 1 di minimizzare l'attrito. Il metodo comprende le fasi di:

-eseguire una tornitura preliminare del pezzo lasciando un sovraspessore rispetto alle dimensioni nominali della gabbia 2;

-realizzare in detto pezzo alveoli 3 destinati ad accogliere i rulli 6 del cuscinetto 1;

-eseguire una alesatura degli alveoli 3;

-dopo aver eseguito gli alveoli 3 realizzare una tornitura addizionale per l’eliminazione di detto sovraspessore.

Opportunamente la fase di eseguire una tornitura preliminare prevede di lasciare un sovraspessore minore di 4 millimetri, preferibilmente minore di 2 millimetri. Tale sovraspessore e' importante dal momento che permette di limitare la deformazione della gabbia 2 durante la fase di realizzare gli alveoli 3. Infatti durante l'esecuzione degli alveoli 3 si generano separatori 9 che dividono un alveolo 3 e quelli immediatamente adiacenti. Tali separatori 9 sono sagomati come dei denti che, in ragione delle tensioni che si vengono a liberare nella realizzazione degli alveoli 3, potrebbero deformarsi compromettendo la forma degli alveoli 3 e quindi il corretto funzionamento del cuscinetto 1. Il sovraspessore consente di minimizzare tale deformazione offrendo una maggiore sezione resistente. Inoltre l'eventuale deformazione che potrebbe comunque generarsi viene recuperata completamente con la successiva operazione di alesatura. La fase di realizzare alveoli 3 comprende la fase di eseguire una fresatura del pezzo preferibilmente mediante una fresa a disco. La fase di realizzare alveoli 3 prevede di realizzare una gabbia 2 a doppio pettine. In tal caso la gabbia 2 comprende un tratto 91 circonferenziale centrale da cui si sviluppano i separatori 9 che individuano i vari alveoli 3. Durante la fase di eseguire una fresatura della gabbia 2 il pezzo in lavorazione e' disposto di fianco sul piano di lavoro della fresatrice. L'asse della gabbia 2 (destinato a coincidere con l'asse di rotazione del cuscinetto 1) e' ortogonale al piano di lavoro. L'alesatura del pezzo permette di realizzare: il corretto gioco tra alveolo 3 e il rullo 6 in esso contenuto, una ritenuta radiale dei rulli 6, la gia' citata correzione della forma dell'alveolo 3 con una conseguente correzione dell'asse di rotazione dei rulli 6. Una eventuale minima formazione di bave di lavorazione potrà essere agevolmente rimossa. La fase di eseguire una tornitura addizionale della gabbia 2 comprende la fase di afferrare un fianco di detto pezzo mediante una maschera. La fase di eseguire una tornitura addizionale consente di rimuovere il sovraspessore portando la gabbia 2 alle dimensioni definitive.

Opportunamente il metodo comprende una fase di argentatura della gabbia 2; la fase di argentatura della gabbia 2 e' successiva a detta tornitura addizionale. La fase di argentatura comprende un trattamento superficiale di argentatura elettrolitica. Opportunamente la fase di argentatura prevede di applicare sulla gabbia uno strato di argento di spessore inferiore a 0,05 millimetri, preferibilmente compreso tra 0,01 e 0,03 millimetri. Tale trattamento permetterà la riduzione della rugosità superficiale diminuendo l'attrito tra l'alveolo 3 e il rullo del cuscinetto inserito in tale alveolo 3. In questo modo si ha una riduzione della temperatura del cuscinetto a parità di velocità di rotazione.

Oggetto della presente invenzione è inoltre un metodo di realizzazione di un cuscinetto a rulli per spalle di cilindri di laminazione comprendente le fasi di:

-implementare un metodo di lavorazione di un pezzo grezzo per realizzare una gabbia 2 presentante una o più delle caratteristiche descritte in precedenza;

-posizionare rulli 6 (opportunamente a profilo logaritmico) negli alveoli 3 di detta gabbia 2;

-posizionare tra un anello 5 esterno e un anello 4 interno del cuscinetto 1 detta gabbia 2 e detti rulli 6.

L'anello interno ed esterno 4, 5 verranno prodotti rispettando le tolleranze dimensionali P6 (DIN 620) e di forma P5 (DIN 620). Il metodo prevede quindi la fase di realizzare detto anello 5 esterno e preferibilmente in tale fase e' previsto che il rapporto tra lo spessore dell'anello 5 esterno (in senso radiale) e del diametro esterno di tale anello 5 in alcune sezioni sia minore di 0,05. Tale spessore consente di poter inserire rulli di dimensioni superiori rispetto a quelli posizionabili normalmente nei cuscinetti unificati di uguale diametro.

Conseguentemente il cuscinetto 1 potrà sopportare carichi maggiori.

L'anello 5 esterno e' realizzato in acciaio, preferibilmente 100Cr6. Tale materiale e' analogamente utilizzato anche per l'anello 4 interno.

Il metodo di realizzazione del cuscinetto 1 comprende inoltre:

-una fase di rettifica di un bordo 91 circonferenziale ricavato su una superficie interna di detto anello 5 esterno;

- una fase di rettifica di una pista 92 circonferenziale ricavata su superficie della gabbia 2 che, dopo l’assemblaggio del cuscinetto 1, contraffaccia detto anello 5 esterno.

Opportunamente a cuscinetto 1 assemblato la distanza tra detto bordo 91 circonferenziale e detta pista 92 è minore di 0,05 millimetri. Questo consente un più preciso e stabile posizionamento della gabbia 2.

Tale bordo 91 circonferenziale e' opportunamente equidistante rispetto alle due basi di estremita' dell'anello 5 esterno. Esso puo' dunque essere definito un bordo circonferenziale centrale. Opportunamente tale bordo 91circonferenziale centrale e' interposto tra due bordi circonferenziali 93, 94 laterali ricavati su una superficie interna dell'anello 5 esterno. Invece la pista 92 circonferenziale ricavata sulla gabbia 2 e' realizzata in detto bordo 91 circonferenziale centrale da cui si sviluppano i separatori 9.

Opportunamente il metodo prevede di realizzare i rulli 6. tale fase opportunamente prevede di realizzare rulli 6 aventi tolleranze dimensionali di circolarità (o piu' genericamente di forma) minori di 1 micrometro. Conseguentemente tutti i rulli di ogni cuscinetto 1 lavorano al meglio nelle rispettive zone di lavoro e contemporaneamente (limitando il rischio che non avendo uniformità di diametro e tolleranze lavorino solo alcuni rulli). La presente invenzione presenta numerosi vantaggi. In particolare essa permette di mettere a disposizione un metodo per la realizzazione di una gabbia estremamente robusta, tale da minimizzare il rischio di dover eseguire in impianti di laminazione interventi di manutenzione straordinaria per la rottura di cuscinetti.

L'invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo che la caratterizza. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, tutti i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di lavorazione di un pezzo grezzo per realizzare una gabbia per cuscinetti di spalle di cilindri di laminazione, detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: -eseguire una tornitura preliminare del pezzo lasciando un sovraspessore rispetto alle dimensioni nominali della gabbia (2); -realizzare in detto pezzo alveoli (3) destinati ad accogliere i rulli (6) del cuscinetto (1); -eseguire una alesatura degli alveoli (3); -dopo aver eseguito gli alveoli (3) realizzare una tornitura addizionale per l’eliminazione di detto sovraspessore.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la fase di eseguire una tornitura preliminare prevede di lasciare un sovraspessore minore di 2 millimetri.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la fase di realizzare alveoli (3) comprende la fase di eseguire una fresatura del pezzo mediante una fresa a disco.
4. 4. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la fase di eseguire una tornitura addizionale della gabbia (2) comprende la fase di afferrare un fianco di detto pezzo mediante una maschera.
5. 5. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di argentatura della gabbia (2); la fase di argentatura della gabbia (2) essendo successiva a detta tornitura addizionale.
6. 6. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la fase di realizzare in detto pezzo alveoli (3) determina la formazione di una gabbia (2) a doppio pettine comprendente una pista (92) centrale da cui si dipartono da ambo i lati separatori (9) che dividono i vari alveoli (3), detto metodo comprendendo la fase di rettificare detta pista (92) centrale.
7. 7. Metodo di realizzazione di un cuscinetto a rulli per spalle di cilindri di laminazione comprendente le fasi di: -implementare il metodo di lavorazione di un pezzo grezzo per realizzare una gabbia (2), detto metodo di lavorazione essendo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 5; -posizionare rulli (6) a profilo logaritmico in detta gabbia (2); -posizionare tra un anello (5) esterno e un anello (4) interno del cuscinetto (1) detta gabbia (2) e detti rulli (6).
8. 8. Metodo di realizzazione di un cuscinetto secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di comprendere: -una fase di rettifica di un bordo (91) circonferenziale ricavato su una superficie interna di detto anello (5) esterno; - una fase di rettifica di una pista (92) circonferenziale ricavata su superficie della gabbia (2) che dopo l’assemblaggio del cuscinetto (1) contraffaccia detto anello (5) esterno.
9. 9. Metodo di realizzazione di un cuscinetto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che a cuscinetto assemblato la distanza tra detto bordo (91) circonferenziale e detta pista (92) è minore di 0,05 millimetri.
10. 10. Metodo di realizzazione di un cuscinetto secondo una qualunque delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzato dal fatto di realizzare detto anello (5) esterno in modo che il rapporto tra lo spessore dell'anello (5) esterno e del diametro esterno di tale anello (5) in alcune sezioni sia minore di 0,05.