Accionamiento para una instalación de laminación de paso de peregrino.

Instalación de laminación a paso de peregrino con una caja de laminación (1),

un volante de inercia (10) sobre un eje de accionamiento, el cual se apoya pudiendo girar alrededor de un eje de giro, y una barra de empuje (6) con un primer (16) y un segundo (17) extremo, en donde el primer extremo (16) de la barra de empuje (6) está sujeto al volante de inercia (10) a una distancia radial (7) del eje de giro (18) y donde el segundo extremo (17) de la barra de empuje (6) está sujeto a la caja de laminación (1) de manera que en funcionamiento de la instalación un movimiento de giro del volante de inercia (10) es transformado en movimiento de traslación de la caja de laminación (1), con un motor de accionamiento (9) que presenta un eje de motor (8a) en donde el eje de motor (8a) del motor de accionamiento (9) y el eje de accionamiento (8b) están unidos uno con otro de tal manera que un movimiento de giro del eje de motor (8a) lleva a un movimiento de giro del eje de accionamiento (8b) y así el motor de accionamiento (9) acciona al volante de inercia (10), caracterizada por que el motor de accionamiento (9) es un motor de torsión, el eje de motor (8a) y el eje de accionamiento (8b) están construidos de una sola pieza o están unidos uno con otro mediante un acoplamiento (15) de manera que un giro completo del eje de motor (8a) lleva a un giro completo del eje de accionamiento (8b).

Accionamiento para una instalación de laminación de paso de peregrino El presente invento se refiere a una instalación de laminación de paso de peregrino con una caja de laminación, un volante de inercia sobre un eje de accionamiento, el cual se apoya de manera giratoria sobre un eje de giro, y una barra de empuje con un primer y un segundo extremo, en donde el primer extremo de la barra de empuje está sujeto al volante de inercia con una separación radial respecto del eje de giro y donde el segundo extremo de la barra de empuje está sujeto a la caja de laminación, de manera que funcionando la instalación un movimiento giratorio del volante de inercia se transforma en un movimiento de traslación de la caja de laminación, con un motor de accionamiento que presenta un eje de motor, en donde el eje de motor del motor de accionamiento y el eje de accionamiento están unidos uno con otro de tal manera que un movimiento giratorio del eje de motor lleva a un movimiento giratorio del eje de accionamiento y así el motor de accionamiento acciona al volante de inercia.

Para la fabricación de tubos metálicos de precisión, especialmente de acero, se reduce mediante tensiones de compresión una pieza en bruto estirada como cilindro hueco. Con ello, la pieza en bruto se transforma en un tubo con diámetro exterior definido y reducido y un espesor de pared definido.

El procedimiento de reducción para tubos más ampliamente extendido es conocido como laminación por paso de peregrino, en donde la pieza en bruto es llamada desbaste. Durante la laminación, el desbaste es deslizado en estado totalmente frio sobre un mandril de laminación calibrado, es decir que presenta el diámetro interior del tubo terminado y entonces es comprendido entre dos rodillos que definen el diámetro exterior del tubo terminado y laminado sobre el mandril de laminación en sentido longitudinal Durante el laminado a paso de peregrino el desbaste es sometido a un avance por pasos en dirección hacia el mandril de laminar o sobre él mientras que los rodillos se mueven a un lado y al otro girando sobre el mandril y con él, el desbaste. Por ello el movimiento horizontal de los rodillos viene predeterminado por una caja de laminación sobre la que se apoyan los rodillos de manera giratoria. Los rodillos reciben su movimiento giratorio mediante una barra dentada fija con relación a la caja de laminación en la que engranan las ruedas dentadas unidas con el eje de rodillos. El avance del desbaste sobre el mandril se consigue con ayuda de una corredera de tensión, la cual hace posible un movimiento de traslación en una dirección paralela al eje del mandril de laminar. En las instalaciones de laminación a paso de peregrino conocidas, el avance lineal de la corredera de tensión se consigue con ayuda de un accionamiento por rosca esférica. Entonces, el accionamiento por rosca esférica se compone de un servomotor, un engranaje, un husillo de rosca trapezoidal, los puntos de apoyo asociados y la correspondiente lubricación así como una tuerca de husillo de rosca trapezoidal. El propio servomotor está unido en un acoplamiento con el engranaje y mediante otro acoplamiento con el husillo de rosca trapezoidal. El movimiento giratorio del husillo roscado se convierte con la ayuda de la tuerca de husillo de rosca trapezoidal en un movimiento de traslación. Para ello la tuerca del husillo de rosca trapezoidal está unida con la corredera de tensión de manera que durante el movimiento giratorio del husillo la tuerca de husillo y con ella la corredera de tensión se mueven en un movimiento de traslación hacia el mandril de laminar. Para guiar la corredera de tensión están previstos adicionalmente al accionamiento por husillo unos carriles de guía los cuales predeterminan la dirección de traslación de la corredera de tensión.

Los rodillos cónicos calibrados situados uno sobre otro en la caja de laminación giran en contra de la dirección de avance de la corredera de tensión. La llamada boca de peregrino formada por los rodillos envuelve al desbaste y los rodillos comprimen desde el exterior un pequeño eje de material que estirado desde el calibre liso de los rodillos y del mandril de laminar hasta el espesor de pared previsto, hasta que el calibre de marcha en vacío de los rodillos deja libre al tubo terminado. Durante la laminación la caja de laminación con los rodillos en ella sujetos se mueve en contra de la dirección de avance del desbaste. Con ayuda de la corredera de tensión y después de alcanzar el calibre de marcha en vacío de los rodillos el desbaste es desplazado otro paso más sobre el mandril de laminar mientras que los rodillos con la caja de laminar retroceden a su posición de partida horizontal. Simultáneamente el desbaste realiza un giro alrededor de su eje para conseguir una forma por igual del tubo terminado en la dirección periférica. Mediante una laminación de varias pasadas, cada zona del tubo alcanza un espesor de pared y una redondez por igual del tubo así como diámetros interior y exterior iguales.

Mientras que como se ha descrito anteriormente, el avance lineal de la corredera de tensión en las conocidas instalaciones de laminación por paso de peregrino se realiza con ayuda de un husillo de rosca esférica o alternativamente también de un husillo lineal, el movimiento aquí y allá de la caja de laminación se consigue con

ayuda de un accionamiento de biela. Entonces el accionamiento de biela se compone de un engranaje, un volante de inercia, una barra de empuje y la correspondiente lubricación, en donde el accionamiento de biela es accionado por un motor eléctrico. El motor eléctrico está unido con el engranaje mediante un acoplamiento y con el volante de inercia mediante otro acoplamiento. En un primer extremo la barra de empuje está unida con el volante de inercia excéntricamente respecto del eje de giro, con ayuda de un cojinete. El segundo extremo de la barra de empuje está unido igualmente con ayuda de un cojinete, con la caja de laminación, de manera que el movimiento giratorio del volante de inercia es convertido en un movimiento de traslación de la caja de laminación. Aquí la dirección de traslación de la caja de laminación viene predeterminada por carriles de guía.

Para la fabricación de tubos de precisión no se puede prescindir tanto de un avance exacto y controlado por pasos de la corredera de tensión como tampoco de un movimiento de traslación exacto y controlado de la caja de laminación. Especialmente la transformación de un gran par de giro en un empuje lineal en la dirección de traslación está sometida a altas exigencias. Por ello, en el estado de la técnica, para el accionamiento del accionamiento por biela, se elige un tren de accionamiento con una reducción. La reducción impide pequeñas velocidades de traslación de la caja de laminación y lleva en combinación con la gran holgura implícita en la transformación, a que quede dificultado un posicionado exacto de la caja de laminación. Sin embargo un proceso lento y preciso de la caja de laminación es obligatoriamente necesario en la laminación a paso de peregrino de tubos con pequeño diámetro nominal, puesto que, si no, se puede llegar a irregularidades en la fabricación de estos tubos con pequeño diámetro.

Una instalación de laminación con paso a peregrino con un accionamiento convencional como este para la caja de laminación es conocida por ejemplo por el documento DE 43 36 422 A1.

Por el documento EP 2 216 107 A1, como una publicación posterior del estado de la técnica en el sentido del artículo 54 (3) CPE, pública un sistema de accionamiento para un tren de laminación, especialmente para un tren de laminación por paso de peregrino, con una caja de laminación que puede moverse a un lado y otro así como 2 unidades que se compone cada una de un accionamiento de biela; un brazo de biela con un contrapeso como volante de inercia para compensar como mínimo parcialmente las fuerzas de masa generadas por la caja de laminación, un accionamiento y una barra de empuje que une una con otro articuladamente la caja de laminación y el brazo de biela. Por ello cada una de ambas unidades presenta un propio accionamiento en forma de un motor eléctrico que acciona el correspondiente accionamiento de biela sin la intermediación de un engranaje.

El rozamiento que se produce en el engranaje lleva a pérdidas de energía y potencia así como a un desgaste del propio engranaje de manera que a intervalos regulares todo el engranaje o por lo menos partes de él deben ser sustituidas. Esta sustitución genera altos costes de montaje y de piezas de repuestos, en donde también hay que tener en cuenta como costes consecuentes los tiempos de parada de la instalación de laminación.

Ante estos antecedentes, el invento... [Seguir leyendo]

1. Instalación de laminación a paso de peregrino con una caja de laminación (1) , un volante de inercia (10)

sobre un eje de accionamiento, el cual se apoya pudiendo girar alrededor de un eje de giro, y una barra de empuje (6) con un primer (16) y un segundo (17) extremo, en donde el primer extremo (16) de la barra de empuje (6) está sujeto al volante de inercia (10) a una distancia radial (7) del eje de giro (18) y donde el segundo extremo (17) de la barra de empuje (6) está sujeto a la caja de laminación (1) de manera que en funcionamiento de la instalación un movimiento de giro del volante de inercia (10) es transformado en movimiento de traslación de la caja de laminación (1) , con un motor de accionamiento (9) que presenta un eje de motor (8a) en donde el eje de motor (8a) del motor de accionamiento (9) y el eje de accionamiento (8b) están unidos uno con otro de tal manera que un movimiento de giro del eje de motor (8a) lleva a un movimiento de giro del eje de accionamiento (8b) y así el motor de accionamiento (9) acciona al volante de inercia (10) , caracterizada por que el motor de accionamiento (9) es un motor de torsión, el eje de motor (8a) y el eje de accionamiento (8b) están construidos de una sola pieza o están unidos uno con otro mediante un acoplamiento (15) de manera que un giro completo del eje de motor (8a) lleva a un giro completo del eje de accionamiento (8b) .

2. Instalación de laminación a paso de peregrino según la reivindicación 1, caracterizada por que el motor de 20 accionamiento (9) es un motor de eje hueco.

3. Instalación de laminación a paso de peregrino según la reivindicación 1, caracterizada por que el acoplamiento (15) une por cierre de fuerza a los dos ejes (8a, 8b) uno con otro.

4. Instalación de laminación a paso de peregrino según la reivindicación 1 o 3, caracterizada por que el acoplamiento (15) une por cierre de forma a los dos ejes (8a, 8b) uno con otro.

5. Instalación de laminación a paso de peregrino según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el eje de motor (8a) y el eje de accionamiento (8b) están unidos uno con otro mediante un engranaje de 30 ruedas cónicas.

6. Instalación de laminación a paso de peregrino según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que el eje de motor (8a) y/o el eje de accionamiento (8b) están apoyados de tal manera que quedan amortiguados movimientos en una dirección perpendicular al eje (8a, 8b) y/o en la dirección longitudinal al eje (8a, 8b) .

7. Instalación de laminación a paso de peregrino según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que el motor de accionamiento (9) presenta un rotor y un estator (12) en donde el estator (12) presenta un soporte el cual absorbe los momentos de giro ejercidos sobre el estator (12) , en donde el soporte presenta un elemento de amortiguación (19) .

8. Instalación de laminación a paso de peregrino según la reivindicación 7, caracterizada por que el motor de accionamiento (9) presenta una carcasa (22) , en donde el estator (12) está unido con la carcasa (22) mediante el elemento de amortiguación (19) .

9. Instalación de laminación a paso de peregrino según la reivindicación 7 u 8, caracterizada por que el motor de accionamiento (9) presenta una carcasa (22) en donde el estator (12) está unido con la carcasa (22) y donde la carcasa (22) está unida mediante el elemento de amortiguación (19) con un soporte, preferentemente una carcasa (22) del accionamiento de biela.

10. Instalación de laminación a paso de peregrino según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizada por que el elemento de amortiguación (19) presenta una zona de material deformable elásticamente.

11. Instalación de laminación a paso de peregrino según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizada por 55 que el elemento de amortiguación (19) está amortiguado hidráulica o neumáticamente.