Máquina de manipulación de carriles y proceso de manipulación asociado a la misma.

Máquina de manipulación para un carril (9) provisto de un cabezal y una brida, comprendiendo la máquina:

- una pluralidad de medios móviles

(20) para tomar y hacer girar el carril (9) desde una posición inclinada sobre un lado del mismo hasta una posición en la que el cabezal de carril está girado hacia arriba;

- una pluralidad de manipuladores (10) provistos de medios de sujeción adaptados para sujetar el carril (9) en la brida, y capaces de mover el carril (9) desde dicha posición en la que el cabezal de carril está girado hacia arriba hasta una posición en la que el cabezal está girado hacia abajo,

en la que dichos medios móviles (20) comprenden primeras palancas (26) adaptadas para accionarse mediante los primeros medios de accionamiento (11') y configuradas de modo que mueven el carril (9) desde la posición inclinada en uno de sus lados, proporcionada en un primer plano, hasta la posición con el cabezal de carril girado hacia arriba en un segundo plano más alto que dicho primer plano.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/051309.

Solicitante: DANIELI & C. OFFICINE MECCANICHE SPA.

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: VIA NAZIONALE 41 33042 BUTTRIO (UDINE) ITALIA.

Inventor/es: POLONI, ALFREDO, SCHREIBER,MARCO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA DEL HIERRO > MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE LOS METALES... > Métodos o dispositivos generales para tratamientos... > C21D1/63 (para baños de temple)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE... > DISPOSITIVOS DE TRANSPORTE O ALMACENAJE, p. ej. TRANSPORTADORES... > Dispositivos para desplazar o bascular cargas pesadas... > B65G7/08 (para bascular las cargas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA DEL HIERRO > MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE LOS METALES... > Tratamiento térmico, p. ej. recocido, endurecido,... > C21D9/06 (a fin de disminuir la tendencia a la ondulación)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > LAMINADO DE METALES (operaciones auxiliares en relación... > Sistemas para hacer avanzar, sujetar o presentar... > B21B39/24 (por medio de pinzas o de ganchos)

PDF original: ES-2459200_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Máquina de manipulación de carriles y proceso de manipulación asociado a la misma

Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a una máquina de manipulación de carriles, en particular a una máquina adecuada para manipular al menos un carril en una planta de tratamiento térmico para cabezales de carril, estando dicha planta de tratamiento térmico dispuesta en línea e inmediatamente aguas abajo de una planta de laminación, y se refiere además a un proceso de manipulación de los carriles asociado a la misma.

Estado de la técnica [0002] El estado de la técnica tiene varias soluciones de plantas de tratamiento térmico para carriles laminados, 15 particularmente destinadas a endurecer el cabezal por medio de una operación de temple.

Muchos de estos sistemas no se disponen inmediatamente después de la salida del tren de laminación. Esto implica la necesidad de almacenar los carriles laminados y posteriormente calentarlos antes de proceder con el tratamiento térmico de temple, con alto consumo energético y baja eficacia.

En otras soluciones, en su lugar, estos sistemas se disponen aguas abajo de la planta de laminación: el carril laminado se descarga sobre una mesa laminadora fijada al suelo; después se arrastra por los manipuladores, que comprenden palancas complejas, que gestionan el movimiento del carril durante el tratamiento térmico al que se somete el carril; y finalmente se expulsan sobre la placa o lecho de enfriamiento por mecanismos de expulsión apropiados El documento JP-2003160813 desvela un sistema para el tratamiento térmico de un carril que viene directamente de un tren de laminación, por lo que el carril se inclina primero en una posición vertical por un mecanismo de movimiento, y a partir de entonces se sujeta por una pluralidad de manipuladores, con el fin de templarse mediante pulverizadores de enfriamiento. Durante el templado, el carril está limitado en la parte superior y lateral de la base del carril, para evitar la deformación del mismo. El documento GB-266.730 desvela un aparato de manipulación de carriles, que comprende medios para hacer girar los carriles en una posición vertical y sumergirlos con el cabezal hacia abajo en un baño de enfriamiento. Un primer inconveniente de estas soluciones es la complejidad de los sistemas de manipulación de carriles que mueven el carril sobre la mesa laminadora a lo largo de la planta de tratamiento térmico.

Los carriles, ya calentados o procedentes directamente del laminador, se someten a un enfriamiento rápido del cabezal, ya sea mediante el uso de boquillas de pulverización, que inyectan un fluido de enfriamiento (agua, aire o mezcla de agua-aire) en el cabezal de carril, o mediante inmersión del propio cabezal en un tanque que contiene el fluido de enfriamiento.

En particular, si se utiliza un tanque de inmersión, el enfriamiento es más uniforme longitudinalmente, pero en todos los casos la diferencia de temperatura entre la base del carril calentado y el cabezal enfriado da como resultado la deflexión o curvatura del carril.

De hecho, el carril ya está curvado en la salida de la planta de laminación. En particular, debido a la 45 diferencia de temperatura entre la brida (o planta) y el cabezal, el carril se curva formando una concavidad en el lado más frío.

La brida está más fría que el cabezal antes de realizar el tratamiento térmico; por lo tanto, la brida tiene un perfil longitudinal cóncavo.

Durante el tratamiento térmico, el cabezal se enfría más rápido que la brida, y al final del tratamiento el cabezal está más frío que la brida y tiene un perfil longitudinal cóncavo.

Después de unos minutos, la brida está más fría que el cabezal de carril de nuevo; por lo tanto, el perfil 55 cóncavo estará presente en el lado de la brida nuevamente.

Por lo tanto, un segundo inconveniente de las soluciones conocidas es que estas variaciones de perfil longitudinal del carril, más acentuado en los extremos, provocan que fuerzas verticales elevadas actúen sobre las pinzas de los manipuladores de carriles; estas fuerzas podrían causar que las pinzas se abran por sí mismas, con lo que el carril cae.

Las pinzas de la técnica anterior tienen la desventaja de ser inadecuadas para soportar y contener dicha deflexión y sus variaciones durante el tratamiento térmico.

Con el fin de evitar este inconveniente, se han diseñado manipuladores con cilindros de accionamiento hidráulico de las pinzas de bloqueo de carriles para producir fuerzas de sujeción muy elevadas. Por un lado, estas fuerzas aseguran una buena sujeción del carril mientras se mueve y transfiere cerca del tanque de enfriamiento, pero por otro lado, impiden el movimiento longitudinal del carril causado por la contracción térmica que el propio carril experimenta cuando se enfría. En efecto, se sabe que un carril laminado, por ejemplo, de 100 metros de largo, se acorta incluso aproximadamente 100-150cm cuando se enfría. Este acortamiento puede causar daños tanto a la superficie del carril como a los propios manipuladores debido a las elevadas fuerzas de sujeción de las pinzas de carril.

Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar una máquina de manipulación de carriles y un proceso de manipulación asociado a la misma que permitan superar los inconvenientes antes mencionados.

Sumario de la invención [0015] El objeto principal de la presente invención es implementar una máquina de manipulación para la manipulación de carriles, dispuestos en línea e inmediatamente aguas abajo de una planta de laminación, que permite tanto manipular fácilmente el carril para su transferencia desde la mesa laminadora hasta el área de tratamiento térmico, como garantizar una sujeción óptima del carril a lo largo de su extensión longitudinal, soportando efectivamente de este modo la deflexión y sus variaciones en tanto permite un movimiento longitudinal del carril causado por la contracción térmica, evitando de este modo daños tanto en la superficie externa del carril como en los manipuladores.

Otro objeto de la invención es proporcionar una planta de tratamiento térmico para carriles que comprende la máquina de manipulación antes mencionada.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un proceso de manipulación del carril que optimiza la colocación del carril a lo largo de una mesa laminadora, manipulando y manteniendo el carril sustancialmente rectilíneo durante el tratamiento térmico al que se somete.

Por tanto, la presente invención propone lograr los objetos antes descritos mediante la implementación de una máquina para la manipulación de un carril, provisto de un cabezal y una brida, que, de acuerdo con la reivindicación 1, comprende:

− una pluralidad de medios móviles para tomar y hacer girar el carril desde una posición inclinada sobre un lado del mismo hasta una posición en la que el cabezal de carril está girado hacia arriba; − una pluralidad de manipuladores provistos de medios de sujeción adaptados para sujetar el carril en la brida, y 35 capaces de mover el carril desde dicha posición en la que el cabezal de carril está girado hacia arriba hasta una posición en la que el cabezal está girado hacia abajo,

en la que dichos medios móviles comprenden primeras palancas adaptadas para accionarse mediante los primeros medios de accionamiento y configuradas de modo que mueven el carril desde la posición inclinada en uno de sus lados, proporcionada en un primer plano, hasta la posición con el cabezal de carril girado hacia arriba en un segundo plano más alto que dicho primer plano.

Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a una planta de tratamiento térmico para carriles para someter... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Máquina de manipulación para un carril (9) provisto de un cabezal y una brida, comprendiendo la máquina:

− una pluralidad de medios móviles (20) para tomar y hacer girar el carril (9) desde una posición inclinada sobre un lado del mismo hasta una posición en la que el cabezal de carril está girado hacia arriba; − una pluralidad de manipuladores (10) provistos de medios de sujeción adaptados para sujetar el carril (9) en la brida, y capaces de mover el carril (9) desde dicha posición en la que el cabezal de carril está girado hacia arriba hasta una posición en la que el cabezal está girado hacia abajo,

en la que dichos medios móviles (20) comprenden primeras palancas (26) adaptadas para accionarse mediante los primeros medios de accionamiento (11’) y configuradas de modo que mueven el carril (9) desde la posición inclinada en uno de sus lados, proporcionada en un primer plano, hasta la posición con el cabezal de carril girado hacia arriba en un segundo plano más alto que dicho primer plano.

2. Máquina de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las primeras palancas (26) están integralmente fijadas, en un respectivo primer extremo, a un árbol de transmisión (11’) , y están provistas en el segundo extremo respectivo de dos partes salientes (26', 26”) configuradas de manera que dicho segundo extremo define un espacio para alojar una porción de carril durante el movimiento de las primeras palancas (26) .

3. Máquina de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que los medios móviles (20) comprenden segundas palancas (25) adaptadas para accionarse por segundos medios de accionamiento (28) y configuradas con el fin de trasladar el carril (9) a lo largo de dicho primer plano desde una primera posición inclinada en uno de sus lados hasta una segunda posición inclinada en el mismo lado.

4. Máquina de acuerdo con la reivindicación 3, en la que las segundas palancas (25) se pueden hacer girar alrededor de un pasador de oscilación respectivo (27) en un ángulo predeterminado.

5. Máquina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos medios de sujeción

están provistos de dos mandíbulas (14) , pueden girar alrededor de respectivos pasadores de giro (19) y configurados de modo que el carril es sujetado por medio de un contacto entre las porciones (31', 31”) de la superficie interna de las mandíbulas (14) y los lados de la brida de la guía (9) solamente.

6. Máquina de acuerdo con la reivindicación 5, en la que los manipuladores (10) comprenden cada uno un brazo (12) , fijado integralmente en un primer extremo a un árbol de transmisión (11) , y en el que las mandíbulas (14) de dichos medios de fijación son proporcionadas en un segundo extremo del brazo (12) .

7. Máquina de acuerdo con la reivindicación 6, en la que los medios de accionamiento (13) para accionar las mandíbulas (14) son proporcionados en cada brazo (12) . 40

8. Máquina de acuerdo con la reivindicación 7, en la que medios móviles adicionales de las mandíbulas (14) que comprenden un sistema de piñones o palancas son proporcionados en cooperación con dichos medios de accionamiento (13) .

9. Planta de tratamiento térmico de carriles para realizar un tratamiento térmico en línea en un cabezal de dichos carriles, que comprende la salida de una planta de laminación que define un eje de laminación (X) , comprendiendo dicha planta de tratamiento térmico:

una mesa laminadora longitudinal (3) dispuesta a lo largo del eje de laminación (X) ; 50 un primer tanque de enfriamiento longitudinal (5) adyacente y paralelo a dicha mesa laminadora (3) ; y una máquina de manipulación de acuerdo con la reivindicación 1, en la que − las primeras palancas (26) están dispuestas a lo largo de la mesa laminadora (3) , definiendo dicho primer plano, para extraer los carriles de dicha mesa laminadora (3) e inclinarlos desde la posición inclinada en uno 55 de sus lados en dicha mesa laminadora (3) hasta una posición en la que el cabezal de carril es girado hacia arriba en dicho segundo plano cerca de la pluralidad de manipuladores (10) ; − y primeros manipuladores (10) de dicha pluralidad de manipuladores, provistos de medios de sujeción adaptados para sujetar un primer carril en la brida, son capaces de mover dicho primer carril desde dicha posición en la que el cabezal está girado hacia arriba hasta una posición por encima del primer tanque de 60 enfriamiento (5) con el cabezal girado hacia abajo.

10. Planta de acuerdo con la reivindicación 9, en la que el primer tanque de enfriamiento longitudinal (5) está adyacente a una primera porción de la mesa laminadora (3) para tratar térmicamente el cabezal de un primer carril, y en el que se proporciona:

− un segundo tanque de enfriamiento longitudinal (6) , adyacente y paralelo a una segunda porción de la mesa laminadora (3) , estando dicha segunda porción aguas abajo de la primera porción, para tratar térmicamente el cabezal de un segundo carril,

-y un tercer tanque de enfriamiento longitudinal (7) , adyacente y paralelo a la tercera porción de la mesa

laminadora (3) , estando dicha tercera porción aguas abajo de la segunda porción, para tratar térmicamente el cabezal de un tercer carril.

11. Planta de acuerdo con la reivindicación 10, en la que los primeros manipuladores (10) están dispuestos entre dicho primer tanque de enfriamiento (5) y dicha primera porción de la mesa laminadora (3) , y se proporcionan:

− segundos manipuladores (10) , dispuestos entre dicho segundo tanque de enfriamiento (6) y dicha segunda porción de la mesa laminadora (3) para manipular el segundo carril y realizar un tratamiento térmico sobre el mismo en el segundo tanque (6) , − y terceros manipuladores (10) , dispuestos entre dicho tercer tanque de enfriamiento (7) y dicha tercera porción de la mesa laminadora (3) , para manipular el tercer carril y realizar un tratamiento térmico sobre el mismo en el tercer tanque (7) .

12. Planta de acuerdo con la reivindicación 11, en la que el primer, segundo y tercer tanques de enfriamiento (5, 6,

7) y los respectivos manipuladores (10) en su posición de reposo están sustancialmente dispuestos en dicho 20 segundo plano.

13. Proceso para manipular un carril, por medio de una máquina de manipulación de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende las siguientes etapas:

- mover el carril (9) por medio de las primeras palancas (26) de dichos medios móviles (20) , desde una posición inclinada en uno de sus lados, proporcionada en un primer plano, hasta una posición en la que el cabezal de carril está girado hacia arriba en un segundo plano más alto que dicho primer plano;

- sujetar el carril (9) por medio de medios de sujeción de una pluralidad de manipuladores (10) mediante un

contacto de las porciones (31', 31”) de la superficie interna de las mandíbulas (14) con los lados de la brida del 30 carril (9) solamente;

- hacer girar los manipuladores (10) para mover el carril (9) desde dicha posición en la que el cabezal está girado hacia arriba hasta una posición en la que el cabezal está girado hacia abajo.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, en el que antes de la etapa de sujeción del carril (9) , se proporciona un enderezamiento del carril por medio de una cooperación entre los manipuladores (10) y los medios móviles (20) .

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, en el que el enderezamiento es realizado mediante el giro de los manipuladores (10) partiendo desde una posición de reposo por lo que el carril (9) es elevado por una superficie de soporte (24) hasta llegar a una posición de cooperación con las primeras palancas (26) , en el que el cabezal de carril está convenientemente separado por las partes salientes (26') de las primeras palancas (26) con la excepción de los puntos de mayor curvatura del carril en el que existe un contacto entre el cabezal de carril y las partes salientes (26') .