Dispositivo para bobinar un producto
metálico largo bobinable (10),

que comprende un mandril (12) que
tiene una sección sustancialmente circular y que rota alrededor de
un eje horizontal, vertical o inclinado, al menos una guía y un
dispositivo de contención (15, 16) capaz de ser dirigido entre una
primera posición de trabajo en la que colabora con dicho mandril
(12) y una segunda posición inactiva en la que está dispuesta
distante de dicho mandril (12), y al menos un dispositivo de
sujeción (21) asociada con dicho mandril (12) y capaz de sujetar al
menos temporalmente un segmento inicial de dicho producto metálico
(10), que se caracteriza porque dicho dispositivo de
sujeción comprende un medio de tenaza (21) capaz de activarse de
forma selectiva, que está dispuesto en correspondencia con la
superficie externa de dicho mandril (12).

Dispositivo y procedimiento de bobinado para productos largos laminados o estirados.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de bobinado y al procedimiento relativo para productos metálicos largos, ferrosos o no, como los obtenidos de operaciones de estirado o laminado, fabricados en frío o en caliente. Para ser más exactos, la invención se refiere al bobinado de alambre, barras, tiras planas, barras (lisas o corrugadas) o tubos, que tienen una sección transversal que es redonda, cuadrada, rectangular, hexagonal o, de otro modo, de varios tamaños.

Para ser más exactos, la invención se refiere a un procedimiento y dispositivo para guiar y contener el producto bobinado, en el mandril de bobinado, con el fin de contenerlo lateralmente y de imponer en la bobina de formación la forma externa deseada de acuerdo con los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 17, tal como un dispositivo y un procedimiento se conocen en el documento US-A-3 592 399. El mandril de bobinado puede tener un eje de rotación horizontal, vertical o inclinado.

La invención se aplica a máquinas de bobinado con eje en voladizo.

Antecedentes de la invención

En el estado de la técnica, se conocen los problemas relacionados con el bobinado, en un mandril en rotación continua, un producto metálico largo, bien laminado o estirado, que viaja a velocidad elevada, que se va a bobinar en espirales contiguas, adyacentes y superpuestas, de un modo uniforme, con el fin de formar bobinas muy compactas.

Se sabe que la operación para formar la bobina de modo que las espirales estén compactas y uniformemente distribuidas en cada capa y para toda la extensión longitudinal de la bobina es muy delicada.

El problema de retirar fácilmente las bobinas terminadas del mandril también se conoce.

Si la operación para retirar la bobina no se lleva a cabo correctamente se pueden producir defectos en las bobinas terminadas, tales como, por ejemplo, las espirales bobinadas se pueden liberar y/o el rollo bobinado puede tener un aspecto estético malo. Además, si la bobina no tiene una geometría regular, se producen problemas de apilado durante la etapa de almacenamiento y también problemas con la instalación de la bobina sobre la máquina que usa la misma y problemas con el correcto desenrollado del producto bobinado.

La patente europea EP-B-1.126.934 desvela una máquina de bobinado que comprende guías adecuadas, de forma sustancialmente semicilíndrica, conocidas de otro modo como aletas o cuchillas de inserción. Dichas guías pueden interceptar el producto metálico que se va a bobinar, tal como llega del tren de laminación o de la máquina de estirado, y pueden facilitar la formación de las primeras espirales de la bobina sobre el mandril. Esta máquina de bobinado conocida, que tiene el eje del mandril en voladizo, también comprende una placa de contención móvil para contener frontalmente la bobina, en la que la placa colabora con el terminal, la parte en voladizo del mandril y que puede disponerse en las siguientes dos posiciones límite: una primera posición para la formación de la bobina, en la que la placa de contención es ortogonal al eje del mandril y coaxial con él, y una segunda posición en la que la placa de contención se rota en aproximadamente 90º y se dispone sustancialmente en paralelo al eje del mandril, en una posición de no interferencia con el camino sobre el cual se libera la bobina terminada.

Antes de comenzar a distribuir las espirales sobre el mandril, es necesario que el producto metálico que se va a bobinar está correctamente fijado sobre el propio mandril; para este fin es necesario proporcionar un dispositivo que produzca la sujeción del producto metálico al mandril con gran fiabilidad, precisión y repetibilidad.

La patente de EE.UU. US-A-3.592.399 desvela un aparato para fijar y enrollar el extremo principal, o cabeza, de un producto laminado sobre u mandril, rotando alrededor de un eje horizontal, que se proporciona con una primera placa de contención para contener la bobina que se va a formar, dispuesto perpendicular al mandril, y una segunda placa de contención para que contenga la bobina lateralmente. Esta segunda placa es autónoma y móvil con respecto al mandril entre una posición de operación, en la que está paralela a la primera placa, y una posición de extracción, en la que está dispuesta distante con respecto al mandril y rotada lateralmente en 90º con respecto al mismo. Para ser más exactos, la segunda placa está montada de forma que pueda girar sobre un elemento cilíndrico de soporte, que a su vez puede rotal sobre un soporte vertical. Con el fin de facilitar el comienzo de la formación de la bobina, la segunda placa de contención tiene un eje de rotación que no coincide con el del mandril y está equipado con una ranura anular que tiene una superficie circular excéntrica con respecto a la superficie externa del mandril. Debido a la alineación incorrecta de la segunda placa de contención y el mandril, las dos superficies forman un canal de sujeción con una sección variable, en el que el extremo principal del producto laminado que se va a enrollar entra y queda bloqueado. Además, con el fin de facilitar la sujeción de la cabeza al principio de la operación de bobinado, el aparato comprende un elemento guía, de forma sustancialmente semicircular, que, en la posición de operación, colabora con el canal de sujeción citado en lo que antecede hasta que las primeras espirales se han enrollado sobre el mandril. Después que se han formado algunas espirales, el elemento guía se distancia del mandril y colocado en una posición inactiva. Este aparato conocido no permite obtener una sujeción del extremo principal que es repetible y fiable. Si no se produce la fijación, se produce un deslizamiento relativo entre el producto y el mandril, de modo que el bobinado no puede comenzar. Por otro lado, si el extremo principal del producto laminado se suelta del canal de sujeción, tras la formación de unos pocos espirales (con el mandril bajo el par de torsión y el producto laminado que ya fluye), la tensión de los espirales se libera, hay una consiguiente disminución entre las partes y, por tanto, se crea un bloqueo antes del dispositivo de bobinado, con todos los problemas que derivan de ello. Tal desprendimiento durante la etapa de bobinado también se facilita por el bobinado progresivo del producto laminado que comienza a acortarse a medida que encoge, comenzando desde el extremo principal, lo que produce un efecto de estirado que hace que el extremo principal salga del canal de sujeción.

Por tanto, es de importancia fundamental poder garantizar una sujeción segura y duradera del segmento inicial del producto laminado en el mandril.

Un propósito de la invención es conseguir un dispositivo de bobinado para productos metálicos largos que garantice una rapidez considerable al instalar el medio de contención frontal móvil que colabora con la parte final del mandril.

Otro propósito de la invención es garantizar el funcionamiento correcto del proceso de bobinado.

Otro propósito que se persigue con el dispositivo de acuerdo con la invención es mejorar la calidad de la bobina final en términos de bobinado, compacidad, densidad y capacidad de sujeción de las espirales.

Otro propósito de la invención es prevenir daños y una reducción de la calidad del producto.

También es un propósito de la invención simplificar las operaciones de mantenimiento en dicho dispositivo.

Las ventajas alcanzadas dan una bobina que tiene un perfil geométrico deseado que permite explotar el espacio de almacenamiento, también en altura, para optimizar las etapas de manejo y de transporte, que puede, por tanto, funcionar a una velocidad más alta.

El solicitante ha concebido, probado y plasmado la presente invención para superar los inconvenientes del estado de la técnica y obtener estos y otros propósitos y ventajas.

Sumario de la invención

La presente invención se expone y caracteriza en las reivindicaciones principales, mientras que las reivindicaciones adjuntas describen otras características de la presente invención o variantes de la idea principal de la invención.

De acuerdo con los propósitos anteriores, se proporciona un dispositivo de bobinado para productos largos, ya sean laminados o estirados, de acuerdo con la presente invención con una guía o dispositivo de contención que tiene las características como en la reivindicación 1.

Los propósitos se alcanzan...

1. Dispositivo para bobinar un producto metálico largo bobinable (10), que comprende un mandril (12) que tiene una sección sustancialmente circular y que rota alrededor de un eje horizontal, vertical o inclinado, al menos una guía y un dispositivo de contención (15, 16) capaz de ser dirigido entre una primera posición de trabajo en la que colabora con dicho mandril (12) y una segunda posición inactiva en la que está dispuesta distante de dicho mandril (12), y al menos un dispositivo de sujeción (21) asociada con dicho mandril (12) y capaz de sujetar al menos temporalmente un segmento inicial de dicho producto metálico (10), que se caracteriza porque dicho dispositivo de sujeción comprende un medio de tenaza (21) capaz de activarse de forma selectiva, que está dispuesto en correspondencia con la superficie externa de dicho mandril (12).

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque dicha guía y dispositivo de contención (15, 16) comprende medios (28) capaces de desplazar dicho producto metálico (10) hacia dicho dispositivo de sujeción (21).

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, que se caracteriza porque dichos medios tenaza (21) están dispuestos en una posición interna con respecto a dicha superficie externa de dicho mandril (12).

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, que se caracteriza porque dichos medios tenaza (21) están dispuestos en una posición externa con respecto a dicha superficie externa de dicho mandril (12).

5. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque dichos medios de tenaza comprenden cuatro tenazas (21).

6. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque un dispositivo accionador (22, 26) es capaz de actuar sobre los brazos respectivos (23, 27) de dichos medios de tenaza (21) con el fin de realizar la activación selectiva de dichos medios de tenaza (21).

7. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque también comprende una placa interna (13) capaz de definir una de las paredes laterales (13a) entre las que dicho producto metálico (10) se enrolla.

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, que se caracteriza porque dicha placa interna (13) define un canal anular (14) cerca de la superficie externa de dicho mandril (12).

9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, que se caracteriza porque dicha guía y dispositivo de contención comprende al menos una aleta (15).

10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, que se caracteriza porque dicha guía y dispositivo de contención comprende otra aleta (16) dispuesta diametralmente opuesta a dicha al menos una aleta (15).

11. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 8 y 10, que se caracteriza porque dicha al menos una aleta (15) y dicha otra aleta (16) constituyen, en dicha primera posición de trabajo, una cubierta lateral de dicho canal anular (14).

12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, que se caracteriza porque una aleta (30) se aplica sobre dicha placa interna (13) sustancialmente perpendicular a dicho mandril (12) y conformado de modo que tenga un diente anular (31) sustancialmente coaxial con dicho mandril (12), en el que dicho diente anular (31) define un canal anular (14).

13. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 12, que se caracteriza porque dicho diente anular (31) tiene un espesor (H) sustancialmente igual al diámetro de dicho producto metálico (10) o a un múltiplo del mismo.

14. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 12 ó 13, que se caracteriza porque la protrusión (L) de dicho diente anular (31) es sustancialmente igual a un valor de entre 1,5 y 2 veces el diámetro de dicho producto laminado (10).

15. Dispositivo de acuerdo con cualquier reivindicación 12 a 14, ambas incluidas, que se caracteriza porque dicha aleta (30) es intercambiable de acuerdo con el tamaño de dicho producto metálico (10).

16. Dispositivo de acuerdo con cualquier reivindicación 12 a 15, ambas incluidas, que se caracteriza porque dicha aleta (30) está fabricada de material de gran dureza.

17. Procedimiento para bobinar un producto metálico largo (10), preformado por medio de un dispositivo de bobinado que comprende un mandril (12) que tiene una sección transversal sustancialmente circular y que rota alrededor de un eje horizontal, vertical o inclinado, y al menos una guía y dispositivo de contención (15, 16) capaz de ser dirigido entre una primera posición e trabajo en la que colabora con dicho mandril (12) y una segunda posición inactiva en la que está dispuesta distante de dicho mandril (12), que se caracteriza porque comprende las etapas siguientes:

- una primera etapa en la que un extremo principal de dicho producto metálico (10) se inserta en una ranura (20) de dicha guía y elemento de contención (15) dispuesto en dicha primera posición de trabajo, de modo que guía dicho producto metálico (10) a lo largo de una circunferencia externa de dicho mandril (12),

- una segunda etapa en la que dicho producto metálico (10) está fijado y sujeto al menos temporalmente en dicho mandril (12) por medio de una o más tenazas (21) dispuestas en correspondencia con la superficie externa de dicho mandril (12);

- una tercera etapa en la que dicha guía y elemento de contención (15) se toma de dicha primera estación de trabajo a dicha segunda posición inactiva; y

- una cuarta etapa en la que dicho producto metálico (10) se enrolla para el resto de su longitud.

18. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17, que se caracteriza porque antes de dicha primera etapa se proporciona para insertar dicho producto metálico (10) en dicha ranura (20) por medio de un distribuidor de dicho producto metálico (10).

19. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18, que se caracteriza porque durante dicha primera etapa, dicho mandril (12) está en rotación alrededor de su propio eje.

20. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, que se caracteriza porque durante dicha primera etapa, dicho producto metálico (10) es guiado desde dicha ranura (20) al interior de un canal anular (!4) dispuesto sobre una placa interna (13) de dicho mandril (12).