CABEZAL ENDEREZADOR CON MIEMBRO ROTATORIO MULTI-RANURA.

[0001] La presente invención se refiere a un cabezal enderezador para productos semi-acabados continuos y sustancialmente lisos que salen de una laminadora o de otra fuente análoga, tales como alambrones, barras redondas, u otros productos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Un ejemplo de ellos se conoce por el documento US 6098909. Técnica anterior [0002] Una solución que se usa comúnmente para producir bobinas a partir de alambres metálicos con diferentes diámetros consiste en usar un cabezal enderezador que comprende un miembro rotatorio dentro del cual se fija un tubo de entrega del producto laminado y que forma una bobina. El miembro rotatorio está en voladizo a un cuerpo estator por medio de dos rodamientos de rodillo, o soportes, y de este modo puede rotar alrededor de su eje. El cuerpo estator a su vez está anclado rígidamente a una placa base. El miembro rotatorio generalmente rota alrededor de su eje a altas velocidades angulares, incluso por encima de 2.000 rpm. El miembro rotatorio se fija en rotación por un motor externo conectado por medio de un mecanismo de engranaje de par cónico. Los cabezales enderezadores en los que el motor se incorpora dentro del miembro rotatorio y el estator del motor se monta coaxialmente también se conocen en la técnica anterior. [0003] Durante la rotación del cabezal enderezador, el producto laminado se curva por el tubo para formar una sucesión de bobinas que tiene un diámetro determinado, que se depositan cayendo sobre una cinta transportadora de rodillo para que se enfríen y entreguen para su recogida y apilamiento. [0004] Cuando el alambre metálico pasa a través del tubo que forma la bobina éste está sujeto a altas tensiones mecánicas y térmicas, impactos y fuerzas tangenciales que llevan a un desgaste severo dentro del tubo, reduciendo su vida útil. [0005] El hecho de tener que sustituir frecuentemente dicho tubo provoca particularmente largos periodos inactivos, una reducida eficiencia de la máquina y elevados costes de obtención y funcionamiento. Además, las altas tensiones centrífugas a las que el tubo que forma la bobina se expone deforman el tubo, alterando su conformación geométrica inicial y haciendo de este modo que la máquina esté desequilibrada. Este hecho descarta la posibilidad de aumentar más la velocidad de rotación del cabezal enderezador, tal y como lo requieren las laminadoras modernas que ahora son capaces de funcionar a velocidades de laminado que antes eran inalcanzables. [0006] Para superar estos inconvenientes se han propuesto soluciones para alargar la vida útil del tubo usando inserciones tubulares resistentes al agua e intercambiables, y para eliminar el tubo totalmente. Por ejemplo, con referencia a este último caso, el documento EP-A-779115 describe un cabezal enderezador en el que el tubo que forma la bobina se sustituye por una ranura de entrega con forma espiral colocada entre dos elementos campana rotatorios, uno dispuesto internamente y otra externamente, integrados uno con el otro y unidos por medio de una pestaña al mandril. La cabeza está provista de cuatro o más ranuras que pueden usarse alternativamente para entregar y guiar el producto laminado dentro del cabezal enderezador. [0007] Las dos campanas generalmente están hechas de materiales ligeros tales como aleaciones ligeras o materiales compuestos que permiten que se consigan velocidades de rotación muy alta. Las ranuras están cubiertas de un material resistente al agua para prolongar su vida útil. [0008] El documento US 6098909 describe una solución similar a la descrita en el documento anterior y sugiere rotar periódicamente el elemento campana interno en relación con el elemento campana externo como una función de desgaste localizado de la superficie interna de este último para exponer una ranura que no está desgastada. [0009] Sin embargo, estas soluciones no son satisfactorias porque, si ambos elementos campana rotan esto no permite una desaceleración de las partes finales de los alambres de metal, de manera que al abandonar la ranura las partes finales tienden a expandirse radialmente debido al exceso de velocidad y chocan con el extremo del elemento campana externo produciendo una bobina final que no es circular y que tiene un diámetro mayor que el diámetro nominal. Además, la temperatura no se distribuye idealmente dentro del cabezal enderezador con posteriores dilataciones irregulares que ocasionan tensiones no deseables en la estructura, y también desequilibran el miembro rotatorio. Resumen de la invención [0010] Por lo tanto el fin principal de esta invención es producir un cabezal enderezador que sea capaz de funcionar a velocidades de laminado extremadamente altas, en la región de 150 m/seg, con reducidos tiempos de inactivación 2   del ciclo y que implique bajos costes de servicio. [0011] Otro fin es conseguir un mejor equilibrio del cabezal enderezador. [0012] Un fin adicional es facilitar la sustitución de partes desgastadas para que la máquina puede reiniciarse rápidamente. [0013] Dichos fines se han conseguido con un cabezal enderezador para producir bobinas de productos continuos y sustancialmente lisos tales como barras redondas, alambrones u otros productos que llegan de una laminadora o de otra fuente análoga que, de acuerdo con lo expuesto en la reivindicación 1, comprende una estructura de soporte, un miembro rotatorio que rota alrededor de su eje, colocado en rotación por un motor, fijado rotatoriamente a la estructura de soporte por medio de rodamientos, en los que el miembro rotatorio consiste en un mandril y un elemento acampanado que cooperan axialmente con el mandril e íntegramente colocado como una prolongación de dicho mandril, comprendiendo el elemento campana en su superficie externa una pluralidad de ranuras que guían el producto laminado y que sustancialmente tienen la forma de una espiral, el interior del mandril estando provisto de medios para entregar el producto laminado a dichas ranuras, comprendiendo el cabezal enderezador un elemento contenedor y protector fijado a la estructura de soporte, que adjunta dicho elemento campana y que tiene una forma que es complementaria al mismo y en el que las ranuras guías se abren hacia el exterior. [0014] Por lo tanto, la invención no hace uso del tubo conocido en la técnica anterior para producir la bobina, estando dicho tubo sujeto al rápido desgaste, deformación y posterior desequilibrio dinámico de la máquina. En su lugar se usa una pluralidad de ranuras o canales guías sobre la superficie exterior de un elemento campana asociado axialmente con el mandril por medio de medios de fijación y rotando íntegramente unas con otras. El elemento campana está fijado al mandril por medio de un tirante y una contratuerca central, de manera que fácilmente puede retirarse y sustituirse. [0015] La sección final del elemento campana es sustancialmente cilíndrica y en dicha sección las ranuras forman un único gusano, cuyo grado de inclinación depende del número de ranuras provistas sobre el elemento acampanado. [0016] El elemento campana rotatorio con ranuras coopera externamente con otro elemento acampanado, al que se acopla, que está anclado a la placa base de la máquina y que no rota. La función del elemento fijo externo acampanado es contener la cabeza y el extremo final de la longitud de corte del producto laminado a ser enrollado, que de otra manera sería expulsado del cabezal enderezador debido a la fuerza centrífuga. Dicho elemento actúa así como un elemento contenedor y protector. El hecho de tener un elemento rotatorio acampanado que se abre externamente hacia el elemento fijo acampanado tiene la ventaja de que el extremo final del producto laminando se ralentiza, debido a la fricción causada por el producto laminado que fricciona contra la superficie interna del elemento fijo exterior acampanado, junto con la longitud completa del elemento fijo acampanado. Esto significa que cuando el extremo final alcanza el gusano en el extremo del elemento interno acampanado, el producto laminado no se expone y no se somete a un efecto latigazo, de manera que las bobinas producidas son perfectas sin ninguna deformación. [0017] Además, la presencia del elemento fijo acampanado da como resultado una mejor distribución del calor en el cabezal enderezador. La superficie completa del elemento externo acampanado se calienta uniformemente debido a la irradiación gracias a la acción combinada de rotación del miembro rotatorio y el deslizamiento del producto laminado en la ranura del elemento interno acampanado que se usa de vez en cuando. El elemento interno acampanado, en cambio, está sometido al calentamiento asimétrico mediante conducción desde el producto laminado que se desliza a través de la ranura que se usa, pero la irradiación del elemento externo acampanado hacia el elemento interno acampanado permite que... [Seguir leyendo]

1. Un cabezal enderezador (1) para formar bobinas a partir de un producto laminado continuo y sustancialmente liso (10) por ejemplo barras redondas, alambrones u otros productos que llegan de una laminadora o de otra fuente análoga, que comprende una estructura de soporte (30), un miembro rotatorio (3) que rota alrededor de su propio eje (X) accionado por un motor (11), fijado rotatoriamente a la estructura de soporte (30) por medio de rodamientos (4, 5), en el que el miembro rotatorio consiste en un mandril (2) y un elemento acampanado (6) que coopera axialmente con el mandril (2) e íntegramente colocado como una prolongación de dicho mandril, comprendiendo el elemento acampanado (6) sobre su superficie externa una pluralidad de ranuras (18) que guían el producto laminado (10), teniendo dichas ranuras una forma sustancialmente de espiral, estando provisto el interior del mandril (2) de los medios para entregar el producto laminado (10) a dichas ranuras (18), caracterizado porque el cabezal enderezador (1) comprende un elemento contenedor y protector (15) fijado a la estructura de soporte (30), que adjunta dicho elemento acampanado (6) y que tiene una forma que es complementaria al mismo y porque dichas ranuras guías (18) están abiertas hacia el exterior. 2. El cabezal enderezador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el elemento contenedor (15) está dividido en partes que están unidas con bisagras a la estructura de soporte (30) para revelar el elemento acampanado (6). 3. El cabezal enderezador de acuerdo con la reivindicación 2, en el que los medios para entregar el producto laminado (10) comprenden un elemento (23) dispuesto cerca del punto en el que el producto laminado entra al miembro rotatorio (3), teniendo dicho elemento forma de un tubo apropiadamente formado y dispuesto dentro del miembro rotatorio (3), para formar un recorrido a lo largo del cual el producto laminado (10) se entrega desde una posición en la entrada al miembro rotatorio (3) centrado sobre un eje (X) a una entrada a las ranuras (18), radialmente espaciadas desde el eje (X). 4. El cabezal enderezador de acuerdo con la reivindicación 2, en el que los medios para entregar el producto laminado (10) comprenden un primer elemento cilíndrico (32) cercano al punto en el que el producto laminado (10) entra al miembro rotatorio (3), estando dicho primer elemento (32) íntegramente fijado al interior del miembro rotatorio (3) y provisto internamente de una pluralidad de agujeros (34) cuyo número es igual al número de ranuras (18). 5. El cabezal enderezador de acuerdo con la reivindicación 4, en el que los medios para entregar el producto laminado (10) comprenden un segundo elemento cilíndrico (31), localizado corriente arriba del primer elemento cilíndrico (32) e íntegramente fijado al elemento rotatorio (3), provisto de un agujero recto (35) que se inclina en relación al eje de rotación (X). 6. El cabezal enderezador de acuerdo con la reivindicación 3 ó 5, en el que hay medios (27, 28, 33) que posicionan angularmente los medios (23, 34, 35) que entregan el producto laminado (10) dispuesto cerca del punto en el que el producto laminado entra al miembro rotatorio (3). 7   8   9