Dispositivo para la formación de bobinas de productos largos laminados o estirados.

Dispositivo para bobinar un producto de metal largo que se puede enrollar (10),

que comprende un mandril(12) provisto de una sección transversal sustancialmente circular y que gira alrededor de un eje horizontal, vertical oinclinado, un elemento de contención (13) para contener dicho producto de mental (10), instalado encorrespondencia con dicho mandril (12) y sustancialmente ortogonal a dicho eje y por lo menos un elemento de guiay de contenci6n (15, 16) capaz de ser accionado entre una primera posición de trabajo en la que coopera con dichomandril (12) y una segunda posición inactiva en la que esta instalado distante de dicho mandril (12), en el que dichoelemento de contención (13) comprende un canal anular (14) el cual esta realizado en la proximidad de unasuperficie exterior de dicho mandril (12) y es coaxial con el eje de giro de dicho mandril (12), y en el que dichodispositivo de guia y de contención (15, 16) comprende una ranura (20) que es capaz de definir una guia deacompanamiento para dicho producto de metal (10) a lo largo de una circunferencia exterior de dicho mandril (12)hacia dicho canal anular (14) y coaxial con dicho canal anular (14), cuando dicho dispositivo de guia y de contención(15, 16) esta en dicha primera posición de trabajo, caracterizado porque dicho elemento de contenci6n (13)comprende un reborde (30), aplicado sustancialmente perpendicularmente a dicho mandril (12) y conformado demodo que tiene un diente anular (31) sustancialmente coaxial con dicho mandril (12), dicho diente anular (31)definiendo en la parte inferior dicho canal anular (14).

Dispositivo para la formación de bobinas de productos largos laminados o estirados

CAMPO DE LA INVENCiÓN

La presente invención concierne a un dispositivo de bobinar como en el preámbulo de la reivindicación 1 y el procedimiento relativo para productos metálicos largos, ferrosos o no, como se obtienen a partir de operaciones de estirado o laminación, ya sean realizadas en caliente o en frío, siendo conocido un ejemplo a partir del documento US-3 527 077. Para ser más exactos, la invención concierne al bobinado de alambre, barras, flejes planos, varillas (lisas o con nervios) o tubos, que tienen una sección transversal que es redonda, cuadrada, rectangular, hexagonal

o de otro modo, de diversos tamaños.

Para ser más exactos, la invención concierne al dispositivo para aliviar y contener el producto bobinado, en el mandril de enrollar, a fin de contenerlo lateralmente e imponer, en la bobina que se está formando, la forma exterior deseada. El mandril de enrollar puede tener un eje de giro horizontal, vertical o inclinado.

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

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

En el estado de la técnica, son conocidos los problemas relacionados con el bobinado, en un mandril continuamente giratorio, de un producto de metal largo, tanto laminado como estirado, que viaja a alta velocidad para ser enrollado en espirales contiguas, adyacentes y superpuestas, de una manera uniforme, de modo que se formen bobinas muy compactas.

Es conocido que es muy delicada la operación de formar la bobina de modo que las espirales sean compactas y estén uniformemente distribuidas en cada capa y en la extensión longitudinal completa de la bobina.

También es conocido el problema de la extracción con facilidad de las bobinas terminadas del mandril.

Si la operación de la extracción de la bobina no se lleva a cabo correctamente, pueden ocurrir defectos en las bobinas terminadas, tales como por ejemplo las espirales enrolladas que se pueden liberar o el rollo bobinado puede tener un mal aspecto estético. Es más, si la bobina no tiene una geometría regular, existen problemas de apilamiento durante la etapa de almacenaje y también problemas con la instalación de la bobina en la máquina que utiliza la misma y problemas con el desenrollado correcto del producto bobinado.

La patente europea EP-B-1.126.934 revela una máquina de bobinar la cual comprende guías adecuadas, de forma sustancialmente semicilíndrica, conocidas de otro modo como aletas o paletas de inserción. Dichas guías son capaces de interceptar el producto de metal que va ser enrollado, a medida que llega desde el laminador o de la máquina de estirar, y son capaces de facilitar la formación de las primeras espirales de la bobina en el mandril. Esta máquina de bobinar conocida, la cual tiene el eje del mandril en voladizo, también comprende una placa de contención móvil para contener frontalmente la bobina, placa la cual coopera con la pieza terminal en voladizo del mandril y la cual puede estar dispuesta en las dos siguientes posiciones límite: una primera posición para la formación de la bobina, en la cual la placa de contención es ortogonal al eje del mandril y coaxial con el mismo y una segunda posición en que la placa de contención está girada aproximadamente 90° e instalada sustancialmente paralela al eje del mandril, en una posición de no interferencia con la trayectoria en la cual se descarga la bobina terminada.

Antes de empezar a distribuir las espirales en el mandril, es necesario que el producto de metal que se va a enrollar sea agarrado correctamente en el propio mandril; con este propósito, es necesario proveer un dispositivo que realice la sujeción del producto de metal al mandril con gran fiabilidad, precisión y repetitividad.

La patente americana US-A-3, 592, 399 revela un aparato para agarrar y enrollar el extremo delantero, o cabeza, de un producto laminado sobre un mandril, que gira alrededor de un eje horizontal, el cual está provisto de una primera placa de contención para contener la bobina que se va a formar, instalada perpendicular al mandril y con unas una placa de contención para contener lateralmente la bobina. Esta segunda placa es autónoma y móvil con respecto al mandril entre una posición de funcionamiento, en la que es paralela a la primera placa, y una posición de extracción, en donde está instalada distante del mandril y girada lateralmente 90° con respecto al mismo. Para ser más exactos, la segunda placa está montada de forma giratoria en un elemento de soporte cilíndrico, el cual a su vez puede girar en un soporte vertical. A fin de facilitar el inicio de la formación de la bobina, la segunda placa de contención tiene un eje de giro el cual no coincide con aquel del mandril y está provisto de una ranura anular la cual tiene una superficie circular excéntrica con respecto a la superficie exterior del mandril. Debido a la desalineación de la segunda placa de contención y el mandril, las dos superficies forman un canal de sujeción con una sección variable, en el interior del cual el extremo delantero del producto laminado para ser enrollado entra y es bloqueado. Es más, a fin de facilitar la sujeción del cabezal al inicio de la operación de bobinar, el aparato comprende un elemento de guía,

sustancialmente de forma semicircular, el cual en la posición de funcionamiento coopera con el canal de sujeción anteriormente mencionado hasta que las primeras espirales han sido enrolladas sobre el mandril. Después de que algunas espirales hayan sido formadas, el elemento de guía se separa del mandril y se eleva hasta una posición inactiva. Este aparato no permite obtener una sujeción del extremo delantero que sea repetible y fiable. Si no ocurre la sujeción, entonces se tiene un deslizamiento relativo que ocurre entre el producto laminado y el mandril, de modo que no se puede empezar el bobinado. Por otra parte, si el extremo delantero se desprende del canal de sujeción, después de la formación de unos pocos arrollamientos (con el mandril bajo un momento de torsión y el producto laminado ya fluyendo) , la tensión de los arrollamientos se libera, existe un consiguiente deslizamiento entre las piezas y de ese modo se crea un bloqueo aguas arriba del dispositivo de bobinar, con todos los problemas que derivan de esto. Un desprendimiento de este tipo durante la fase de bobinado se facilita también mediante la refrigeración progresiva del productor laminado el cual empieza a acortarse a medida que se contrae, empezando desde el extremo delantero, causando de este modo un efecto de estiramiento que causa que el extremo delantero se salga del canal de agarre.

Es por lo tanto de fundamental importancia ser capaz de garantizar una sujeción segura y que dure en el tiempo del segmento inicial del producto laminado en el mandril.

Un propósito de la presente invención es conseguir un dispositivo de bobinar para productos de metal largos el cual garantice una considerable rapidez en la instalación de los medios de contención frontales móviles que cooperan con la pieza extrema del mandril.

Otro propósito de la invención es garantizar el comportamiento correcto del proceso de bobinar.

Otro propósito perseguido por el dispositivo según la invención es mejorar la calidad de la bobina final en términos de enrollado, compacidad, densidad y capacidad de mantenimiento de las espirales.

Un propósito adicional de la invención es evitar el dañado y una calidad reducida del producto.

Es también un propósito de la invención simplificar las operaciones de mantenimiento de dicho dispositivo.

Las ventajas conseguidas proporcionan una bobina que tiene un perfil geométrico deseado el cual permite explotar el espacio de almacenaje, también en altura, para optimizar las fases de manipulación y de transporte y proporciona un funcionamiento mejor de las máquinas del usuario, las cuales por lo tanto pueden trabajar a una velocidad mayor.

El solicitante ha inventado, probado y realizado la presente invención para superar las limitaciones del estado de la técnica y obtener estos y otros propósitos y ventajas.

RESUMEN DE LA INVENCiÓN

La presente invención se establece y está caracterizada en las reivindicaciones principales, mientras las reivindicaciones subordinadas describen otras características de la presente invención o... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para bobinar un producto de metal largo que se puede enrollar (10) , que comprende un mandril

(12) provisto de una sección transversal sustancialmente circular y que gira alrededor de un eje horizontal, vertical o

inclinado, un elemento de contención (13) para contener dicho producto de mental (10) , instalado en correspondencia con dicho mandril (12) y sustancialmente ortogonal a dicho eje y por lo menos un elemento de guía y de contención (15, 16) capaz de ser accionado entre una primera posición de trabajo en la que coopera con dicho mandril (12) y una segunda posición inactiva en la que está instalado distante de dicho mandril (12) , en el que dicho elemento de contención (13) comprende un canal anular (14) el cual está realizado en la proximidad de una

superficie exterior de dicho mandril (12) y es coaxial con el eje de giro de dicho mandril (12) , y en el que dicho dispositivo de guía y de contención (15, 16) comprende una ranura (20) que es capaz de definir una guía de acompañamiento para dicho producto de metal (10) a lo largo de una circunferencia exterior de dicho mandril (12) hacia dicho canal anular (14) y coaxial con dicho canal anular (14) , cuando dicho dispositivo de guía y de contención (15, 16) está en dicha primera posición de trabajo, caracterizado porque dicho elemento de contención (13)

comprende un reborde (30) , aplicado sustancialmente perpendicularmente a dicho mandril (12) y conformado de modo que tiene un diente anular (31) sustancialmente coaxial con dicho mandril (12) , dicho diente anular (31) definiendo en la parte inferior dicho canal anular (14) .

2. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque dicho canal anular (14) tiene una sección 20 transversal sustancialmente rectangular.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque dicho canal anular (14) tiene una sección transversal sustancialmente trapezoidal.

4. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque dicho dispositivo de guía y de contención comprende por lo menos una aleta (15) .

5. Dispositivo según la reivindicación 4 caracterizado porque dicho dispositivo de guía y de contención

comprende otra aleta (16) instalada diametralmente opuesta a dicha por lo menos una aleta (15) . 30

6. Dispositivo según la reivindicación 5 caracterizado porque dicha por lo menos una aleta (15) y dicha otra aleta (16) constituyen, en dicha primera posición de trabajo, una cubierta lateral para dicho canal anular (14) .

7. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque dicho diente anular (31) es ligeramente 35 convergente hacia el exterior.

8. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque dicho diente anular (31) tiene un grosor (H) sustancialmente igual al diámetro de dicho producto laminado (10) , o un múltiplo del mismo.

9. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque la protrusión (L) de dicho diente anular (31) es sustancialmente igual a un valor de entre 1, 5 a 2 veces el diámetro de dicho producto laminado (10)

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 inclusive caracterizado porque dicho reborde (30)

es intercambiable según el tamaño de dicho producto laminado (10) . 45

11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 inclusive caracterizado porque dicho reborde

(30) está fabricado de un material de gran dureza.

12. Procedimiento para bobinar un producto de metal largo (10) realizado por medio de un dispositivo de

50 bobinar que tiene las características de la reivindicación 1 y el cual comprende un mandril (12) que tiene una sección transversal sustancialmente circular y que gira alrededor de un eje horizontal, vertical o inclinado, un elemento de contención (13) para contener dicho producto de metal (10) , instalado en un extremo de dicho mandril (12) y sustancialmente ortogonal a dicho eje y por lo menos un dispositivo de guía y de contención (15, 16) , capaz de ser accionado entre una primera posición de trabajo en la que coopera con dicho mandril (12) y una segunda posición

55 inactiva en la que está instalado distante de dicho mandril (12) , caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

una primera etapa en la que un extremo delantero de dicho producto de metal (10) es insertado en el interior de una ranura (20) de dicho dispositivo de guía y de contención (15) dispuesto en dicha primera posición de 60 trabajo para guiar dicho producto de metal (10) a lo largo de una circunferencia exterior de dicho mandril (12) ;

una segunda etapa en la que dicho producto de metal (10) es guiado por dicha ranura (20) en el interior de un canal anular (14) realizado en dicho elemento de contención (13) en la proximidad de una superficie exterior de dicho mandril (12) y coaxialmente con dicho eje de giro de dicho mandril (12) ;

una tercera etapa en la que un segmento inicial de dicho producto de metal (10) es agarrado y sujetado en dicho canal anular (14) por medio de fuerzas de fricción generadas entre dicho producto de metal (10) y las paredes de dicho canal anular (14) ;

una cuarta etapa en la que dicho producto de metal (10) es enrollado en dicho mandril (12) en un segmento de longitud previamente determinada;

una quinta etapa en la que dicho dispositivo de guía y de contención (15) es llevado desde dicha primera posición de trabajo hasta dicha segunda posición inactiva; y 10 una sexta etapa en la que dicho producto de metal (10) es enrollado en el resto de su longitud.

13. Procedimiento según la reivindicación 12 caracterizado porque durante dicha primera etapa, dicho producto

de metal (10) es insertado en el interior de dicha ranura (20) por medio de un distribuidor de dicho producto de metal 15 (10) .

14. Procedimiento según la reivindicación 13 caracterizado porque durante dicha primera etapa, dicho mandril (12) está girando alrededor de su propio eje.

15. Procedimiento según la reivindicación 12 caracterizado porque dicho segmento de longitud previamente determinada está entre una fracción de una espiral y tres espirales.