"SISTEMA DE LUBRICACION Y REFRIGERACION DE UNA MAQUINA DE LAMINACION DE ALAMBRE EN FRIO, MAQUINA Y PROCEDIMIENTO CORRESPONDIENTES".

Sistema de lubricación y refrigeración de una máquina de laminación de alambre en frío que comprende [a] un eje (2),

[b] un rotor (4) y [c] por lo menos un rodamiento (6), previsto entre el eje (2) y el rotor (4). El rodamiento (6) está montado en una cámara (18, 24) estanca, comprendiendo el sistema un circuito de fluido lubricante y refrigerante apto para lubricar y refrigerar los rodamientos (6) y el eje (2) de soporte de los rotores (4) de forma simultánea. La invención propone también una máquina con el sistema de lubricación y refrigeración, así como un procedimiento de lubricación y refrigeración correspondiente.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201030531.

Solicitante: AUTOMAT INDUSTRIASL S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: FERNANDEZ PINTO,Diego.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B21B1/16 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B21 TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DEL METAL POR PUNZONADO.B21B LAMINADO DE METALES (operaciones auxiliares en relación con el trabajo de los metales previstos en la clase B21, ver B21C; curvado por pasado entre rodillos B21D; fabricación de objetos particulares, p. ej. tornillos, ruedas, anillos, cilindros o bolas, por laminado B21H; soldadura por presión por medio de un laminado B23K 20/04). › B21B 1/00 Métodos de laminado o laminadores para la fabricación de productos semiacabados de sección llena o de perfilados (B21B 17/00 - B21B 23/00 tienen prioridad; si dependen de la composición del material a laminar B21B 3/00; alargamiento de bandas de metal trabajadas en circuito cerrado, por laminación simultánea en varios puestos de laminado B21B 5/00; laminadores considerados en conjunto B21B 13/00; colada continua en moldes de paredes que se desplazan B22D 11/06 ); Secuencia de operaciones en los trenes de laminación; Instalaciones de una fábrica de laminación, p. ej. agrupamiento de cajas; Sucesión de pasadas o de alternancias de pasadas. › para laminar alambre o un material similar de pequeña sección.
  • B21B1/36 B21B 1/00 […] › por laminado en frío.
  • B23Q11/12 B […] › B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.B23Q PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE MAQUINAS HERRAMIENTAS, p. ej. DISPOSITIVOS PARA COPIAR O CONTROLAR (herramientas del tipo utilizado en tornos o máquinas de agujerear B23B 27/00 ); MAQUINAS HERRAMIENTAS DE UTILIZACION GENERAL, CARACTERIZADAS POR LA ESTRUCTURA DE CIERTAS PARTES CONSTITUTIVAS O DISPOSITIVOS; COMBINACIONES O ASOCIACIONES DE MAQUINAS PARA TRABAJAR EL METAL NO DESTINADAS A UN TRABAJO EN PARTICULAR. › B23Q 11/00 Accesorios montados sobre las máquinas herramientas para mantener las herramientas o los órganos de las máquinas en buenas condiciones de trabajo o para enfriar las piezas trabajadas; Dispositivos de seguridad especialmente combinados con las máquinas-herramientas, dispuestos en estas máquinas o especialmente concebidos para ser utilizados en relación con estas máquinas (en lo que respecta a las máquinas de escariar o de perforar B23B 47/24, B23B 47/32 tienen prioridad; dispositivos de seguridad en general F16P). › Dispositivos para el enfriamiento o la lubrificación de las partes de las máquinas-herramientas (B23Q 11/14 tiene prioridad).
  • F01M1/12 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR.F01M LUBRIFICACION DE MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; LUBRIFICACION DE LOS MOTORES DE COMBUSTION INTERNA; VENTILACION DEL CARTER.F01M 1/00 Lubrificación bajo presión. › Sistemas de lubrificación en circuitos cerrados no cubiertos en los grupos de F01M 1/02 - F01M 1/10.
  • F01M11/02 F01M […] › F01M 11/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios no cubiertos por, o de un interés distinto que, los grupos F01M 1/00 - F01M 9/00. › Disposición de los conductos de lubrificación.
  • F16C37/00 F […] › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16C ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA TRANSMITIR MOVIMIENTO EN UNA FUNDA FLEXIBLE; ELEMENTOS DE LOS MECANISMOS DEL CIGÜEÑAL; PIVOTES; UNIONES PIVOTANTES; PIEZAS ROTATIVAS DE INGENIERIA DISTINTAS A LAS PIEZAS DE TRANSMISION MECANICA, ACOPLAMIENTOS, EMBRAGUES O FRENOS; COJINETES.Refrigeración de los cojinetes.
  • F16N39/02 F16 […] › F16N LUBRIFICACION.F16N 39/00 Dispositivos para acondicionar los lubrificantes en los sistemas de lubrificación (depuración del aceite de lubrificación, composiciones lubrificantes C10M). › por refrigeración.
  • F16N7/14 F16N […] › F16N 7/00 Sistemas para suministrar aceite u otro lubrificante no especificado desde un depósito o cualquier otra fuente fijos, y llevados por la máquina o el órgano de máquina a lubrificar. › siendo el lubricante transportado desde el depósito por medios mecánicos (por dispositivos de bombeo F16N 7/36, F16N 7/38).
'SISTEMA DE LUBRICACION Y REFRIGERACION DE UNA MAQUINA DE LAMINACION DE ALAMBRE EN FRIO, MAQUINA Y PROCEDIMIENTO CORRESPONDIENTES'.

Fragmento de la descripción:

Sistema de lubricación y refrigeración de una máquina de laminación de alambre en frío, máquina y procedimiento correspondientes.

Campo de la invención

La invención se refiere a un sistema de lubricación y refrigeración de una máquina de laminación de alambre en frío que comprende un eje, un rotor y por lo menos un rodamiento, previsto entre dicho eje y dicho rotor, estando dicho rodamiento montado en una cámara estanca.

Asimismo la invención se refiere a una máquina de laminación de alambre en frío que comprende dicho sistema de lubricación y refrigeración y a un procedimiento de lubricación y refrigeración correspondiente.

Estado de la técnica

Los rotores y los rodamientos de máquinas altamente solicitadas, así como los ejes sobre los que van montados requieren de una buena lubricación y refrigeración para garantizar una vida útil suficientemente larga de todos los componentes. Esto también tiene por objeto evitar paros de máquina indeseados y no planificares. En el peor de los casos, debido a las altas temperaturas producidas, así como a una mala lubricación se pueden provocar gripajes o roturas de consecuencias no predecibles, que repercuten de forma muy desfavorable en los costes de mantenimiento y reparación de este tipo de máquinas.

Este problema es de especial relevancia en los rodillos de una máquina de laminación de alambre en frío. En este tipo de máquinas, el alambre es estirado desde un carrete recogedor es comprimido a elevada presión a través de por lo menos una pareja enfrentada de rodillos de laminación que giran locos respecto al eje que los soporta. Las elevadas presiones sobre el alambre conducen a importantes calentamientos de los rodillos, de los rodamientos, así como del propio eje sobre el que está montado el rodamiento. Este calentamiento produce la dilatación de los componentes y finalmente a variaciones excesivas del diámetro del alambre. Para evitar los problemas descritos, en el estado de la técnica actual los rodamientos se lubrican individualmente mediante grasa densa de lubricación introducida a través de engrasadores montados en la entrada de un conducto de engrase mecanizado dentro del eje. Este conducto atraviesa longitudinalmente el eje hasta el respectivo rodamiento. Por otra parte, y para solventar los problemas de dilatación relacionados con las altas temperaturas, como se verá más en detalle en la descripción de las figuras, el eje presenta un conducto interno de refrigeración con una o varias entradas radiales y una salida longitudinal por el extremo libre del eje. A través de este conducto se ha circular agua que refrigera el eje y el rodamiento o rodamientos correspondientes y el correspondiente rodillo.

El sistema conocido de refrigeración y lubricación en el estado de la técnica es poco eficiente a la hora de evacuar el calor generado en los rodamientos y tiene como consecuencia las desventajas ya mencionadas.

Sumario de la invención

La invención tiene como finalidad proporcionar un sistema de lubricación y refrigeración del tipo indicado al principio, que reduzca la variabilidad de diámetro del alambre laminado acabado.

Esta finalidad se consigue mediante un sistema de lubricación y refrigeración del tipo indicado al principio, caracterizado porque comprende un circuito de fluido lubricante y refrigerante apto para lubricar y refrigerar los rodamientos y el eje de soporte de dichos rotores de forma simultánea.

Preferentemente el eje comprende interiormente un primer conducto de lubricación y refrigeración de entrada en dicha cámara y un segundo conducto de lubricación y refrigeración de salida de dicha cámara, porque dicho rodamiento está interpuesto entre dicho primer conducto y dicho segundo conducto, y porque dichos primer y segundo conductos están conectados a un circuito de recirculación de fluido para lubrificar y refrigerar dicho rodamiento.

En la invención se entiende como cámara estanca, una cámara que evite la salida de un fluido lubricante. Como ya es conocido por el experto en la materia, en el caso de rodamientos, esto se logra, por ejemplo, mediante unas juntas apropiadas, tal como unas juntas tóricas y unas juntas dinámicas, oportunamente colocadas.

Por otra parte, en la invención el término sistema se entiende como una disposición de elementos físicos de una determinada forma para resolver el problema según la invención y no como un procedimiento.

El sistema según la invención precisa de un único circuito para realizar las funciones de lubricación y refrigeración de forma simultánea, de manera que se simplifica considerablemente el sistema conocido y la eficiencia del sistema es mucho mayor, ya que gracias a que el fluido atraviesa directamente el rodamiento y el eje, la transferencia de calor se produce por convección directa a través del rodamiento. En cambio, en el caso del sistema conocido el circuito de refrigerante, es decir, el circuito de agua refrigera el eje por convección, pero el rodamiento por combinación de convección y conducción a través del eje y del anillo interior, lo cual es mucho menos eficiente.

Además, la invención abarca una serie de características preferentes que son objeto de las reivindicaciones dependientes y cuya utilidad se pondrá de relieve más adelante en la descripción detallada de una forma de realización de la invención.

Preferentemente, el sistema comprende dos rodamientos separados entre sí formando una cámara intermedia, y porque dicho segundo conducto parte de dicha cámara intermedia. Esta disposición permite absorber cargas mayores y es especialmente favorable para la laminación ya que el conjunto es más robusto.

En una forma de realización el tramo radial de entrada dicho primer conducto y el tramo radial de salida de dicho segundo conducto forman un ángulo entre sí. Con ello se simplifica el mecanizado del eje y se evitan errores no deseados al taladrar.

Alternativamente cada uno de dichos rodamientos comprende un primer conducto. De esta forma se mejora todavía más la evacuación del calor, ya que cada uno de los rodamientos es atravesado por un flujo de fluido lubricante y refrigerante.

Preferentemente dicho fluido de lubricación es un aceite de viscosidad cinemática comprendida entre 120 y 170 cSt (centistokes: mm2/s) a 40ºC. Con ello se logra un comportamiento óptimo en la relación lubricación/refrigeración. Un aceite de baja densidad afectaría negativamente la lubricación de los rodamientos. Por otra parte un aceite de densidad excesiva, implicaría que la bomba de recirculación tuviese que trabajar a presiones muy elevadas, con el riesgo de provocar problemas de pérdidas en las juntas y un consumo energético excesivo en la máquina.

Preferentemente dicho circuito comprende unos medios de refrigeración de dicho fluido lubricante. Gracias a ello se mejora notablemente la eficacia del sistema.

Preferentemente el circuito comprende unos medios de impulsión para desplazar el fluido lubricante en el circuito. Preferentemente estos medios de impulsión pueden ser regulados en función de la solicitación de la máquina, de forma que cuanto mayor sea el calor a evacuar, se pueda incrementar la velocidad de laminación.

Además, la invención se refiere también a una máquina de laminación de alambre en frío que comprende un sistema de lubricación y refrigeración con las características técnicas explicadas en los párrafos anteriores. Esta máquina permite trabajar con una menor variabilidad del diámetro del alambre laminado y a mayor velocidad que las del estado de la técnica.

Preferentemente la máquina comprende tres conjuntos de rodillos de laminación dispuestos a 120º entre sí.

La invención prevé también un procedimiento de lubricación y refrigeración de una máquina de laminación de alambre en frío que comprende por lo menos dos conjuntos de rodillos de laminación aptos para a comprimir el alambre hasta un diámetro deseado, caracterizado porque comprende una etapa de establecimiento de un circuito de fluido lubricante y refrigerante que simultáneamente lubrica y refrigera los rodamientos y el eje de soporte de dichos rotores.

Además de forma preferente, el procedimiento comprende las etapas adicionales de impulsión continua de dicho fluido lubricante, y enfriamiento de dicho aceite, externamente a dichos rodillos.

Finalmente, en el procedimiento...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de lubricación y refrigeración de una máquina de laminación de alambre en frío que comprende

[a] un eje (2), [b] un rotor (4) y [c] por lo menos un rodamiento (6), previsto entre dicho eje (2) y dicho rotor (4), estando dicho rodamiento (6) montado en una cámara (18, 24) estanca,

caracterizado porque comprende un circuito de fluido lubricante y refrigerante apto para lubricar y refrigerar los rodamientos (6) y el eje (2) de soporte de dichos rotores (4) de forma simultánea.

2. Sistema de lubricación y refrigeración según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho eje (2) comprende interiormente un primer conducto (14) de lubricación y refrigeración de entrada en dicha cámara (18, 24) y un segundo conducto (16) de lubricación y refrigeración de salida de dicha cámara (18), porque dicho rodamiento (6) está interpuesto entre dicho primer conducto (14) y dicho segundo conducto (16), y porque dichos primer y segundo conductos (14, 16) están conectados a un circuito (22) de recirculación de fluido para lubrificar y refrigerar dicho rodamiento (6).

3. Sistema de lubricación y refrigeración según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende dos rodamientos (6) separados entre sí formando una cámara intermedia (24), y porque dicho segundo conducto (16) parte de dicha cámara intermedia (24).

4. Sistema de lubricación y refrigeración según la reivindicación 3, caracterizado porque cada uno de dichos rodamientos (6) comprende un primer conducto (14).

5. Sistema de lubricación y refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el tramo radial de entrada dicho primer conducto (14) y el tramo radial de salida de dicho segundo conducto (16) forman un ángulo entre sí mayor de 0º.

6. Sistema de lubricación y refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque es un aceite de viscosidad cinemática comprendida entre 120 y 170 centistokes a 40ºC.

7. Sistema de lubricación y refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho circuito (22) comprende unos medios de refrigeración (26) de dicho fluido lubricante.

8. Sistema de lubricación y refrigeración según la reivindicación 7, caracterizado porque dicho circuito (22) comprende unos medios de impulsión (28) para desplazar dicho fluido lubricante en dicho circuito (22).

9. Máquina de laminación de alambre en frío, caracterizada porque comprende un sistema de lubricación y refrigeración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Máquina de laminación de alambre en frío según la reivindicación 9, caracterizada porque comprende tres conjuntos de rodillos (42) de laminación dispuestos a 120º entre sí.

11. Procedimiento de lubricación y refrigeración de una máquina de laminación de alambre en frío que comprende por lo menos dos conjuntos de rodillos (42) de laminación aptos para a comprimir el alambre hasta un diámetro deseado, caracterizado porque comprende la etapa de:

[a] establecimiento de un circuito de fluido lubricante y refrigerante que simultáneamente lubrica y refrigera los rodamientos (6) y el eje (2) de soporte de dichos rotores (4),

12. Procedimiento de lubricación y refrigeración según la reivindicación 11, caracterizado comprende las etapas adicionales de

[b] impulsión continua de dicho fluido lubricante, y [c] enfriamiento de dicho aceite, externamente a dichos rodillos.

13. Procedimiento de lubricación y refrigeración según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el fluido lubricante entra por un primer extremo (38) de dicho eje (2), atraviesa dichos dichos rodamientos (6) y sale por un segundo extremo (40) de dicho eje (2) opuesto a dicho primer extremo (38).


 

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