Dispositivo calentador para el calentamiento de una pletina metálica.

Dispositivo calentador para el calentamiento de una pletina metálica (P),

con una unidad calentadora inferior (11) y una unidad calentadora superior (13) que son desplazables entre una posición de calentamiento en posición de cierre en la que la pletina (P) queda cogida entre las mismas y una posición de apertura en la que dichas unidades calentadoras están distanciadas una de otra, en donde cada una unidad calentadora (11, 13) presenta una placa calentadora calentable (16) que entra en contacto con la pletina (P), y la placa calentadora (16) de la unidad calentadora inferior y/o de la unidad calentadora superior (11, 13) presenta una pluralidad de segmentos calentadores (21) que están dispuestos relativamente entre sí en una cuadrícula predeterminada; caracterizado por el hecho de que dichos segmentos calentadores son desplazables relativamente entre sí en el plano (E) definido por una superficie de contacto entre los segmentos calentadores (21) y la pletina (P).

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Dispositivo calentador para el calentamiento de una pletina metálica [0001] La invención se refiere a un dispositivo calentador para el calentamiento de una pletina metálica, con una unidad calentadora inferior y una unidad calentadora superior que son desplazables entre una posición de calentamiento o posición de cierre en la que la pletina queda cogida entre las mismas y una posición de apertura en la que las mismas quedan distanciadas entre sí, presentando cada unidad calentadora una placa calentadora que es a su vez calentable y entra en contacto con la pletina.

Para conformar un componente a partir de una pletina metálica por ejemplo mediante una prensa hidráulica y para templar el material, es necesario calentar la pletina antes de la operación de conformación. En el caso de una pletina metálica habitual, para ello es necesario un calentamiento hasta una temperatura superior a la temperatura Ac3. Una de las posibilidades para llevar la pletina a la temperatura deseada es el así llamado tratamiento térmico por contacto. Para ello la pletina es introducida en un dispositivo calentador que posee una unidad calentadora inferior y una unidad calentadora superior. Ambas unidades calentadoras poseen sendas placas calentadoras calentables. En una posición de apertura ambas unidades calentadoras han sido separadas una de otra y distanciadas una de otra suficientemente como para poder colocar la pletina sobre la placa calentadora de la unidad calentadora inferior. Entonces las unidades calentadoras son desplazadas relativamente entre sí de forma tal que las placas calentadoras de las unidades calentadoras quedan aplicadas a las caras opuestas de la pletina y la sujetan entre sí con poca fuerza. En esta posición de calentamiento en posición de cierre las placas calentadoras son calentadas, con lo cual debido al contacto con la pletina también ésta es calentada. Una vez que la pletina ha alcanzado una temperatura suficiente, las unidades calentadoras son separadas siendo así llevadas a la posición de apertura, y la pletina caliente es extraída para su adicional procesamiento.

Un dispositivo calentador de este tipo es conocido por la publicación impresa WO/2007/013279 A1.

Al tener lugar el calentamiento de la pletina, ésta se dilata en particular en su plano superficial. Esta dilatación térmica es dependiente del tamaño de la pletina, de la clase del material y de la temperatura de calentamiento y puede llegar a ser de hasta 50 mm. Debido a la dilatación de la pletina se produce en la superficie de contacto entre la pletina y la respectiva placa calentadora de la unidad calentadora inferior y de la unidad calentadora superior un movimiento relativo entre estos elementos, que es máximo en la zona de los bordes de la pletina. Puesto que las placas calentadoras están apretadas contra la pletina, debido a este movimiento relativo surgen en la superficie de contacto grandes fuerzas de rozamiento que pueden conducir a que sea dañada la superficie de la pletina. Esto es particularmente desventajoso cuando la pletina lleva un recubrimiento exterior.

La invención persigue la finalidad de crear un dispositivo calentador del tipo mencionado para el calentamiento de una pletina metálica en el que se evite con fiabilidad un deterioro de la pletina como consecuencia de dilataciones térmicas.

Esta finalidad es alcanzada según la invención mediante un dispositivo calentador con las características de la reivindicación 1. Además está previsto que la placa calentadora de la unidad calentadora inferior y/o superior presente una pluralidad de segmentos calentadores que estén dispuestos relativamente entre sí en una cuadrícula predeterminada y que sean desplazables relativamente entre sí en el plano definido por una superficie de contacto entre los segmentos calentadores y la pletina.

Según la invención se parte de la idea básica de dividir la placa calentadora de la unidad calentadora inferior o de la unidad calentadora superior, y en particular las placas calentadoras de ambas unidades calentadoras, en una pluralidad de segmentos calentadores y montar éstos de forma tal que puedan seguir los movimientos de la pletina como consecuencia de las dilataciones térmicas, al producirse entre los segmentos calentadores como consecuencia de las dilataciones térmicas que son distintas por zonas un desplazamiento relativo que es permitido.

También en el dispositivo calentador según la invención la pletina a calentar es sujetada con poca fuerza entre ambas placas calentadoras del dispositivo calentador. Al tener lugar el calentamiento de la pletina, ésta se dilata lateralmente en todas direcciones en su plano superficial. Los segmentos calentadores individuales, que están en contacto con la pletina bajo tensión, están preferiblemente montados en un montaje flotante y pueden seguir el movimiento de la pletina, debido a lo cual ciertamente se produce un desplazamiento relativo entre los segmentos calentadores, pero no se produce desplazamiento alguno entre la pletina y los segmentos calentadores. De esta manera se evita que sea dañada la superficie de la pletina al tener lugar su calentamiento.

En una posible configuración de la invención está previsto que los segmentos calentadores estén soportados sobre una placa de soporte de forma tal que sean desplazables y en particular se apoyen en ésta. Para que los segmentos calentadores puedan seguir el movimiento de la pletina como consecuencia de su calentamiento, la fuerza de rozamiento entre la pletina y los segmentos calentadores debe ser mayor que la fuerza de rozamiento entre los

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segmentos calentadores y la placa de soporte. En una configuración preferida de la invención puede estar por consiguiente previsto que entre la placa de soporte y los segmentos calentadores esté dispuesta al menos una capa de deslizamiento. Por ejemplo los segmentos calentadores pueden llevar una 1ª capa de deslizamiento, que estará hecha de óxido de circonio (ZrO2) , mientras que la placa de soporte lleva una adicional 2ª capa de deslizamiento, que por ejemplo está hecha de óxido de aluminio (Al2O3) . Son sin embargo también posibles otros materiales de la capa de deslizamiento, y puede también estar previsto que la 1ª capa de deslizamiento de los segmentos calentadores y la 2ª capa de deslizamiento de la placa de soporte estén hechas del mismo material.

La forma de las placas calentadoras está habitualmente adaptada a la forma de la pletina a calentar. Por regla general la pletina tiene la forma de una placa rectangular de espesor constante. En este caso también las placas calentadoras de ambas unidades calentadoras tienen sendas formas rectangulares correspondientes. Existe además la posibilidad de configurar los elementos calentadores con una superficie rectangular de contacto y de disponerlo así mutuamente distanciados en una cuadrícula formada por varias filas situadas unas junto a otras, quedando la placa calentadora formada por una matriz de segmentos calentadores dispuestos unos junto a otros.

El calentamiento de los distintos elementos calentadores individuales se hace preferiblemente mediante una calefacción por resistencia eléctrica integrada. La división de la placa calentadora en una pluralidad de elementos calentadores da la posibilidad de configurar cada elemento calentador con una calefacción por resistencia eléctrica regulable independientemente, con lo cual el usuario del dispositivo calentador puede decidir individualmente para cada elemento calentador si desea calentar este segmento calentador, y en caso afirmativo, a qué temperatura desea calentarlo. De esta manera es posible calentar la placa calentadora y con ello también la pletina a temperaturas distintas por zonas y a establecer por el usuario.

Para reducir la complejidad técnica del sistema de control, como alternativa puede estar también previsto agrupar varios elementos calentadores en un grupo de segmentos calentadores con respecto a la regulación de su potencia de caldeo, pudiendo los segmentos calentadores de un grupo de segmentos calentadores ser regulados en su totalidad por el usuario del dispositivo calentador. Preferiblemente están previstos varios grupos de segmentos calentadores que son regulables por separado con respecto a su potencia de caldeo. De esta manera ciertamente no puede lograrse dentro de la placa calentadora un escalonamiento de la temperatura tan fino como el que se logra en el caso de los segmentos calentadores regulables individualmente, si bien en la práctica basta habitualmente con dividir la pletina en dos a cinco zonas de distinto calentamiento. Con los mencionados grupos de segmentos calentadores esto puede lograrse de manera fiable.

Para mantener las pérdidas de... [Seguir leyendo]

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1. Dispositivo calentador para el calentamiento de una pletina metálica (P) , con una unidad calentadora inferior (11) y una unidad calentadora superior (13) que son desplazables entre una posición de calentamiento en posición de 5 cierre en la que la pletina (P) queda cogida entre las mismas y una posición de apertura en la que dichas unidades calentadoras están distanciadas una de otra, en donde cada una unidad calentadora (11, 13) presenta una placa calentadora calentable (16) que entra en contacto con la pletina (P) , y la placa calentadora (16) de la unidad calentadora inferior y/o de la unidad calentadora superior (11, 13) presenta una pluralidad de segmentos calentadores (21) que están dispuestos relativamente entre sí en una cuadrícula predeterminada; caracterizado por el hecho de que dichos segmentos calentadores son desplazables relativamente entre sí en el plano (E) definido por una superficie de contacto entre los segmentos calentadores (21) y la pletina (P) .

2. Dispositivo calentador según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los segmentos calentadores (21) están montados en un montaje flotante. 15

3. Dispositivo calentador según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que los segmentos calentadores (21) están apoyados en una placa de soporte (18) de forma tal que son desplazables.

4. Dispositivo calentador según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que entre la placa de soporte 20 (18) y los segmentos calentadores (21) está dispuesta al menos una capa de deslizamiento (17, 22) .

5. Dispositivo calentador según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que los segmentos calentadores (21) llevan una 1ª capa de deslizamiento (17) .

6. Dispositivo calentador según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que la 1ª capa de deslizamiento (17) está hecha de óxido de circonio (ZrO2) .

7. Dispositivo calentador según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que la placa de soporte (18) lleva una 2ª capa de deslizamiento (22) . 30

8. Dispositivo calentador según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que la 2ª capa de deslizamiento (22) está hecha de óxido de aluminio (Al2O3) .

9. Dispositivo calentador según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que los segmentos calentadores (21) presentan una superficie rectangular de contacto y están dispuestos mutuamente distanciados en una cuadrícula formada por varias filas situadas unas junto a otras.

10. Dispositivo calentador según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el hecho de que cada segmento calentador (21) es regulable por separado con respecto a su potencia de caldeo. 40

11. Dispositivo calentador según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el hecho de que con respecto a la regulación de su potencia de caldeo varios segmentos calentadores (21) están reunidos en un grupo de segmentos calentadores.

12. Dispositivo calentador según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que están previstos varios grupos de segmentos calentadores que son regulables por separado con respecto a su potencia de caldeo.

13. Dispositivo calentador según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por el hecho de que la unidad calentadora inferior y/o la unidad calentadora superior (11, 13) posee una guarnición de aislamiento térmico (19, 50 20) .

14. Dispositivo calentador según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por el hecho de que está previsto un dispositivo de rearme (25) mediante el cual los segmentos calentadores (21) desplazados relativamente unos con respecto a otros son susceptibles de ser llevados de regreso a una posición de partida.