ES2420840T3 - Placa de rodamiento lineal para tren laminador - Google Patents
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Abstract
Una instalación de laminación que comprende: una placa (18) lineal de un conjunto de rodamiento, comprendiendo dicha placa (18) lineal:una placa fijada a un alojamiento (16) de una caja de laminación (10) y que tiene una superficie derodamiento que encaja con una superficie de rodamiento móvil durante el funcionamiento; una pluralidad de conductos (108) de lubricación en los que cada uno de la pluralidad de conductos (108)está definido por una ranura realizada en una superficie de la placa y por una superficie del alojamiento (16)de la placa de laminación (10), proporcionando dicha pluralidad de conductos (108) comunicación de fluidoentre al menos un puerto (60) de salida a la superficie de rodamiento y al menos un puerto (103) de entradade lubricante, con lo que se expele lubricante a presión hacia fuera del al menos un puerto (60) de salidapara proporcionar lubricación entre la superficie de rodamiento y la superficie móvil durante un trabajo delaminación, y un conducto (132) de sensor que se extiende a través de una porción de la superficie de la placa,en la que la placa está fijada a la superficie del alojamiento (16) de la placa de laminación (10) a través deuna pluralidad de sujetadores roscados que pasan a través de aberturas pasantes de la placa.
Description
Placa de rodamiento lineal para tren laminador.
Solicitudes relacionadas
La presente solicitud reivindica el beneficio de la prioridad del documento US Ser. Núm. 60/984.366, depositada el 31 de Octubre de 2007, el cual se incorpora en la presente memoria por referencia en su totalidad.
Antecedentes de la invención
Los rodamientos lineales o alineadores han sido utilizados para proporcionar un módulo de guiado plano o elementos de rodamiento de tipo placa para bastidores de soporte de laminación. Estos rodamientos tienen típicamente al menos una superficie de rodamiento deslizante en contacto con otra superficie de rodamiento, y son particularmente propensos al desgaste y al desgarro en el interior del entorno hostil de laminación. Versiones de rodamientos lineales han sido divulgadas en las solicitudes PCT núms. PCT/EP02/03010 y PCT/EP03/014573.
Para obtener productos laminados de forma precisa, deben ser evaluadas todas las holguras a través del sistema de laminación y mantenidas en tolerancias lo más estrictas posible. El fallo en cuanto al mantenimiento de holguras del rodamiento da con frecuencia como resultado una reducción económica sustancial del producto, unos costes de mantenimiento incrementados, un desgaste excesivo del componente, y otras condiciones peligrosas.
Se ha reconocido que el desgaste del rodamiento está determinado con frecuencia por influencias y efectos mecánicos externos tales como abrasión, desgaste en chaflán y desgaste de superficies de montaje. La abrasión puede dar como resultado esquirlas y partículas abrasivas, superficies de rodamiento muy desgastadas a partir de cualquier movimiento relativo entre topes y alojamiento, corrosión y sobrecargas localizadas. El desgaste en chaflán puede dar como resultado chaflanes dañados, un área superficial de rodamiento reducida, un guiado impreciso durante la carga en los topes, y pasos abiertos para el agua y las partículas abrasivas. La corrosión (o la erosión) puede estar causada por productos químicos presentes en el agua de refrigeración, por agua de descalcificación a alta presión y por aplicación de cuñas. La corrosión puede dar como resultado la expulsión de la lubricación, defectos preocupantes y desconchados del material del alineador. El desgaste de los alineadores puede dar también como resultado cargas fuertemente impactantes tales como martilleo, sobrecargas localizadas y corrosión/erosión.
Sumario de la invención
En el direccionamiento de la técnica convencional, las realizaciones conforme a la presente invención resuelven muchos problemas de rodamientos lineales de una manera económica y eficiente. La presente invención se refiere a una caja laminadora con una placa lineal que tiene una pluralidad de conductos de lubricante y aberturas, y a un aparato para el suministro de lubricante a las placas. El sistema puede incluir una fuente de lubricante centralizada o una pluralidad de fuentes de lubricante discretas.
En lo que sigue se exponen de manera bastante amplia las características y ventajas técnicas de la presente invención con el fin de que la descripción detallada de la invención que se expone a continuación pueda ser mejor comprendida. En lo que sigue se van a describir las características y ventajas adicionales de la invención, las cuales constituyen el objeto de las reivindicaciones de la invención. Los expertos en la materia podrán apreciar que la concepción y la realización específicas divulgadas pueden ser utilizadas fácilmente como base para modificar o diseñar otras estructuras a efectos de llevar a cabo los mismos propósitos de la presente invención. Los expertos en la materia deben apreciar también que tales construcciones equivalentes no se apartan del espíritu ni del alcance de la invención según se define en las reivindicaciones anexas. Las características novedosas que se estima que son características de la invención, tanto en relación con su organización como con el método operativo, junto con otros objetos y ventajas podrán ser mejor comprendidos a partir de la descripción que sigue en relación con los dibujos que se acompañan. Se debe entender expresamente, sin embargo, que cada una de las Figuras ha sido proporcionada a título de ilustración y descripción solamente, y que no se pretende que sea una definición de los límites de la presente invención, los cuales se definen en la reivindicación 1 que se acompaña. Las características opcionales se definen en las reivindicaciones 2 a 10 subordinadas.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos que se acompañan, los cuales forman parte de la descripción y en los que los números y las leyendas iguales se refieren a partes iguales, siempre que aparezcan:
La Figura 1 es una ilustración en perspectiva de una caja laminadora y de los componentes relacionados;
La Figura 2 es una representación de una caja laminadora en una condición no desgastada;
La Figura 3 es una representación de la caja laminadora de la Figura 2 en una condición desgastada;
La Figura 4 ilustra un patrón de desgaste típico de una placa alineadora;
La Figura 5 ilustra una producción de baja calidad de una placa laminadora desgastada;
La Figura 6 es una vista en planta de una placa alineadora adaptable para su uso con la caja laminadora de la Figura 1;
La Figura 7 es un gráfico que muestra una relación entre la presión de grasa y una distancia desde un puerto de salida de grasa en una placa alineadora;
La Figura 8 ilustra áreas de lubricación activa y pasiva en una placa alineadora;
La Figura 9 ilustra un sistema para el suministro de lubricante a una placa alineadora;
La Figura 10 ilustra una instalación de laminación que tiene una pluralidad de cajas laminadoras y un sistema de lubricación centralizado;
La Figura 11 es una vista en planta de un lateral de una placa alineadora de acuerdo con la presente invención;
La Figura 12 es una vista en planta del otro lado de la placa alineadora de la Figura 11;
La Figura 13 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A de la Figura 11;
La Figura 14 es una vista en perspectiva de la placa alineadora de la Figura 11;
La Figura 15 es una vista en planta de un lateral de otra realización de una placa alineadora conforme a la presente invención;
La Figura 16 es una vista en planta del otro lado de la placa alineadora de la Figura 15, y
La Figura 17 es una vista en perspectiva de la placa alineadora de la Figura 16.
Descripción detallada de la invención
La Figura 1 proporciona una vista en perspectiva de una caja laminadora 10 que incorpora rodamientos lineales (o “alineadores”) 12, con un par de cilindros 14 de trabajo y un conjunto 15 de tope representados en un estado extraído con relación al alojamiento 16 de la caja laminadora (o “caja de laminación”). Durante el uso, los rodamientos 12 lineales encajan con rodamientos 18 lineales sujetos al alojamiento 16 de la caja laminadora, para limitar el movimiento de los cilindros 14 en una dirección generalmente horizontal. Los rodamientos 18 incluyen puertos de lubricante alimentados a través de un sistema de suministro de lubricante según se describe en un detalle adicional en la presente memoria. Realizaciones de los rodamientos lineales 12, 18 han sido descritas en las solicitudes CT núms. PCT/EP02/03010 y PCT/EP03/014573. Rodamientos lineales adicionales adaptables para su uso dentro de un sistema conforme a la presente invención, pueden ser proporcionados por Josua CORTS, Bearing Technology Division, de Remscheid DE.
La Figura 2a proporciona una representación de una vista en alzado lateral de una caja laminadora que incorpora rodamientos lineales. La caja laminadora de la Figura 2a representa componentes según una condición relativamente nueva, sin desgaste. La caja laminadora se mantiene entre los laterales de la caja laminadora por medio de topes 15 y de pares de alineadores 12. Los topes y los alineadores de tope se mueven verticalmente durante el funcionamiento estando los alineadores de tope en contacto deslizante con los alineadores de alojamiento. Según se ha representado, el producto en plancha 17 se mueve a través de la caja de laminación 16. En tales condiciones, el imparto de energía de la caja de laminación se dispersa a través de una porción sustancial de las superficies alineadoras de tope.
La Figura 2b es una representación de una vista en alzado superior de la caja de laminación de la Figura 2a. La dirección de movimiento de la plancha ha sido ilustrada mediante flechas. La Figura 2b ilustra una caja de laminación en una condición óptima, en la que el impacto de la plancha en la caja de laminación se dispersa a través de las superficies alineadoras.
Una caja de laminación que incorpora rodamientos lineales desgastados ha sido mostrada en la Figura 3a. La caja de laminación de la Figura 3a representa los componentes de rodamiento en una condición desgastada, En tal condición, el impacto de la plancha en la caja de laminación se dispersa a través de una porción relativamente pequeña de las superficies alineadoras de tope, creando “cargas puntuales”. Las cargas puntuales pueden conducir indeseablemente a un fallo mecánico localizado. La Figura 3b es una representación de una vista superior de la caja de laminación de la Figura 3a que muestra un defecto de plancha no paralela provocado por alineadores desgastados.
La Figura 4 es una representación de un desgaste de borde en una placa alineadora de bronce. Durante el uso de los alineadores, se puede provocar también un desgaste de borde significativo por contacto durante el procedimiento
de cambio de cilindro.
La Figura 5 representa resultados de una laminación no rectangular debido a desgaste. El arco de errores de perfil encontrados en los productos se manifiesta mediante ondulaciones, coronas, marcas de vibración y otros defectos. El producto fabricado con tales defectos rinde un precio significativamente más bajo por tonelada. De forma similar, las consecuencias económicas de una laminación no rectangular debido a holguras incrementadas del alineador son significativas. Los defectos de perfil y otros defectos, producen productos de calidad más baja, un incremento de los desechos y residuos, un incremento de los costes de mantenimiento, produciendo todo ello una reducción sustancial en el precio del producto.
Un alineador 18 que incorpora aspectos de un sistema de lubricación de la presente invención ha sido mostrado en la Figura 6. El lubricante a presión sale por puertos 60 en el interior de ranuras 62 durante el funcionamiento, y es transportado a través de porciones de la superficie alineadora. Se puede obtener una reducción sustancial en el coeficiente de fricción usando un sistema de lubricación de ese tipo. Según se muestra en la Figura 7, la presión de grasa se reduce fuera de la zona de alimentación de grasa del mismo modo que se incrementa la distancia desde la abertura de alimentación de grasa. La Figura 8 ilustra áreas de lubricación activa y de lubricación pasiva para un alineador 13 utilizado de acuerdo con la presente invención.
Una realización de los componentes del sistema de lubricación para el suministro de un lubricante a un alineador 18 ha sido mostrada en la Figura 9.Una bomba 100 dirige lubricante a presión a través del filtro 101 por medio del conducto 104 y a través de válvulas 102 de control de fluido para el suministro a puertos 103 de entrada de alineador. El lubricante a presión es dirigido a través del alineador 18 por medio de una pluralidad de conductos 108. Los conductos 108 pueden estar definidos por una pluralidad de canales, mecanizados o excavados de otro modo en la superficie trasera o delantera del alineador 18. Una vez instalados en el alojamiento 16, los canales cooperan con una superficie 16 de alojamiento (o conjunto de tope) para definir una pluralidad de conductos cerrados para alimentación de lubricante a la pluralidad de puertos 60. El puerto 103 de entrada ha sido mostrado en el lateral del alineador 18, aunque en realizaciones alternativas puede existir un puerto de entrada en otras superficies del alineador.
Aspectos adicionales de un sistema de lubricación centralizado de acuerdo con la presente invención han sido mostrados en la Figura 10. Un sistema de lubricación central proporciona una película de lubricación entre las superficies alineadoras 18 de una pluralidad de cajas de laminación 10, consiguiendo una reducción de la temperatura del interior del alineador, y limitando la entrada de agua de refrigeración o de otros contaminantes en el rodamiento.
Durante el funcionamiento, una bomba 100 centralizada y controles 102 de flujo pueden ser controlados por medio de un controlador de modo que distribuyan lubricación a diversos alineadores 18 dentro de una instalación. Mientras que la realización de la Figura 10 muestra una única fuente de lubricante, sistemas alternativos pueden utilizar múltiples lubricantes diferentes y proporcionar diferentes lubricantes a diferentes alineadores en el interior de la instalación o en momentos diferentes durante un trabajo de laminación. En otro ejemplo, una pluralidad de fuentes puntuales de lubricante pueden estar posicionadas en proximidad inmediata de cajas de laminación dadas. Por ejemplo, un tambor de lubricante de 208,2 litros (55 galones) puede estar asociado a una caja de laminación para suministrar un lubricante predeterminado a las superficies de laminación. Una bomba 100 suministra el lubricante directamente o a través de un bloque de distribución hasta los alineadores 18. De ese modo, se forma una película de aceite a partir del lubricante alimentado. Los beneficios de un sistema de lubricante centralizado incluyen una reducción del consumo de lubricante, una vida prolongada del rodamiento anti-fricción, una reducción de los residuos y del coste de mantenimiento, y una medición precisa del lubricante.
Las Figuras 11-14 muestran una placa 18 alineadora usada de acuerdo con la presente invención. La placa 18 alineadora incluye una pluralidad de aberturas 120 para fijar el alineador 18 a un alojamiento 16, y una pluralidad de aberturas 60 para emitir lubricante. Las aberturas 60 de lubricante están conectadas mediante un conducto 108 interno a un puerto de entrada, que en este se ha mostrado situado en el lateral del alineador 18.
Los conductos 108 de transporte de lubricante pueden estar asociados a un único puerto 60 de lubricante o pueden estar asociados a más de un puerto 60 de lubricante. Los puertos de lubricante incluyen una depresión 110 cilíndrica generalmente en forma de copa, adecuada para contener un volumen de lubricante durante su uso. Un beneficio de los puertos 60 de lubricante distribuidos, consiste en un igualamiento de la presión a través de la superficie 18 del alineador durante el funcionamiento. Manteniendo la presión igualada, se puede minimizar el desgaste no uniforme de la superficie del alineador 18.
Los conductos internos pueden ser formados mediante una operación de mecanización en la que se corta un canal en la superficie de la placa alineadora. En funcionamiento, el canal y una porción del alineador adyacente definen un conducto cerrado en general, capacitado para controlar el lubricante que fluye hacia los puertos de salida de lubricante.
Según se ha descrito en lo que antecede, el lubricante se introduce en el alineador 18 a través de puertos de entrada. Estos puertos pueden estar alimentados por un sistema de distribución a presión según se ha descrito en lo que antecede. Se puede introducir el mismo lubricante en los puertos de entrada o se pueden introducir lubricantes diferentes en distintos puertos de entrada.
La placa alineadora de las Figuras 11-14 muestra también un conducto 132 de alambre sensor que se extiende a través de una porción de la superficie del alineador 18. Un alambre sensor (no representado) es recibido en el
5 interior del conducto 132 y está conectado por un extremo a un sensor y a un conector por el otro extremo. El sensor puede ser un sensor 133 de distancia de separación para la determinación de un desplazamiento entre la placa alineadora y otra superficie.
Las Figuras 15-17 muestran otra realización de placa 18 alineadora adaptable para su uso dentro de un sistema conforme a la presente invención.
10 Aunque la presente invención y sus ventajas han sido descritas en detalle, se debe entender que diversos cambios, sustituciones y modificaciones pueden ser introducidos en las mismas sin apartarse del alcance de la invención según se define en las reivindicaciones anexas. Además, el alcance de la presente solicitud no está previsto que se limite a las realizaciones particulares del proceso, la máquina, la fabricación, la composición de la materia, los medios, los métodos y las etapas que se han descrito en la presente memoria. Como podrá apreciar un experto en
15 la materia, la divulgación de la presente invención, los procesos, las máquinas, la fabricación, las composiciones de materia, los medios, los métodos o las etapas, actualmente existentes o que se desarrollen con posterioridad que realicen sustancialmente la misma función o que consigan sustancialmente el mismo resultado que las realizaciones correspondientes descritas en la presente memoria, pueden ser utilizadas conforme a la invención. Por consiguiente, se pretende que las reivindicaciones anexas incluyan dentro de su alcance tales procesos, maquinas, fabricación,
20 composiciones de materia, medios, métodos o etapas.
Claims (10)
- REIVINDICACIONES1.- Una instalación de laminación que comprende:una placa (18) lineal de un conjunto de rodamiento, comprendiendo dicha placa (18) lineal:una placa fijada a un alojamiento (16) de una caja de laminación (10) y que tiene una superficie de rodamiento que encaja con una superficie de rodamiento móvil durante el funcionamiento;una pluralidad de conductos (108) de lubricación en los que cada uno de la pluralidad de conductos (108) está definido por una ranura realizada en una superficie de la placa y por una superficie del alojamiento (16) de la placa de laminación (10), proporcionando dicha pluralidad de conductos (108) comunicación de fluido entre al menos un puerto (60) de salida a la superficie de rodamiento y al menos un puerto (103) de entrada de lubricante, con lo que se expele lubricante a presión hacia fuera del al menos un puerto (60) de salida para proporcionar lubricación entre la superficie de rodamiento y la superficie móvil durante un trabajo de laminación, yun conducto (132) de sensor que se extiende a través de una porción de la superficie de la placa,en la que la placa está fijada a la superficie del alojamiento (16) de la placa de laminación (10) a través de una pluralidad de sujetadores roscados que pasan a través de aberturas pasantes de la placa.
- 2.- Una instalación de laminación de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el conducto (132) de sensor se extiende entre un conector y un sensor recibido en el interior de la placa.
- 3.- Una instalación de laminación de acuerdo con la reivindicación 1, en la que una fuente de lubricante proporciona lubricación centralizada de una pluralidad de placas de laminación (10).
- 4.- Una instalación de laminación de acuerdo con la reivindicación 3, en la que la fuente de lubricante incluye una pluralidad de lubricantes diferentes, siendo los diferentes lubricantes distribuidos a diferentes cajas de laminación de la pluralidad de cajas de laminación (10).
- 5.- Una instalación de laminación de acuerdo con la reivindicación 1, en la que una pluralidad de aberturas están situadas en el interior de las ranuras practicadas en la superficie de la placa.
- 6.- Una instalación de laminación de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el al menos un puerto (60) de salida es de forma generalmente cilíndrica.
- 7.- Una instalación de laminación de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:una fuente de lubricante y una pluralidad de conductos (104) externos en comunicación de fluido con la fuente de lubricante y con el puerto (103) de entrada de la placa (18) lineal, yal menos un dispositivo de control para controlar selectivamente un flujo de lubricante a presión a través de uno o más de los conductos (104) externos y de los conductos (108) de la placa (18) lineal.
- 8.- Una instalación de laminación de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además:una bomba (100) para presurizar el lubricante.
- 9.- Una instalación de laminación de acuerdo con la reivindicación 8, en la que la bomba (100) y el al menos un dispositivo de control están controlados a través de un controlador de caja de laminación.
- 10.- Una instalación de laminación de acuerdo con la reivindicación 1, teniendo la placa (18) lineal una pluralidad de puertos (103) de entrada de lubricante y una pluralidad de puertos (60) de salida, estando diferentes puertos de entrada de lubricante en comunicación de fluido con diferentes puertos de salida de la placa (18) lineal.
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