ES2221660T3 - Dispositivo y procedimiento para el calibrado de una aplanadora con multiples rodillos. - Google Patents
Dispositivo y procedimiento para el calibrado de una aplanadora con multiples rodillos.Info
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Abstract
Dispositivo de calibrado de una aplanadora con múltiples rodillos para aplanar una banda metálica (10), que comprende un conjunto de rodillos inferiores (10a hasta 11n) y un conjunto de rodillos superiores (12a hasta 12m), dispuestos sensiblemente de manera paralela, perpendicularmente a la dirección (F) de aplanamiento, según la cuál se desplaza la banda a ser aplanada, caracterizado porque comprende una placa de medida (5) de metal, de dimensión adaptada para colocarse entre el conjunto de rodillos superiores y el conjunto de rodillos inferiores extendiéndose sensiblemente sobre toda la longitud de dichos rodillos, comprendiendo dicha placa medios de posicionamiento (61, 62; 63, 64) para asegurar su posicionamiento con relación a los rodillos en la dirección del aplanamiento, y calibres de deformación (50) para medir deformaciones elásticas de la placa, estando fijados dichos calibres de deformación sobre la placa con el fin de formar varias filas (51 hasta 56) transversales de calibres situados respectivamente en la vertical de uno de dichos rodillos, sobre la cara de la placa opuesta a dicho rodillo.
Description
Dispositivo y procedimiento para el calibrado de
una aplanadora con múltiples rodillos.
La presente invención se refiere a un dispositivo
y a un procedimiento para el calibrado de una aplanadora con
múltiples rodillos.
Las aplanadoras con múltiples rodillos se
utilizan como útiles de acabado para planear chapas metálicas de
acero. El principio general del planeado mediante aplanadoras con
múltiples rodillos, en particular el planeado bajo tracción,
consiste en hacer pasar la chapa o banda a ser planeada entre dos
series de rodillos paralelos, dispuestos de manera que se imbriquen
los unos en los otros, siendo decreciente la imbricación en el
sentido del desplazamiento de la chapa. Durante su paso entre los
rodillos, la chapa es deformada en flexión alternativamente en un
sentido y a continuación en el otro. La amplitud de flexión
disminuye desde la entrada en la aplanadora hacia la salida, de
manera que la banda de acero está sometida a una sucesión de
tensiones alternadas propias para suprimir o al menos para reducir
en gran medida las tensiones internas causadas por defectos de
planeidad. La disminución progresiva de la amplitud de las
deformaciones permite obtener, a la salida de la aplanadora, una
banda tan plana como sea posible y con la menor cantidad posible de
tensiones internas. En las aplanadoras bajo tracción, la banda es
arrastrada a través de la aplanadora entre una bobina
suministradora y una bobina receptora mediante bloques de arrastre
en forma de "S" que provocan su desplazamiento, asegurando,
además, una tracción sobre la banda.
Las tolerancias, cada vez más estrechas, en
términos de planeidad y de tensiones internas, exigidas por los
usuarios de bandas o de chapas, conducen a buscar el modo de
controlar de la mejor manera posible el funcionamiento de las
aplanadoras, con la utilización de regulaciones previas y el mejor
conocimiento posible de las características mecánicas de la
máquina: juegos, alabeos, parámetros de regulaciones, etc.
Para hacer comprender mejor los problemas que
plantea la mejora deseada del control del comportamiento de las
aplanadoras, se recordarán los elementos constituyentes principales
de una aplanadora con múltiples rodillos, en relación con las
figuras 1 a 5.
En el dibujo de la figura 1, se ha representado
esquemáticamente una aplanadora de éste tipo, que comprende un
conjunto de rodillos inferiores 11, y un conjunto de rodillos
superiores 12, portados, respectivamente por un
pisa-chapas inferior 13 y por un
pisa-chapas superior 14. La banda metálica 10 se
desplaza a través de la aplanadora entre dos bloques motorizados
31, 32 de tambores de arrastre y de tracción dispuestos en forma de
"S", en el sentido de la flecha F. Los rodillos son todos ellos
paralelos y están desfasados en la dirección del desplazamiento de
la banda entre la parte superior y la parte inferior, de manera que
puedan ser imbricados más o menos entre sí. Como se ve
perfectamente, en la zona de entrada de la aplanadora, la banda
está deformada de una manera relativamente fuerte por flexiones
alternadas entre los rodillos de entrada 11a, 12a, 11b, etc., que
están fuertemente imbricados, mientras que en la zona de salida, las
deformaciones son muy pequeñas debido a que los rodillos de salida
11m, 12m, 11n están poco imbricados o no están imbricados.
En el dibujo de la figura 2, se ha representado
también de manera esquemática un ejemplo de los medios de regulación
de la aplanadora, para regular la imbricación de los rodillos. El
pisa-chapas superior 14 está sostenido por un
bastidor superior 15 por conjuntos de regulaciones 16a, 16b, 16c,
16d, por ejemplo de tipo tornillo-tuerca con
transmisión en ángulo, dispuestos, respectivamente dos conjuntos
16a, 16b hacia la entrada de la aplanadora y los otros dos 16c, 16d
hacia la salida, y a cada lado, en el sentido longitudinal. Los dos
conjuntos de regulación de entrada 16a, 16b están unidos por un
árbol de arrastre 17a y un acoplamiento 18a, y son arrastrados en
conjunto por un motor de entrada 19a. Igualmente, los dos conjuntos
de regulación de salida 16c, 16d están unidos por un árbol de
arrastre 17b y un acoplamiento 18b, y son arrastrados en conjunto
por un motor de salida 19b.
Los acoplamientos 18a, 18b permiten desacoplar
temporalmente los conjuntos de regulaciones, a los que unen, para
poder regular el paralelismo transversal, o
"desencuadramiento", entre los rodillos inferiores y
superiores, y esto tanto a la entrada como a la salida de la
aplanadora. A continuación, la regulación de las imbricaciones de
los rodillos de la aplanadora se efectúa por medio de motores que
arrastran simultáneamente y de manera idéntica a los conjuntos de
regulación, bien a la entrada de la aplanadora, o bien a la
salida.
La regulación del paralelismo o desencuadramiento
no se efectúa más que en caso de intervenciones importantes sobre la
aplanadora. El calibrado de la aplanadora se efectúa en el caso más
corriente para reajustar las imbricaciones de los rodillos, o
modificarlas en función de las características de las bandas
planeadas.
En la figura 3 se ha representado, también de
manera esquemática, la aplanadora, en vista frontal, para mostrar
los medios de regulación del curvado o del combado de los rodillos.
En efecto, durante el planeado, los esfuerzos de flexión ejercidos
sobre la banda conducen, como reacción, a la provocación de
deformaciones de los rodillos de planeado. Para compensar éstas
deformaciones y evitar que entrañen, a su vez, defectos geométricos
de la banda, los rodillos de planeado están soportados, de hecho,
por rodillos de sujeción, soportados, a su vez, por roldanas de
contra-apoyo. Éste conjunto está montado en un
chasis denominado cartucho, colocado sobre un conjunto de calzos
inclinados o accionadores o también contra-apoyos
independientes y regulables en altura, distribuidos sobre la
anchura de la aplanadora. En el ejemplo representado en la figura 3,
existen once filas de roldanas de contra-apoyo 21
dispuestas a lo ancho de la aplanadora. La posición vertical de las
roldanas de contra-apoyo puede ajustarse por medio
de calzos inclinados 22 regulables, que actúan respectivamente
sobre todas las roldanas de contra-apoyo situadas
sobre una misma línea paralela al desplazamiento de la banda y sobre
toda la longitud de la aplanadora. La forma de los rodillos
planeadores depende, por lo tanto, de la posición vertical de las
roldanas de contra-apoyo.
Un ejemplo de un sistema de
contra-apoyo regulable se ha representado en al
figura 5. En éste ejemplo, la altura de los
contra-apoyos es ajustable por medio de calzos
inclinados 23 interpuestos entre los rodillos de soporte y un
bastidor inferior rígido 15' y que se deslizan entre sí. El
desplazamiento relativo de los calzos inclinados se efectúa por
medio de un gato 24, y puede medirse, por ejemplo, mediante un
captador de posición 25.
Tales sistemas se disponen, por ejemplo, en el
caso de la figura 3, para los tres contra-apoyos
22a, 22b, 22c y 22i, 22j, 22k situados a cada lado hacia las
extremidades de los rodillos, donde las deformaciones son más
fuertes. En la parte central, puede que no sea necesaria la
utilización de tales contra-apoyos regulables. Como
se ha representado en la figura 4, de manera muy exagerada, los
contra-apoyos permiten, ejerciendo sobre los
rodillos un esfuerzo vertical más o menos importante, provocar su
deformación, en vacío y también en carga, para que, durante el
planeado, su perfil esté adaptado a la corrección de los defectos
comprobados sobre la banda a ser planeada.
Para efectuar la regulación global de una
aplanadora se dispone por lo tanto:
- -
- de la regulación del paralelismo, o desencuadramiento de la aplanadora, es decir substancialmente la regulación del paralelismo entre los rodillos inferiores y los rodillos superiores, efectuándose éste regulación por acción sobre el gato de regulación de la posición del pisa-chapas superior, conducido independientemente entre el gato de regulación por el lado derecho y por el lado izquierdo, tras separación de los acoplamientos 18a, 18b,
- -
- de la regulación de la imbricación de los rodillos, a la entrada y a la salida de la aplanadora, estando controlado el valor de la imbricación, por regla general, por una medida del ángulo de rotación del gato de regulación de la posición del pisa-chapas superior, o mediante captadores de desplazamiento entre los pisa-chapas a la entrada y a la salida de la aplanadora,
- -
- de la regulación del combado de los rodillos, por medio de accionadores tales como los que se han descrito precedentemente, estando determinado el valor para cada contra-apoyo por la medida efectuada por los captadores 25,
- -
- de la tracción de la banda, generada por los bloques tensores en forma de "S", y cuyo valor puede ser medido por un medidor de la tracción o a partir de los parámetros eléctricos de los motores de las bobinas,
- -
- del alargamiento generado durante el planeado y medido por un diferencial de velocidad entre el tensor de entrada y el tensor de salida.
Por otra parte, la geometría exacta de la
trayectoria del paso de la banda, de la que depende la calidad del
planeado, depende, a su vez, de los esfuerzos generados durante el
paso y de las deformaciones de la banda, que provocan deformaciones
de la máquina, denominadas alabeo.
Para poder ejercer un control eficaz del
aplanamiento, es necesario conocer del mejor modo posible la
posición real de los rodillos de aplanamiento y su geometría de
manera permanente durante el trabajo. Por lo tanto es preciso poder
determinar cuál es la geometría y la posición de los rodillos en
función de todos los otros parámetros que pueden influir sobre los
rodillos, es decir las consignas suministradas a los diversos
accionadores y también los esfuerzos generados susceptibles de
modificar la geometría y la posición real de los rodillos.
Para poder regular con conocimiento de causa la
aplanadora en función de las características de las bandas a ser
aplanadas y poner en marcha los accionadores, principalmente los
motores de regulaciones de las imbricaciones es preciso, por lo
tanto, calibrar o poner en marcha la aplanadora, es decir determinar
las regulaciones de base de la aplanadora adaptados para obtener el
aplanamiento considerado.
Por lo tanto es muy deseable poder establecer una
relación entre los valores de regulaciones controlables por los
accionadores disponibles y las modificaciones geométricas de la
trayectoria del aplanamiento en el transcurso de la operación, en
otras palabras conocer el alabeo de la aplanadora y tenerlo en
cuenta en la regulación de los motores de imbricación para
compensar, de alguna manera, el avance del alabeo que sufrirá
durante el trabajo real.
Actualmente, el calibrado de las aplanadoras con
múltiples rodillos se efectúa, de manera clásica, en vacío por
medio de calzos rectificados de acero, o en carga utilizándose
calzos metálicos y barras de plomo, que se deslizan entre los
pisa-chapas de la aplanadora, y a continuación se
aprisionan paralelamente las pisa-chapas hasta una
separación precisa entre los dos conjuntos de rodillos inferiores y
superiores, separación definida por un calzo rectificado de acero,
por ejemplo de 8 mm de espesor, colocado entre los dos conjuntos de
rodillos. También se coloca la aplanadora en condiciones de
esfuerzos propios para compensar los juegos mecánicos inevitables y
en un estado de tensión determinada por la separación de los calzos
de plomo. Se señala entonces, en éste estado, la posición de los
tornillos de apriete de la aplanadora, posición considerada a
continuación como referencia, y con relación a la cuál se regula la
posición ulterior de trabajo, llevándose dichos tornillos de
regulación hasta la posición correspondiente de la posición de
trabajo deseada de los rodillos, basándose en la relación que une
el desplazamiento de dichos tornillos y el desplazamiento
correspondiente de los rodillos. También puede ajustarse, merced a
éste procedimiento, el paralelismo, o compensar el
desencuadramiento, y eventualmente actuar también sobre los
contra-apoyos para adaptar el curvado o el combado
de los rodillos, pero solamente de manera aproximada.
Durante el procedimiento de calibrado, indicado
anteriormente, el esfuerzo real sufrido por los
pisa-chapas y debido al aplastamiento de los calzos
de plomo permanece desconocido y, por lo tanto, no es
representativo de manera fiable de los esfuerzos que se presentan
durante el trabajo real.
Como consecuencia, el método conocido ha
consistido, principalmente, en provocar experimentalmente sobre
aprietes durante el aplanamiento de bandas de pequeño espesor.
Resulta un control no satisfactorio de las
curvaturas residuales, cimbra y teja.
La presente invención tiene por objeto resolver
los problemas evocados precedentemente. La invención trata de
permitir, en particular, la determinación con una mejor precisión
de las características de una aplanadora con múltiples rodillos,
efectuando un calibrado en carga, reproducible y bajo esfuerzos
conocidos. La invención se refiere también a la determinación del
alabeo del conjunto de la aplanadora, bajo diferentes cargas, con
el fin de poder integrar éstos valores en los modelos de
regulaciones. La invención se refiere, también, a la determinación
con mayor precisión de las influencias de las regulaciones de
contra-apoyos, con el fin de afinar las regulaciones
de éstos últimos y poder corregir el alabeo transversal de los
rodillos planeadores, para obtener, finalmente, una mejor planeidad
de las bandas aplanadas.
La invención se refiere, igualmente, a la
corrección del desencuadramiento de la aplanadora así como su
"basculamiento". La invención se refiere también a permitir
estudiar la capacidad de una aplanadora con múltiples rodillos para
proporcionar regulaciones precisos y reproducibles que correspondan
a casos de carga habituales de aplanamiento.
Teniendo en cuenta éstos objetivos, la invención
tiene por objeto un dispositivo para el calibrado de una aplanadora
con múltiples rodillos para aplanar una banda metálica, que
comprende un conjunto de rodillos inferiores y un conjunto de
rodillos superiores, dispuestos sensiblemente de manera paralela,
perpendicularmente a la dirección del aplanamiento, según la cuál
se desplaza la banda a ser aplanada.
Según la invención, el dispositivo se caracteriza
porque comprende una placa de medida de metal, principalmente con
elevado límite elástico, de dimensión adaptada para colocarse en
posición entre el conjunto de rodillos superiores y el conjunto de
rodillos inferiores, extendiéndose sensiblemente sobre toda la
longitud de dichos rodillos, comprendiendo dicha placa medios de
posicionamiento para asegurar su posicionamiento con relación a los
rodillos en la dirección del aplanamiento, y calibres de
deformación para medir deformaciones elásticas de la placa, estando
fijados dichos calibres de deformación sobre la placa con el fin de
formar varias filas transversales de calibres situadas,
respectivamente, en la vertical de uno de dichos rodillos, sobre la
cara de la placa opuesta de dicho rodillo.
La invención tiene por objeto, también, un
procedimiento para el calibrado de una aplanadora con múltiples
rodillos, que utiliza el dispositivo según la invención,
caracterizado porque se coloca la placa en la aplanadora,
posicionada merced a los medios de posicionamiento de manera que
cada fila de calibre esté situada en la vertical de un rodillo, y
se aproximan los dos conjuntos de rodillos entre sí con el fin de
ejercer un esfuerzo de apriete sobre la placa de medida, y se miden,
con ayuda de dichos calibres, las deformaciones sufridas por la
placa a la altura de cada rodillo situado en la vertical de los
calibres, para deducir, a partir de las mismas, el esfuerzo de
apriete aplicado por los rodillos a la altura de cada calibre, así
como el apriete real entre rodillos.
Merced a los calibres de deformación colocados en
la vertical de los rodillos, se pueden medir las deformaciones de
curvado superficial de la placa, provocadas por el apoyo de los
rodillos sobre la placa, y deducir a partir de las mismas,
conociéndose las características mecánicas de la placa, la
intensidad de la fuerza de apoyo al nivel de cada calibre. A partir
de éstas medidas, se puede tener, entonces, un conocimiento preciso
de las características de la aplanadora, desde el punto de vista de
la geometría de la trayectoria de aplanamiento definida entre los
rodillos.
En primer lugar, preferentemente, la placa
comprende al menos una fila de calibres, situada de manera que se
coloque en la vertical de uno de los rodillos, situados hacia la
entrada de la aplanadora, y una fila de calibres, situada de manera
que se coloque en la vertical de uno de los rodillos de salida.
También se pueden determinar los esfuerzos de apriete a la entrada
y a la salida de la aplanadora y, como consecuencia, pueden ponerse
en marcha por ejemplo los motores de accionamiento de la posición
del pisa-chapas superior, en una posición
correspondiente a un apriete idéntico a la entrada y a la salida,
para poder apreciar a continuación la desviación del apriete real
entre la entrada y la salida y, por lo tanto, la diferencia de
imbricación entre los rodillos a la entrada y los rodillos a la
salida. Se observará que no se colocarán los calibres a la altura
del primer rodillo, superior o inferior, ni a la altura del último
rodillo superior o inferior, de manera que las medidas se harán
únicamente a la altura de los rodillos cargados sólo sensiblemente
de manera vertical.
Preferentemente también, una fila de calibres
comprende al menos un calibre situado en la línea central y un
calibre a cada lado hacia los bordes de la aplanadora, lo que
permite determinar, y por lo tanto corregir en caso dado,
diferencias de aprietes entre los lados de la aplanadora. En
combinación con las medidas evocadas precedentemente, es posible
detectar, y por lo tanto también corregir, desencuadramientos de la
aplanadora.
Preferentemente también, una fila de calibre
comprende un calibre central y varios calibres laterales,
dispuestos de manera que cada uno esté situado en la vertical de
cada contra-apoyo de la aplanadora. Se puede mejorar
todavía más el conocimiento preciso de las características de la
aplanadora, desde el punto de vista de la geometría de la
trayectoria de aplanamiento, definida entre los rodillos, en
particular del perfil transversal de ésta trayectoria, que está
definida por la forma de las generatrices de los rodillos que
contactan la placa de medida.
Entonces se puede actuar sobre los contra apoyos
para corregir defectos de paralelismo entre los rodillos, por
ejemplo regulándose los contra-apoyos de la
aplanadora de manera que las deformaciones medidas por cada calibre,
para un mismo rodillos, sean iguales o tengan valores
predeterminados, de manera que el entrehierro entre dos rodillos
sucesivos, es decir un rodillo superior y un rodillo inferior, sea
constante a lo ancho de la trayectoria de la aplanadora, o
corresponda a valores predeterminados aptos para corregir los
defectos específicos de una chapa a ser aplanada.
Lo que acaba de decirse se refiere esencialmente
a las características relativas de la geometría de la trayectoria
de la aplanadora, que permiten tener el mejor conocimiento posible
de su geometría, una vez que los diversos elementos de la aplanadora
están colocados en condiciones que corresponden a las condiciones
de trabajo, en particular bajo una carga apta para suprimir los
diversos juegos de los rodillos y de sus soportes y órganos de
regulación y de accionamiento.
La invención permite también obtener el
comportamiento de la aplanadora en carga, determinándose el
esfuerzo global de apriete en diferentes posiciones medidas de los
medios de accionamiento de apriete, y deduciéndose una curva de
alabeo de la aplanadora, que puede tenerse en cuenta a continuación
para efectuar las regulaciones previas para el trabajo, en función
de las características dimensionales y mecánicas de las bandas a
ser aplanadas, y en función de la importancia de la imbricación de
los rodillos necesaria para corregir defectos conocidos de dichas
bandas, por ejemplo. En lugar de considerar el esfuerzo global de
apriete, determinado a partir del conjunto de las medidas
efectuadas por todos los calibres, podrían apreciarse también
variaciones de apriete más localizadas, para distinguir, por
ejemplo, el alabeo propio de cada columna de la aplanadora, o para
seguir independientemente el comportamiento de los
contra-apoyos durante variaciones de cargas.
Se observará que la placa instrumentada según la
invención es, de manera típica, una placa de acero con límite
elástico elevado, por ejemplo de 1000 MPa, y con un espesor, por
ejemplo, el orden de 0,7 mm, en cualquier caso con un espesor muy
claramente mayor que el de las bandas a aplanar, que tienen, de
manera típica, un espesor desde 0,1 hasta 0,2 mm por ejemplo.
Para la determinación de las características de
la placa, es preciso tener en cuenta también las siguientes
consideraciones:
- -
- la placa de medida no debe estar sometida a deformaciones plásticas, que podrían producirse principalmente como consecuencia de una imbricación demasiado fuerte de los rodillos. Una imbricación demasiado fuerte de los rodillos puede entrañar el riesgo de deformar excesivamente los calibres de medida.
- -
- el espesor de la placa está determinado con el fin de aplicar, mediante flexiones elásticas, los esfuerzos de aplanamiento habitualmente soportados por la aplanadora.
- -
- además, se determina un espesor máximo de la placa para evitar disminuir la sensibilidad de las medidas.
- -
- el límite elástico de la placa está determinado en función del espesor y con el fin de evitar la plastificación cuando la placa deba aplicar los esfuerzos de aplanamiento máximo habituales.
Para que las medidas efectuadas sean fiables y
reproducibles, es de la máxima importancia que los calibres de
medida estén situados de una manera precisa en la posición de
deformación relativa máxima, es decir sobre el vértice de las
ondulaciones generadas por la aplicación del apriete. A éste
efecto, los medios de posicionamiento comprenden, al menos, dos
conjuntos de calibres de posicionamiento dispuestos,
respectivamente, hacia cada borde lateral de la placa, del modo más
alejado posible entre sí, en la vertical de un mismo rodillo, para
permitir determinar con precisión el posicionamiento de la placa
con relación a éste rodillo en la dirección del aplanamiento y, por
lo tanto, la posición relativa de todas las filas de calibres de
medida con relación a sus rodillos respectivos.
Para ajustar con precisión el posicionamiento de
la placa, ésta comprende, sobre un borde transversal a la dirección
del aplanamiento, topes de apoyo regulables, dispuestos con el fin
de apoyarse contra uno de los rodillos de extremidad de entrada o de
salida de la aplanadora, a la altura del eje de dicho rodillo.
Cuando se juega sobre éstos topes, regulables de manera fina por
ejemplo, con medios de tornillos micrométricos, se ajusta entonces
la posición de la placa de manera que los calibres de
posicionamiento señalen su centrado perfecto con relación al
rodillo. Para facilitar éste posicionamiento y aumentar su
precisión, los calibres de posicionamiento son, preferentemente,
calibres de tipo conocido bajo el nombre de "cadenetas",
constituidos clásicamente en forma de un conjunto de cinco calibres
de deformación asociados en línea sobre una longitud global del
orden del centímetro. Cada cadeneta está pegada con precisión sobre
la cara de la placa opuesta a un rodillo de trabajo, de manera que
el eje del calibre central de la cadeneta se encuentre
perfectamente en la vertical de eje de dicho rodillo.
El posicionamiento de la placa se efectúa
observándose las señales procedentes de cada calibre de la
cadeneta, hasta la obtención de una simetría sobre los calibres
situados a cada lado del calibre central, por un lado, y hasta la
detección de un máximo para el calibre central, por otro lado,
significativo de la localización de éste justo en la vertical del
eje del rodillo, en el que la curvatura de la placa es la más
pronunciada.
Otras características y ventajas se pondrán de
manifiesto en la descripción que sigue de un dispositivo según la
invención y de su aplicación.
Se hará referencia a los dibujos adjuntos, en los
que:
- las figuras 1 a 5, que ilustran el principio y
la realización de una aplanadora con múltiples rodillos, han sido
ya comentadas,
- la figura 6 es una vista parcial de una placa
de medida según la invención
- la figura 7 ilustra el posicionamiento de la
placa en la aplanadora según la invención,
- la figura 8 es un gráfico que representa, a
título de ejemplo, una curva de alabeo, determinada por medio de la
placa de medida,
- la figura 9 es un gráfico que ilustra el perfil
de carga de los rodillos a la entrada de la aplanadora, que
muestra, principalmente, la influencia de la regulación de los
contra-apoyos sobre el perfil.
La placa instrumentada 5, dada a título de
ejemplo, se ha realizado para un tipo particular de aplanadora con
múltiples rodillos, representada en la figura 6 y de manera típica,
una placa de chapa de acero de gran límite elástico, con un espesor
de 0,7 mm y de 500 mm en el sentido del aplanamiento y 1 m en el
sentido transversal. Ésta porta varias filas de calibres de
deformación 50 pegados sobre la superficie de la chapa, de la
manera siguiente:
Una primera fila 51 de calibres está situada
sobre la cara superior, para ser posicionada en la vertical del
segundo rodillo inferior 11b, como se ve en la figura 7. Una
segunda fila 52 de calibres está colocada de manera similar en la
vertical del penúltimo rodillo inferior. Una tercera fila 53 está
colocada, preferentemente, al nivel de un rodillo central de la
serie de rodillos.
Cada una de éstas filas comprende siete calibres,
tales como los calibres 51a, 51b, 51c, 51f, 51i, 51j, 51k, de la
primera fila, colocados respectivamente en la vertical de los
contra-apoyos 22a, 22b, 22c, 22f, 22i, 22j, 22k.
Otras filas de calibres están colocadas en la
cara inferior de la placa 5, tales como una fila de calibres 54
colocada en la vertical de segundo rodillo superior 12b, una fila
55 colocada en la vertical del penúltimo rodillo superior, y una
fila 56 colocada en la vertical de un rodillo central de la serie
de rodillos superiores. Cada una de éstas filas comprende, por
ejemplo, tres calibres, colocados respectivamente en la vertical de
los contra-apoyos 22b, 22f y 22j. Además, en
alineación sobre la fila 54, y hacia los bordes de la placa, se han
colocado calibres de posicionamiento 61, 62, constituidos por
cadenetas de cinco calibres alineadas en la dirección del
aplanamiento, de tipo en sí conocido, y cuyo calibre central está
situado precisamente sobre la línea 54.
La placa 5 comprende, igualmente, dos topes
regulables 60, cada uno de los cuáles comprende una parte fija 63
solidaria sobre la placa 5, y una parte móvil 64 regulable con
relación a la parte fija, por ejemplo por medio de un tornillo
micrométrico, y cuya extremidad está posicionada de manera que
forme tope contra el primer rodillo inferior, como se ha
representado en la figura 7.
Para efectuar una medida, se coloca la placa 5
entre los rodillos inferiores y los rodillos superiores y se
comienza a apretar accionándose los motores 19a, 19b. Las
indicaciones dadas por los calibres de posicionamiento 61, 62
permiten verificar el buen posicionamiento de la fila de calibre 54
en la vertical del rodillo 12b, y corregirla en caso dado por medio
de los topes regulables 60, con una precisión del orden de 0,1 mm.
Ésta primera etapa de la medida es determinante para asegurar un
perfecto paralelismo entre las filas de calibres y los rodillos, y
el posicionamiento preciso de cada alineamiento de calibres en el
plano vertical que pasa por el eje del rodillo correspondiente.
A continuación se pueden efectuar las medidas de
apriete por medio de diversos calibres.
Cuando se hace variar el apriete, medidas
globales o integradas sobre el conjunto o una parte de los calibres
de la placa, permitirán, por ejemplo, determinar los esfuerzos
soportados por los pisa-chapas, y el alabeo de la
aplanadora. En la figura 8 se ha representado, a título de ejemplo,
la curva de alabeo de una columna situada en el lado de la salida
de una aplanadora, obtenida merced a la utilización de la placa de
medida según la invención, estando representado el alabeo en
abscisas, en mm, y los esfuerzos de apriete por rodillo, en
ordenadas en daN.
Una curva de alabeo de éste tipo puede ser
integrada a continuación en los parámetros de regulación de la
aplanadora.
Cuando se observan por separado los valores dados
por cada uno de los calibres, se puede determinar un perfil de
carga de cada rodillo situado en correspondencia con una fila de
calibres. El gráfico de la figura 9 muestra, por ejemplo, el perfil
de los rodillos a la entrada de una aplanadora. La traza 71
corresponde a una regulación de contra-apoyos a 0;
la traza 72 a una regulación a -0,05 mm; la traza 73 a una
regulación a -0,1 mm. Cada punto de las trazas corresponde a un
calibre de medida, y los valores indicados en ordenadas representan
el apriete de los rodillos sobre la placa, determinada a partir de
las medidas efectuadas. Éstas medidas efectuadas con la placa
instrumenta según la invención han permitido validar las
regulaciones habituales, es decir una regulación de los
contra-apoyos de -0,1 mm, efectuados empíricamente
para la obtención de una buena planeidad manifiesta. Las medidas
efectuadas según la invención permiten obtener, por lo tanto, una
buena imagen de los aprietes en la dirección transversal realmente
aplicados en la aplanadora. Éstos permiten afinar las regulaciones
de los contra-apoyos para obtener una mejor
planeidad.
La invención no está limitada a modo de
realización de la placa instrumentada descrita anteriormente sólo a
título de ejemplo. En particular, el número y la disposición de las
filas de calibres y el número de calibres por fila podrá
modificarse, en función del número de rodillos de la aplanadora,
del número de contra-apoyos y de las medidas
deseadas. Igualmente, los calibres de posicionamiento así como los
topes regulables podrán ser reemplazados por medios equivalentes
propios para asegurar el posicionamiento más preciso posible de las
filas de calibres de medida en la vertical de los rodillos.
Se observará también que, si se ha considerado,
a priori, caracterizar la aplanadora por la anchura máxima
de aplanamiento, utilizando una placa de medida de ésta anchura, es
posible, igualmente, caracterizar la aplanadora para un trabajo en
un formato de chapa dado, diferente del formato máximo,
utilizándose una placa de medida de dimensión idéntica a la del
producto para el cuál se quiere caracterizar la aplanadora. Se
colocará entonces, preferentemente, la placa centrada
longitudinalmente en la aplanadora. Entonces podrá utilizarse
ulteriormente la caracterización hecha de la aplanadora para
efectuar su regulación incluso para el aplanamiento de chapas de
formato más pequeño.
Claims (10)
1. Dispositivo de calibrado de una aplanadora con
múltiples rodillos para aplanar una banda metálica (10), que
comprende un conjunto de rodillos inferiores (10a hasta 11n) y un
conjunto de rodillos superiores (12a hasta 12m), dispuestos
sensiblemente de manera paralela, perpendicularmente a la dirección
(F) de aplanamiento, según la cuál se desplaza la banda a ser
aplanada, caracterizado porque comprende una placa de medida
(5) de metal, de dimensión adaptada para colocarse entre el conjunto
de rodillos superiores y el conjunto de rodillos inferiores
extendiéndose sensiblemente sobre toda la longitud de dichos
rodillos, comprendiendo dicha placa medios de posicionamiento (61,
62; 63, 64) para asegurar su posicionamiento con relación a los
rodillos en la dirección del aplanamiento, y calibres de
deformación (50) para medir deformaciones elásticas de la placa,
estando fijados dichos calibres de deformación sobre la placa con
el fin de formar varias filas (51 hasta 56) transversales de
calibres situados respectivamente en la vertical de uno de dichos
rodillos, sobre la cara de la placa opuesta a dicho rodillo.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la placa (5) comprende, al menos, una
fila de calibres (51) situada de manera que esté colocada en la
vertical de uno de los rodillos situados hacia la entrada de la
aplanadora, y una fila de calibres (52) situada de manera que esté
colocada en la vertical de uno de los rodillos situados hacia la
salida.
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque una fila de calibres comprende al menos
un calibre (51f), situado en la línea central y un calibre (51a,
51b, 51c, 51i, 51j, 51k) a cada lado hacia los bordes de la
aplanadora.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque una fila de calibres comprende un
calibre central (51f) y varios calibres laterales (51a, 51b, 51c,
51i, 51j, 51k), dispuestos de manera que cada uno esté situado en la
vertical de cada contra-apoyo (22a, 22b,... 22k) de
la aplanadora.
5. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios de posicionamiento
comprenden, al menos, dos conjuntos (61, 62) de calibres de
posicionamiento, dispuestos respectivamente hacia cada borde lateral
de la placa en la vertical de un mismo rodillo, para permitir la
determinación precisa del posicionamiento de la placa con relación
a éste rodillo en la dirección de aplanamiento.
6. Dispositivo según las reivindicaciones 1 ó 5,
caracterizado porque la placa comprende, sobre un borde
transversal a la dirección del aplanamiento, topes de apoyo (60)
regulables, dispuestos de manera que se apoyen contra uno de los
rodillos de extremidad de entrada o de salida de la aplanadora, al
nivel del eje de dicho rodillo.
7. Procedimiento de calibrado de una aplanadora
con múltiples rodillos, que utiliza el dispositivo según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque se coloca la placa de medida (5) en la
aplanadora, posicionada merced a los medios de posicionamiento (60,
61, 62) de manera que cada fila de calibres esté situada en la
vertical de un rodillo, y se aproximan los dos conjuntos de
rodillos entre sí con medios de accionamiento de apriete, con el
fin de ejercer un esfuerzo de apriete sobre la placa de medida, y se
miden, con ayuda de dichos calibres, las deformaciones sufridas por
la placa a la altura de cada rodillo situado en la vertical de los
calibres, para deducir a partir de las mismas el esfuerzo de
apriete aplicado por los rodillos a la altura de cada calibre.
8. Procedimiento de calibrado de una aplanadora
con múltiples rodillos, según la reivindicación 7,
caracterizado porque se utiliza el dispositivo según la
reivindicación 6, y se regula el posicionamiento de la placa (5) por
medio de los topes regulables (60) de manera que los captadores de
posicionamiento estén situados precisamente en la vertical del
rodillo.
9. Procedimiento de calibrado de una aplanadora
con múltiples rodillos según la reivindicación 7,
caracterizado porque se determina el esfuerzo global de
apriete en diferentes posiciones medidas de los medios de
accionamiento de apriete y se deduce a partir del mismo una curva
de alabeo de la aplanadora.
10. Procedimiento de calibrado de una aplanadora
con múltiples rodillos según la reivindicación 7,
caracterizado porque se regulan los
contra-apoyos (22a hasta 22k) de la aplanadora de
manera que las deformaciones medidas por cada calibre para un mismo
rodillo sean iguales o tengan valores predeterminados.
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