ES2932865T3 - Laminador de cilindros oblicuos con ajuste de cilindros hidráulico - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un laminador transversal (11) para laminar un bloque sobre un mandril para formar un bloque hueco, que comprende una pluralidad de rodillos de trabajo (1, 2), cada uno de los cuales ejerce una fuerza de laminación alineada sustancialmente radialmente sobre el bloque. Los rodillos de trabajo están soportados en una caja de laminación, y puede modificarse la separación entre los rodillos de trabajo y preferiblemente también la alineación del eje de laminación de al menos uno de los rodillos de trabajo con respecto al bloque. Se prevén actuadores hidráulicos (8, 9), preferentemente cápsulas hidráulicas, para modificar el espacio de rodadura y preferentemente también la alineación del eje de rodadura de al menos uno de los rodillos de trabajo con respecto al bloque. La invención se refiere además a un método para producir un bloque hueco a partir de un bloque usando un tren de laminación transversal (11) para laminar un bloque sobre un mandril. El laminador transversal comprende una pluralidad de rodillos de trabajo (1, 2), cada uno de los cuales ejerce una fuerza de laminación alineada sustancialmente radialmente sobre el bloque. Los rodillos de trabajo están soportados en una caja de laminación, y puede modificarse la separación entre los rodillos de trabajo y preferiblemente también la alineación del eje de laminación de al menos uno de los rodillos de trabajo con respecto al bloque. Los actuadores hidráulicos (8, 9), preferentemente cápsulas hidráulicas, modifican el espacio de rodadura y preferentemente también la alineación del eje de rodadura de al menos uno de los rodillos de trabajo con respecto al bloque durante el proceso de laminación. y se puede modificar el espacio entre los rodillos de trabajo y preferiblemente también la alineación del eje de rodadura de al menos uno de los rodillos de trabajo con respecto al bloque. Los actuadores hidráulicos (8, 9), preferentemente cápsulas hidráulicas, modifican el espacio de rodadura y preferentemente también la alineación del eje de rodadura de al menos uno de los rodillos de trabajo con respecto al bloque durante el proceso de laminación. y se puede modificar el espacio entre los rodillos de trabajo y preferiblemente también la alineación del eje de rodadura de al menos uno de los rodillos de trabajo con respecto al bloque. Los actuadores hidráulicos (8, 9), preferentemente cápsulas hidráulicas, modifican el espacio de rodadura y preferentemente también la alineación del eje de rodadura de al menos uno de los rodillos de trabajo con respecto al bloque durante el proceso de laminación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Laminador de cilindros oblicuos con ajuste de cilindros hidráulico
1. Ámbito de la invención
La presente invención hace referencia a un laminador de cilindros oblicuos para laminar un bloque por encima de un mandril, para formar un bloque hueco, el cual comprende una pluralidad de cilindros de trabajo que respectivamente ejercen sobre el bloque una fuerza de laminación orientada esencialmente de forma radial, donde los cilindros de trabajo están soportados en una caja de laminación, y es variable la abertura entre los cilindros de trabajo, preferentemente también la orientación del eje del cilindro de al menos uno de los cilindros de trabajo con respecto al bloque. Además, la invención hace referencia a un procedimiento para producir un bloque hueco a partir de un bloque, mediante un laminador de cilindros oblicuos de esa clase. Un laminador de cilindros oblicuos conforme al género, así como un procedimiento conforme al género, son conocidos por la solicitud DE 21 56595 A1.
2. Estado del arte
Al laminar un bloque hueco metálico por encima de un mandril, por medio del así llamado procedimiento Mannesmann, un bloque previamente calentado, en el caso de acero un bloque previamente calentado a aproximadamente 1.250°C, se lamina mediante dos o más cilindros de trabajo principales, por encima de un mandril que se encuentra entre los cilindros, formando un bloque hueco. Los cilindros de trabajo, durante el proceso de laminación, ejercen sobre el bloque una fuerza de laminación orientada esencialmente de forma radial, y para un soporte se montan y apoyan en una caja de laminación, en un así llamado soporte de caja de laminación, de manera que al menos puede regularse la abertura entre cilindros entre los cilindros de trabajo, al grosor de la pared respectivamente deseado, del bloque hueco que debe producirse. Para ello, desde hace décadas se utilizan accionamientos por husillo mecánicos, que posibilitan al menos una regulación de la abertura entre cilindros, antes y después del proceso de laminación. En este caso, sin embargo, no es posible una regulación de la abertura entre cilindros durante el proceso de laminación, en particular una regulación de la abertura entre cilindros automatizada, tampoco durante el propio proceso de laminación.
3. Objeto de la invención
Por tanto, un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un laminador de cilindros oblicuos, así como un procedimiento para laminar un bloque, por encima de un mandril, formando un bloque hueco, mediante los que se solucionen los problemas conocidos por el estado del arte y se posibilite una compensación automatizada de variables de perturbación determinadas, preferentemente durante el proceso de laminación.
Dicho objeto, en el sentido de acuerdo con la invención, se soluciona mediante un laminador de cilindros oblicuos que comprende las características de la reivindicación 1, así como mediante un procedimiento que comprende las características de la reivindicación 13. En las reivindicaciones dependientes, así como en la siguiente descripción, se presentan configuraciones ventajosas de la invención.
4. Resumen de la invención
Según un primer aspecto de la invención se proporciona un laminador de cilindros oblicuos para laminar un bloque por encima de un mandril, formando un bloque hueco, en el cual, en lugar de los elementos de ajuste mecánicos utilizados hasta el momento, como por ejemplo accionamientos por husillo, estén proporcionados elementos de ajuste hidráulicos, preferentemente cápsulas hidráulicas, para conseguir una variación de la abertura entre cilindros, preferentemente también la orientación del eje del cilindro, de al menos uno de los cilindros de trabajo con respecto al bloque. La variación de la abertura entre cilindros mediante elementos de ajuste hidráulicos con respecto al bloque como pieza de trabajo se entiende de manera que los cilindros de trabajo se orientan nuevamente uno con respecto a otro según la necesidad, debido a lo cual la dimensión y la geometría de la abertura entre cilindros también pueden variar durante el proceso de laminación. Durante el proceso de laminación, de este modo, tiene lugar una orientación con respecto al bloque que debe conformarse formando un bloque hueco; entre los respectivos procesos de laminación y durante los procesos de laminación tiene lugar la orientación de al menos uno de los ejes del cilindro, por consiguiente, también con respecto a el o los otros cilindro(s) de trabajo. Los elementos de ajuste hidráulicos, preferentemente, están conectados con piezas de montaje, mediante las cuales los cilindros de trabajo se montan de modo que pueden colocarse en la respectiva caja de laminación.
Gracias a esto, por primera vez se pone a disposición un laminador de cilindros oblicuos que, debido a los elementos de ajuste hidráulicos, permite una variación de la geometría de la abertura entre cilindros o cualquier otra clase de compensación de variables de perturbación, también durante el proceso de laminación.
Los cilindros de trabajo, mediante los elementos de ajuste hidráulicos, según la invención, se regulan previamente a una distancia determinada uno con respecto a otro, la así llamada abertura entre cilindros. En el laminador de cilindros oblicuos según la invención, de forma simétrica entre los cilindros de trabajo, se encuentra el mandril sostenido por una barra del mandril, mediante el cual el bloque se lamina formando un bloque hueco. Debido al ajuste oblicuo de los cilindros de trabajo, la conformación del bloque para formar un bloque hueco tiene lugar mediante el mandril dispuesto de forma fija en la abertura entre cilindros y debido al avance aplicado mediante el ajuste oblicuo de los cilindros de trabajo en el bloque.
Durante la laminación, sin embargo, se producen fuerzas enormes que, entre otras cosas, separan los cilindros de trabajo. La totalidad del soporte de la caja de laminación, debido a las fuerzas que actúan sobre los cilindros de trabajo, se expande en su forma o se deforma de otro modo, lo cual finalmente conduce también a una variación de la abertura entre cilindros previamente regulada y de su geometría.
Habitualmente, los cilindros de trabajo, por ejemplo el cilindro de trabajo superior e inferior, se mueven en distintas direcciones, en un grado diferente. Esto aplica tanto más cuando uno o varios de los cilindros de trabajo están conectados de forma fija con la caja de laminación y/o con la cimentación y, con ello, sólo están sujetos a movimientos mínimos bajo carga. De este modo, se pierde la disposición previamente regulada, tanto de los cilindros de trabajo, como también eventualmente del mandril. Por lo tanto, la abertura entre cilindros se agranda y se desplaza la simetría de la disposición de los cilindros de trabajo y eventualmente del mandril, unos con respecto a otros, en particular ya que por ejemplo el cilindro de trabajo superior y el inferior, en función de la construcción, se desplazan en un grado diferente, por ejemplo hacia arriba o hacia abajo. Por último, el centro de los cilindros de trabajo se desplaza, de unos con respecto a otros y con respecto al mandril y, con ello, con respecto al lado de salida del laminador de cilindros oblicuos, lo cual conduce a efectos no deseados en cuanto a la calidad del bloque hueco producido. En la distribución del grosor de la pared del bloque hueco, debido al desplazamiento de los centros de los cilindros de trabajo entre sí, se presentan excentricidades en alto grado, las que finalmente pueden hallarse además también en el tubo laminado terminado.
Hasta el momento, las variables de perturbación de esa clase sólo podían determinarse después de finalizado el proceso de laminación y podían compensarse mediante un ajuste posterior de los cilindros de trabajo unos con respecto a otros, antes de un proceso de laminación subsiguiente. Hasta el momento no era posible una compensación de las variables de perturbación, en particular una compensación de las variables de perturbación que tenga lugar en base a datos de medición determinados en línea. La utilización según la invención de elementos de ajuste hidráulicos supera esa desventaja de los laminadores de cilindros oblicuos existentes hasta el momento. Según la invención, mediante la utilización de elementos de ajuste hidráulicos, preferentemente de cápsulas hidráulicas, se posibilita la reducción al mínimo, dinámica, o la compensación completa de la dilatación del soporte y del desplazamiento asociado a ello, de la posición de los cilindros entre sí. En particular, por primera vez, también en el caso de condiciones de carga cambiantes, por ejemplo durante la laminación, preferentemente en tiempo real, es posible compensar en gran medida las variables de perturbación de las variaciones de la abertura entre cilindros y los desplazamientos de la abertura entre cilindros mediante variaciones adecuadas de la abertura entre cilindros, preferentemente también de la orientación del eje del cilindro de al menos uno de los cilindros de trabajo, con respecto al bloque o con respecto a cualquier otro cilindro de trabajo.
Como variables de ajuste para los elementos de ajuste hidráulicos de los cilindros de trabajo preferentemente se utilizan regulaciones de variables de perturbación que actúan en dirección-x, de forma horizontal, transversalmente con respecto a la dirección de laminación, en dirección-y, verticalmente con respecto a la dirección de laminación, así como en dirección-z, en la dirección de laminación hacia el lado de la salida.
Preferentemente, el laminador de cilindros oblicuos según la invención, según el primer aspecto de la invención, de manera preferente, adicionalmente con respecto a los cilindros de trabajo, presenta discos que limitan lateralmente los cilindros de trabajo superior e inferior y la abertura entre cilindros o patines de guiado, mediante los cuales puede influenciarse dentro de la abertura entre cilindros un posicionamiento central del bloque y del bloque hueco que sale. Los así llamados discos Diescher generalmente presentan un perfil circunferencial en la forma del bloque hueco que debe laminarse y están dispuestos dentro del laminador de cilindros oblicuos, de forma que pueden ajustarse con respecto al bloque hueco. En este contexto se considera preferente incluso que también los discos Diescher o los patines de guiado presenten elementos de ajuste hidráulicos, que preferentemente pueden favorecer o conseguir una compensación dinámica o que tiene lugar en línea, de variables de perturbación.
En otra forma de ejecución preferente del laminador de cilindros oblicuos según la invención está proporcionado un medio de medición con el que puede determinarse una variación de la geometría de la abertura entre cilindros y/o un desplazamiento de la abertura entre cilindros y/o la posición de los cilindros de trabajo en el espacio, así como su variación durante el funcionamiento de laminación. En este contexto se considera especialmente preferente que ese medio de medición esté conectado a una unidad de evaluación que sea adecuada para determinar las variables de perturbación que deben compensarse. Debido a esto se pone a disposición un laminador de cilindros oblicuos que
se encuentra en condiciones de determinar de forma dinámica y permanente preferentemente cualquier variación del procedimiento de laminación, por ejemplo mediante una dilatación del soporte que puede medirse, y mediante la variación, asociada a ello, de la disposición de los cilindros de trabajo y eventualmente del mandril, de unos con respecto a otros. El elemento de medición en principio puede estar dispuesto en cualquier lugar de la caja de laminación o de sus elementos montados, donde se considera preferente una medición esencialmente directa en los cilindros de trabajo; una medición indirecta, por ejemplo en un elemento guía como por ejemplo un disco Diescher o un patín de guiado, mediante una observación de correlación correspondiente, permite sin embargo también deducir la posición de los cilindros de trabajo o de los elementos guía individuales, en la caja de laminación que se encuentra bajo carga.
Se considera especialmente preferente que el medio de medición comprenda una unidad de detección de imágenes óptica, gracias a lo cual es posible separar la unidad de medición, de forma distanciada, de condiciones que de lo contrario tienen un efecto allí en la unidad de medición y afectan negativamente el resultado de medición. Se considera especialmente preferente que el medio de medición comprenda una cámara, preferentemente una cámara CCD. Mediante una cámara de esa clase, la unidad de medición puede posicionarse casi de cualquier modo deseado con respecto a la caja de laminación y, al mismo tiempo, eventualmente según una calibración correspondiente, puede proporcionar todos los resultados de medición deseados.
En este contexto, se considera especialmente preferente que el medio de medición pueda detectar un elemento de imagen conectado a la caja de laminación, preferentemente uno o varios elementos de imagen conectados a los elementos de ajuste para los cilindros de trabajo, así como que pueda determinar su variación de posición y/o de forma durante el proceso de laminación. En este contexto se considera especialmente preferente que al menos un elemento de imagen sea un cuerpo luminoso activo, que en una forma de ejecución de la invención sumamente preferente, está diseñado de forma circular y con un diámetro definido, o está diseñado de forma ovalada con una forma definida. Igualmente, se considera preferente que el elemento de imagen esté diseñado de forma cuadrada o rectangular, donde entonces, por ejemplo, la evaluación de la variación de una o varias diagonales del elemento de imagen, bajo carga, proporciona una indicación sobre la dilatación o deformación de la caja de laminación.
Debido a esto, por una parte, se brinda la posibilidad de medir de forma directa e inmediata cualquier dilatación y/o deformación de la caja de laminación; por otra parte, mediante la conformación del elemento de imagen como cuerpo luminoso activo, de manera ventajosa, la detección de imágenes se facilita con medios particularmente sencillos. Por último, mediante la configuración preferente del elemento de imagen con forma circular y diámetro definido o de forma ovalada con forma previamente determinada, o de forma cuadrada o rectangular con dimensiones diagonales conocidas, por una parte, una calibración de la medición se facilita con medios particularmente sencillos; por otra parte, también se brinda la posibilidad de detectar no sólo la variación de posición del elemento de imagen durante la dilatación de la caja de laminación, sino también cualquier variación de la forma del elemento de imagen debido a cualquier clase de deformación de la caja de laminación. De manera especialmente ventajosa, esto es útil cuando la detección de imágenes óptica se encuentra en condiciones de detectar no sólo el centro (en la forma circular) o el punto de intersección de los ejes principales (en la forma ovalada) o el punto de intersección de las diagonales de la superficie (en la forma cuadrada o rectangular) de un elemento de imagen, sino toda su superficie, pero al menos el borde del elemento de imagen y su centro. La ventaja de este procedimiento de medición reside en que se brinda la posibilidad de poder evaluar muchos puntos del elemento de imagen plano para determinar un punto individual. Esto reduce la propensión a fallos en comparación con una medición láser habitual que permite solamente una observación del punto individual. La observación de la superficie permite además una única calibración del aparato de medición independientemente de su lugar; de este modo, la posición del aparato de medición puede seleccionarse libremente e incluso puede variarse de una medición a la siguiente, en caso de ser necesario.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención se pone a disposición un procedimiento para producir un bloque hueco a partir de un bloque, mediante un laminador de cilindros oblicuos para laminar un bloque, por encima de un mandril, de manera especialmente preferente mediante un laminador de cilindros oblicuos según el primer aspecto de la invención. Según la invención, los elementos de ajuste hidráulicos, preferentemente cápsulas hidráulicas, que están conectados de forma directa o indirecta a los cilindros de trabajo, por ejemplo mediante piezas de montaje de cilindros, durante el proceso de laminación, varían la abertura entre cilindros, así como también la orientación del eje del cilindro, de al menos uno de los cilindros de trabajo, con respecto al bloque. Debido a esto se pone a disposición un procedimiento que, por primera vez, durante el proceso de laminación, permite efectuar variaciones de la geometría de la abertura entre cilindros y gracias a esto, permite contrarrestar variables de perturbación eventualmente determinadas, con el objetivo de asegurar y optimizar la calidad del proceso de laminación.
Se considera especialmente preferente que la variación de la abertura entre cilindros, del modo antes descrito, se consiga cuando por una unidad de evaluación han sido determinadas variables de perturbación, previamente, mediante variaciones medidas de la geometría de la abertura entre cilindros y/o del desplazamiento de la abertura entre cilindros y/o de la posición de los cilindros de trabajo en el espacio, así como su variación durante el funcionamiento de laminación. De manera especialmente ventajosa, en la interacción de una unidad de control y de
regulación adecuada con la unidad de evaluación se emite una señal para la compensación de variables de perturbación, hacia los elementos de ajuste hidráulicos. En este contexto, se considera especialmente preferente que la unidad de evaluación esté conectada a un medio de medición, preferentemente a un medio de medición óptico dispuesto alejado de la caja de laminación, en particular a un medio de medición con unidad de detección de imágenes óptica. En una forma de ejecución preferente de la invención, ese medio de medición puede detectar un elemento de imagen conectado a la caja de laminación, preferentemente uno o varios elementos de imagen conectados a los elementos de ajuste para los cilindros de trabajo, así como puede determinar su variación de posición y/o de forma durante el proceso de laminación. El movimiento de los elementos de imagen se detecta de forma dinámica, preferentemente con alta precisión, mediante el medio óptico, donde las variaciones A31(t) y Ay1(t) del cilindro de trabajo superior, así como Ax2(t), Ay2(t) del cilindro de trabajo inferior, preferentemente se determinan en línea y mediante la unidad de evaluación se transmiten a la unidad de control y de regulación para reducir al mínimo o compensar las variables de ajuste. Preferentemente, entonces, en línea, mediante algoritmos adecuados, se calculan nuevas variantes de ajuste para los elementos de ajuste hidráulicos del cilindro de trabajo superior y/o del cilindro de trabajo inferior, y las respectivas posiciones del cilindro se adaptan de manera que se reduce al mínimo el error de la abertura entre cilindros absoluto, y puede restablecerse la simetría con respecto al centro original.
Gracias a esto se pone a disposición un procedimiento que, con medios sencillos y no propensos a fallos, así como precisos y que pueden utilizarse en línea, permite una compensación precisa y altamente dinámica, de variables de perturbación, debido a lo cual, por primera vez durante el proceso de laminación en el laminador de cilindros oblicuos, se puede influir en el funcionamiento de laminación que se encuentra en curso en el momento.
Para ello, también es ventajoso que, adicionalmente con respecto a la posición de los cilindros de trabajo, preferentemente de los cilindros de trabajo superiores y/o inferiores, se modifique también o exclusivamente la posición y/o la ubicación del mandril, así como adicionalmente con respecto a ello, o independientemente de otras variaciones, se modifique de forma dinámica la posición y/o la ubicación de los discos Diescher, con respecto al bloque o al bloque hueco, para conseguir así, o al menos facilitar, la compensación de variables de perturbación previamente determinadas.
En conjunto, la invención, según los dos aspectos explicados anteriormente en detalle, posibilita la compensación dinámica de la dilatación de la caja de laminación durante la laminación y la reducción o eliminación de defectos en el tubo que debe producirse mediante el laminador de cilindros oblicuos. El registro de valores de medición, preferentemente, tiene lugar sin contacto y alejado de la caja de laminación, con ello, libre de las influencias que afectan el resultado de medición cerca de la caja de laminación, y permite un flexibilidad lo mayor posible de la disposición del medio de medición con respecto a la caja de laminación, en función de las condiciones locales. Durante el proceso de laminación pueden detectarse movimientos de la caja de laminación y pueden compensarse en laminaciones subsiguientes, eventualmente también durante el proceso de laminación en curso. Para registrar los datos requeridos para la compensación puede medirse en varios puntos al mismo tiempo; además, el medio de medición puede estar montado de forma fija, pero también puede estar diseñado de forma móvil.
Para la medición, de un modo especialmente preferente, puede utilizarse una detección de imágenes óptica que utilice el aparato de medición CaliView®. El mismo puede medir contornos desde una distancia de 8 m a 40 m, con una precisión de 0,1 mm, donde Cali- View®, además, dispone de una función de imágenes secuenciales para controlar la medición.
La medición, de este modo, puede registrar movimientos de la caja de laminación determinados durante el proceso de laminación, así como variaciones de la abertura entre cilindros, que resultan de ello, y de la geometría de la abertura entre cilindros, y utilizarlos durante el funcionamiento para un ajuste posterior de los cilindros de trabajo o de otras variables de ajuste. Mediante la forma, preferentemente conocida, y la dimensión del elemento de imagen en la caja de laminación, además, en la disposición del medio de medición, con relación a la caja de laminación, puede preverse un desplazamiento angular que después debe considerarse en la calibración del aparato de medición. Debido a esto puede limitarse al mínimo inevitable la influencia de los vapores que se presentan en el proceso de laminación oblicua y otras influencias que afectan el resultado de medición.
5. Breve descripción de las figuras
A continuación, la invención se representa con mayor detalle haciendo referencia a una serie de representaciones ilustrativas, donde en esas figuras están indicadas solamente representaciones ilustrativas y esquemáticas de la invención.
La figura 1 muestra una vista esquemática de una parte de un laminador de cilindros oblicuos según una primera forma de ejecución de la invención;
La figura 2 muestra una representación esquemática de una parte de un laminador de cilindros oblicuos según una segunda forma de ejecución de la invención; y
La figura 3 muestra un diagrama de flujo para la aplicación de un procedimiento según la invención.
6. Descripción detallada de las figuras
La figura 1, en una primera forma de ejecución, muestra el modo de operación de un laminador de cilindros oblicuos, el cual comprende un cilindro de trabajo superior 1, así como un cilindro de trabajo inferior 2. Los cilindros de trabajo superior e inferior 1, 2 están diseñados en forma de dos conos truncados conectados entre sí en su superficie frontal grande, y al conformar un bloque 3, en una dirección desde la izquierda hacia la derecha (dirección-z) en la figura 1, interactúan con un mandril 5 dispuesto sobre una barra del mandril 4. El bloque 3, en el caso de un ajuste adecuado de los cilindros de trabajo superior e inferior 1, 2 relativamente con respecto al bloque 3, es transportado mediante la rotación de los cilindros de trabajo superior e inferior 1, 2; alrededor de sus ejes longitudinales 1a, así como 2a, mediante la abertura entre cilindros entre el cilindro de trabajo superior e inferior 1, 2, y por encima del mandril 5, desde el lado de entrada 6 hacia el lado de salida 7. En los respectivos extremos de los cilindros de trabajo superior, así como inferior 1, 2; están dispuestos elementos de ajuste hidráulicos 8a, 8b, así como 9a, 9b; mediante los cuales puede variarse casi de cualquier forma deseada la ubicación de los cilindros de trabajo 1, 2 uno con respecto a otro y con respecto al bloque 3, en particular, de la forma representada, en una dirección-y, verticalmente con respecto a la dirección de laminación. Mediante el ajuste vertical de los elementos de ajuste hidráulicos 8a, 8b, 9a, 9b también puede variarse la abertura entre cilindros entre los cilindros de trabajo superior e inferior 1, 2; al menos tanto en la dirección-y; como también en la dirección-z.
La figura 2 muestra otra forma de conformación de una parte esencial de una caja de laminación según la invención, que comprende un cilindro de trabajo superior 1, así como un cilindro de trabajo inferior 2, que respectivamente muestra una forma de cono truncado con un curso de la envoltura variable. Entre los cilindros de trabajo superior e inferior 1, 2, a su vez, está conformada una abertura entre cilindros 10, en la cual ingresa el bloque 3 mediante un movimiento en dirección z, hacia el mandril 5, y allí, en una interacción de los cilindros de trabajo superior e inferior 1, 2 con el mandril punzonador 5, localmente fijo, se realiza una conformación, produciendo un bloque hueco (no representado). En los dos extremos de los cilindros de trabajo superior e inferior 1, 2 están dispuestos elementos de ajuste hidráulicos 8a, 8b, así como 9a, 9b, mediante los cuales puede conseguirse una variación de la abertura entre cilindros 10, así como de la ubicación de los ejes de cilindros 1a, 1b.
La figura 3 muestra un diagrama de operaciones esquemático del procedimiento según la invención mediante un laminador de cilindros oblicuos 11 según la invención, que porta un cilindro de trabajo superior 1, así como un cilindro de trabajo inferior 2. Los elementos de imagen MM1 y MM2 están dispuestos en el soporte de cilindros de la caja de laminación 11, y durante el funcionamiento de laminación son monitorizados de forma permanente con alta precisión y de forma dinámica, tanto en lo que respecta a su ubicación, como también a su forma, por una cámara dispuesta alejada y no representada en la ilustración. Cada variación de la ubicación en la dirección-x y en la dirección-y Dx1(t), Ay1(t) para el cilindro de trabajo superior 1, así como Dx2(t), Ay2(t) para el cilindro de trabajo inferior 2, son detectadas por la unidad de medición (no representada), y son transmitidas a una unidad de evaluación (tampoco representada). En esa unidad de evaluación, a su vez, se determina si las variaciones de la posición de los elementos de imagen MM1, MM2, detectadas por la unidad de imagen (no representada), pueden considerarse como variables de ajuste que deben compensarse. Si es éste el caso, los variables de perturbación determinadas por la unidad de evaluación se transfieren al regulador HGC, como unidad de control y regulación (Hydraulic Gap Control, control hidráulico de separación). En la unidad de control y regulación (HGC) se incluyen otros parámetros del proceso, de manera que en base a algoritmos previamente definidos se emiten órdenes de control Y1, Y2 hacia los elementos de ajuste hidráulicos 8, 9. Esos elementos de ajuste hidráulicos 8, 9, mediante el ajuste del cilindro de trabajo superior 1, y/o del cilindro de trabajo inferior 2 con respecto al mandril (no representado), varían la geometría de la abertura entre cilindros, así como eventualmente la orientación de los ejes de los cilindros entre sí (no representado). Gracias a esto es posible emitir órdenes de control y de regulación en línea durante el proceso de laminación, de forma altamente dinámica, mediante el registro continuo y la evaluación de datos de medición, que pueden influir positivamente en el resultado de laminación y en el desarrollo del proceso de laminación oblicua.
Lista de símbolos de referencia
1 Cilindro de trabajo
1a, b Eje del cilindro
2 Cilindro de trabajo
2a, b Eje del cilindro
3 Bloque
5 Mandril
8 Elemento de ajuste
8a, 8b Elemento de ajuste
9 Elemento de ajuste
9a, 9b Elemento de ajuste
10 Abertura entre cilindros
11 Laminador de cilindros oblicuos
HGC Control hidráulico de separación (del inglés Hydraulic Gap Control) MM1 Elemento de imagen
MM2 Elemento de imagen
Claims (19)
1. Laminador de cilindros oblicuos (11) para laminar un bloque (3) por encima de un mandril (5), para formar un bloque hueco, el cual comprende una pluralidad de cilindros de trabajo (1, 2) que respectivamente ejercen sobre el bloque (3) una fuerza de laminación orientada esencialmente de forma radial, donde los cilindros de trabajo (1, 2) están soportados en una caja de laminación, y son variables la abertura entre cilindros (10), entre los cilindros de trabajo (1, 2) y la orientación del eje del cilindro (1a, 2a) de al menos uno de los cilindros de trabajo (1, 2), con respecto al bloque (3), donde elementos de ajuste hidráulicos (8, 9), preferentemente cápsulas hidráulicas, están proporcionados para conseguir la variación de la abertura entre cilindros (10) durante el proceso de laminación, caracterizado porque los elementos de ajuste hidráulicos (8, 9) también están proporcionados para conseguir la orientación del eje del cilindro (1a, 2a) de al menos uno de los cilindros de trabajo (1, 2) con respecto al bloque (3) durante el proceso de laminación.
2. Laminador de cilindros oblicuos (11) según la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de ajuste hidráulicos (8, 9) están en condiciones de compensar una dilatación de la caja de laminación durante el funcionamiento de laminación, mediante una variación del ajuste de los cilindros de trabajo (1, 2) uno con respecto a otro, preferentemente además mediante la orientación del eje del cilindro (1a, 2a) de al menos uno de los cilindros de trabajo (1, 2) con respecto al bloque (3).
3. Laminador de cilindros oblicuos (11) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque adicionalmente con respecto a los cilindros de trabajo (1, 2) están proporcionados discos que limitan lateralmente la abertura entre cilindros (10), los así llamados discos Diescher, y/o patines de guiado, que preferentemente, del mismo modo, están conectados con elementos de ajuste hidráulicos.
4. Laminador de cilindros oblicuos (11) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque adicionalmente está proporcionado un medio de medición con el que puede determinarse una variación de la geometría de la abertura entre cilindros y/o un desplazamiento de la abertura entre cilindros y/o la posición de los cilindros de trabajo (1,2) en el espacio, así como su variación durante el funcionamiento de laminación.
5. Laminador de cilindros oblicuos (11) según la reivindicación 4, caracterizado porque el medio de medición está conectado a una unidad de evaluación que es adecuada para determinar variables de perturbación.
6. Laminador de cilindros oblicuos (11) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está proporcionada una unidad de control y de regulación (HGC) que está conectada a los elementos de ajuste hidráulicos (8, 9) de manera que es posible contrarrestar variaciones de la geometría de la abertura entre cilindros, previamente determinadas, y/o un desplazamiento de la abertura entre cilindros y/o la posición de los cilindros de trabajo (1, 2) en el espacio, así como su variación durante el funcionamiento de laminación mediante una variación de la abertura entre cilindros (10), preferentemente también de la orientación del eje del cilindro (1a, 1b) de al menos uno de los cilindros de trabajo (1, 2) con respecto al bloque (3).
7. Laminador de cilindros oblicuos (11) según la reivindicación 6, caracterizado porque la unidad de control y de regulación (HGC) está conectada a la unidad de evaluación según la reivindicación 5.
8. Laminador de cilindros oblicuos (11) según una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque el medio de medición comprende una unidad de detección de imágenes óptica.
9. Laminador de cilindros oblicuos (11) según una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque el medio de medición está en condiciones de detectar un elemento de imagen (MM1, MM2) conectado a la caja de laminación, preferentemente uno o varios elementos de imagen (MM1, MM2) conectados a los elementos de ajuste (8, 9) para los cilindros de trabajo (1, 2), así como para determinar su variación de posición y/o de forma.
10. Laminador de cilindros oblicuos (11) según la reivindicación 9, caracterizado porque al menos un elemento de imagen (MM1, MM2) es un cuerpo luminoso activo.
11. Laminador de cilindros oblicuos (11) según una de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque el elemento de imagen (MM1, MM2) es circular con diámetro definido, o cuadrado o rectangular con dimensiones diagonales conocidas, o de forma ovalada con forma definitiva.
12. Laminador de cilindros oblicuos (11) según las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la posición del mandril (5) dentro de la abertura entre cilindros (10) es variable.
13. Procedimiento para producir un bloque hueco a partir de un bloque (3) mediante un laminador de cilindros oblicuos (11) para laminar un bloque (3) por encima de un mandril (5), donde el laminador de cilindros oblicuos (11)
comprende una pluralidad de cilindros de trabajo (1, 2) que respectivamente ejercen sobre el bloque (3) una fuerza de laminación orientada esencialmente de forma radial, donde los cilindros de trabajo (1, 2) están soportados en una caja de laminación, y son variables la abertura entre cilindros (10), entre los cilindros de trabajo (1, 2), y la orientación del eje del cilindro (1a, 2a) de al menos uno de los cilindros de trabajo (1, 2) con respecto al bloque (3), donde durante el proceso de laminación, elementos de ajuste hidráulicos (8, 9), preferentemente cápsulas hidráulicas, modifican la variación de la abertura entre cilindros (10),
caracterizado porque durante el proceso de laminación, los elementos de ajuste hidráulicos (8, 9) también varían la orientación del eje del cilindro de al menos uno de los cilindros de trabajo con respecto al bloque.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque la variación de la abertura entre cilindros (10), preferentemente también la orientación del eje del cilindro (1a, 2a) de al menos uno de los cilindros de trabajo (1, 2) con respecto al bloque (3), se consigue entonces cuando una unidad de evaluación determina variaciones, medidas previamente mediante un medio de medición, de la geometría de la abertura entre cilindros y/o del desplazamiento de la abertura entre cilindros y/o de la posición de los cilindros de trabajo (1, 2) en el espacio, así como su variación durante el funcionamiento de laminación, y han sido clasificadas como variables de perturbación.
15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque una unidad de control y regulación (HGC) está conectada a la unidad de evaluación y emite señales para la compensación de variables de perturbación, hacia los elementos de ajuste hidráulicos (8, 9).
16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 ó 15, caracterizado porque la unidad de evaluación está conectada a un medio de medición, preferentemente a un medio de medición óptico dispuesto alejado de la caja de laminación, en particular a un medio de medición con unidad de detección de imágenes óptica.
17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque el medio de medición detecta un elemento de imagen conectado a la caja de laminación, preferentemente uno o varios elementos de imagen (MM1, MM2) conectados a los elementos de ajuste (8, 9) para los cilindros de trabajo (1, 2), así como determina su variación de posición y/o de forma durante el proceso de laminación.
18. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 17, caracterizado porque la posición y/o la orientación del mandril (5) dentro de la abertura entre cilindros (10) varía durante el proceso de laminación para la compensación de variables de perturbación previamente determinadas.
19. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizado porque el mismo se realiza con un laminador de cilindros oblicuos (11) según una de las reivindicaciones 1 a 12.
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