k

˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

19

k ES 2 047 163 kInt. Cl. : B21C 47/14

11 N.◦ de publicaci´ on: 5

51

˜ ESPANA

k

TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA

12

kN´umero de solicitud europea: 90101189.0 kFecha de presentaci´on : 22.01.90 kN´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 387 501 kFecha de publicaci´on de la solicitud: 19.09.90

T3

86 86 87 87

k

54 T´ıtulo: Cabezal de formaci´ on de bobinas a alta velocidad.

k

73 Titular/es:

k

72 Inventor/es: Poloni, Alfredo

k

74 Agente: Aguilar Forment, Domenec

30 Prioridad: 14.02.89 IT 83327 /89

Danieli & C. Officine Meccaniche S.p.A. Via Nazionale, 19 I-33042 Buttrio (UD), IT

45 Fecha de la publicaci´ on de la menci´on BOPI:

16.02.94

45 Fecha de la publicaci´ on del folleto de patente:

16.02.94

Aviso:

k k k

En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´ on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas). Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

1

2 047 163

DESCRIPCION Esta invenci´on se refiere a un cabezal de formaci´on de bobinas capaz de formar bobinas a alta velocidad. Para ser m´ as exactos, la invenci´on se refiere a un cabezal de formaci´ on de bobinas capaz de ser situado en el extremo de una l´ınea de laminaci´ on que produce varilla de alambre a alta velocidad, estando situado el cabezal de formaci´on de bobinas corriente arriba o antes de una l´ınea para enfriar las bobinas de varilla de alambre. La invenci´on se refiere a un cabezal de formaci´on de bobinas capaz de procesar hasta y m´ as de 150/180 metros de varilla laminada por segundo. Un cabezal de formaci´on de bobinas adecuado para procesar a esta velocidad es conocido por la patente US-A-4 765 556. Otros cabezales de formaci´on de bobinas conocidos trabajan hasta 100/120 metros por segundo y no pueden sobrepasar esta velocidad debido a las limitaciones inherentes de los cojinetes y a las masas que, en otro caso, entrar´ıan en juego. Es conocido que los cojinetes de un tama˜ no dado resisten una diferencia de velocidad bien determinada, entre sus pistas de rodadura interiores y exteriores, y esta diferencia de velocidad no puede sobrepasarse, excepto durante tiempos muy cortos, sin da˜ nar a los mismos cojinetes. La exposici´on de la patente US 4.765.556 provee un primer a´rbol hueco y un segundo ´arbol hueco, siendo estos ´arboles coaxiales y conc´entricos. Ambos a´rboles huecos obtienen su movimiento de un s´olo motor que acciona a un par de ruedas dentadas coaxiales. Esta exposici´ on implica muchas desventajas. Este sistema es muy caro ya que necesita un gran n´ umero de cojinetes auxiliares. Tambi´en es muy ruidoso puesto que incluye una transmisi´ on a alta velocidad con ruedas dentadas; pero sobre todo implica limitaciones inherentes debidas a las grandes masas puestas en rotaci´ on, estando las masas compuestas por las ruedas dentadas y por los a´rboles huecos. Estas masas no s´olo exigen una gran potencia sino que implican una considerable inercia durante la puesta en marcha y el paro; adem´ as exigen unas estructuras articuladas complejas para las finalidades de soporte. Adem´as, el resultado de ello es una disposici´ on compleja que implica grandes costes de mantenimiento y largos tiempos de mantenimiento. Adem´as, el ´arbol hueco exterior s´ olo puede cubrir una parte del a´rbol hueco interior y por lo tanto deja una importante parte del a´rbol interior soportada en voladizo, lo que implica problemas de vibraciones, esfuerzos an´ omalos y presiones de rotaci´on desalineadas. La presente invenci´on tiende por ello a superar las limitaciones impuestas por el estado de la t´ecnica. La invenci´on proporciona las ventajas de implicar menores masas, un dise˜ no simple f´ acil de montar y de desmontar y menos exigencias de estructura de cojinetes. El uso de un rotor s´ olidamente acoplado de forma directa al rotor del motor hace que el dise˜ no 2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

y el producto acabado sean muy limpios y simples. El cabezal de formaci´ on de bobinas a alta velocidad seg´ un la invenci´ on se define y caracteriza en la reivindicaci´on principal. Un cabezal de formaci´ on de bobinas comprende normalmente un estator y un rotor que soportan la gu´ıa para el material laminado. Seg´ un la invenci´on, se sit´ ua un anillo planetario entre el estator y el rotor en su posici´ on rec´ıproca de mayor di´ ametro y tiene unas simples funciones de soporte. Seg´ un la invenci´ on, el anillo planetario se pone en rotaci´ on por medio de una pluralidad de pi˜ nones soportados por el mismo anillo planetario y que cooperan directamente con el rotor y el estator. El anillo planetario se hace girar a una velocidad predeterminada, de modo que los cojinetes situados entre el anillo planetario y el estator y el rotor tengan respectivamente una aceptable diferencia de velocidad. De hecho, de esta forma se divide substancialmente por la mitad la diferencia de velocidad entre las pistas de rodadura interiores y exteriores de los cojinetes. Seg´ un una variante preferida, el rotor est´ a enchavetado directamente al rotor del motor el´ectrico. La u ´ nica figura anexa, que se da a t´ıtulo de ejemplo no limitativo, muestra una secci´on parcial de un cabezal de formaci´ on de bobinas seg´ un la invenci´on. En la figura anexa, un cabezal 10 de formaci´ on de bobinas comprende un motor 20 que, en cooperaci´on con un estator 11 y un rotor 12, dispone al rotor 12 a la velocidad requerida de rotaci´on. El motor 20 tiene su rotor fijado s´ olidamente al rotor 12 del cabezal 10 de formaci´ on de bobinas. Un anillo planetario 16, configurado a la manera de anillo t´orico que tiene una longitud muy limitada, est´a incluido entre el estator 11 y el rotor 12 en la posici´ on de, substancialmente, el mayor di´ ametro. El anillo planetario 16 est´a posicionado en la zona de instalaci´ on de los cojinetes de mayor di´ ametro y coopera con esta zona, es decir que coopera con la zona de corriente abajo del motor 20 en la cual una gu´ıa 13 para el material laminado aumenta su posici´ on. El anillo planetario 16 comprende, entre s´ı mismo y el rotor 12, unos primeros cojinetes 14, y entre s´ı mismo y el estator 11, uno o m´ as segundos cojinetes 15. El rotor 12 comprende dientes exteriores 18 dispuestos perif´ericamente y el estator 11 comprende dientes interiores 17 dispuestos perif´ericamente. Hay montados unos pi˜ nones 19 de modo que giren locos en el anillo planetario 16 y que engranen con los dientes exteriores 18 del rotor y con los dientes interiores 17 del estator. De esta forma, el anillo planetario 16 gira un n´ umero deseado de vueltas entre el n´ umero, substancialmente cero, de vueltas del estator 11 y el n´ umero de vueltas que necesita el rotor 12. As´ı existir´an diferentes velocidades de rotaci´ on en la pista de rodadura fija y la pista de rodadura giratoria del segundo

3

2 047 163

cojinete 15 y la diferencia ser´a mucho menor que si la pista de rodadura giratoria estuviera acoplada directamente al rotor 12. Lo mismo se aplica a los primeros cojinetes 14, en los cuales la diferencia de velocidad de rotaci´on entre las pistas de rodadura interiores y exteriores es muy diferente de lo que suceder´ıa si las pistas de rodadura exteriores estuvieran acopladas al estator 11. De esta forma, la diferencia entre la velocidad de la pista de rodadura interior y la de la pista de rodadura exterior en los cojinetes es por ello muy

5

10

4

peque˜ na y normalmente aceptable para los cojinetes y capaz de ser resistida durante un tiempo muy largo sin ninguna deformaci´ on. Seg´ un la invenci´ on, el anillo planetario 16 tiene peque˜ nas dimensiones y por ello el volumen total del cabezal de formaci´ on de bobinas no es afectado por el mismo. Los cojinetes primeros y segundos 14-15 est´an incluidos en un peque˜ no n´ umero, ventajosamente s´olo tres (dos primeros cojinetes 14 m´ as un segundo cojinete 15) y tienen peque˜ nas dimensiones.

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

2 047 163

REIVINDICACIONES 1. Cabezal (10) de formaci´ on de bobinas a alta velocidad que comprende en su extremo de corriente abajo un soporte giratorio entre un rotor (12) y un estator (11), comprendiendo el soporte giratorio un anillo intermedio (16), por lo menos un primer cojinete (15) posicionado entre el anillo intermedio (16) y el estator (11) y por lo menos un segundo cojinete (14) posicionado entre el anillo intermedio (16) y el rotor (12), girando el anillo intermedio (16) en una relaci´ on fija

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

6

respecto a la velocidad del rotor (12), caracterizado porque el anillo intermedio (16) soporta a una pluralidad de pi˜ nones (19) que engranan con los dientes interiores (17) del estator (11) y con los dientes exteriores (18) del rotor (12), estando el rotor (12) s´ olidamente fijado al rotor de un motor el´ectrico (20) y estando acoplado el estator del motor (20) con el estator (11), estando limitada la dimensi´on axial del anillo intermedio (16) a la longitud requerida para alojar a los cojinetes primeros y segundos (14, 15), as´ı como a los pi˜ nones (19).

2 047 163

5