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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

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˜ ESPANA

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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA

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kN´umero de solicitud europea: 95903900.9 kFecha de presentaci´on: 05.12.1994 kN´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 790 870 kFecha de publicaci´on de la solicitud: 27.08.1997

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54 T´ıtulo: Grupo de laminado en m´ aquinas niveladoras mantenidas bajo tensi´ on para bandas de metal,

con rodillos operativos de di´ ametro creciente.

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73 Titular/es: Selema S.R.L.

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72 Inventor/es: Cozzi, Serafino

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74 Agente: Botella Reyna, Antonio

30 Prioridad: 08.11.1994 IT MI942259

Via Prealpi, 8 20034 Giussano, IT

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

16.09.2002

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

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16.09.2002

Aviso:

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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

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DESCRIPCION Grupo de laminado en m´ aquinas niveladoras mantenidas bajo tensi´ on para bandas de metal, con rodillos operativos de di´ ametro creciente. La invenci´on se refiere a m´ aquinas usadas para productos de metal terminados o no terminados para eliminar los efectos de flexi´on y deformaci´on que ocurren generalmente despu´es de la aplicaci´on de procesos mec´anicos o tratamiento de calor. La distorsi´ on que se produce com´ unmente en productos no terminados surge durante la etapa de enfriamiento que sigue al proceso de laminado y ocasiona flexi´ on en el plano perpendicular al que corresponde el m´ınimo momento de inercia en el producto no terminado. Las tensiones internas presentes en bandas de metal laminadas por lo general originan alguna irregularidad en las caracter´ısticas mec´anicas de la operaci´ on de laminado. Durante los procesos subsiguientes como cizallamiento, corte y otros, estas tensiones internas originan deformaciones y en particular una falta de uniformidad. Tales defectos son principalmente debidos a diferencias en la longitud de las fibras de metal as´ı como a los esfuerzos opuestos y residuales internos. Para obtener uniformidad todas las fibras de metal deben ser de la misma longitud, creando nuevos esfuerzos internos que act´ uen contra y puedan superar los existentes. Con este fin se usan las m´ aquinas conocidas como niveladoras. Las niveladoras para bandas de metal y l´aminas largas funcionan por medio de un proceso continuo usando rodillos transversales que hacen posibles altas velocidades de trabajo. Se puede obtener con ventaja la nivelaci´ on en fr´ıo aplicando tracci´ on apropiada al material en un proceso llamado de estiramiento. Se conoce la operaci´on como laminado bajo tensi´ on y se hace con un nivelador llamado tensiolaminador. Esta m´ aquina comprende un dispositivo tensor a la entrada, un grupo de rodillos para estiramiento hasta el l´ımite el´astico, un grupo de rectificaci´on, otro grupo para laminar y un dispositivo tensor en la salida. Se establece la tensi´on por los dispositivos tensores a la entrada y salida, y estos mantienen la banda a una tensi´ on constante previamente regulada mientras pasa a trav´es de la m´aquina. La funci´ on del primer grupo es estirar el material uniformemente al l´ımite el´astico. La funci´ on del enderezador es enderezar la banda que se aleja de los rodillos de estiramiento en una condici´ on muy deformada. La funci´ on del laminador es liberar el material de sus esfuerzos residuales. Los rodillos operativos usados para estirar, rectificar y laminar son arrastrados por el paso de la banda que produce fricci´ on y de este modo mueve los rodillos. Los rodillos operativos transmiten a su vez el movimiento a los rodillos de soporte cuya funci´ on es sostener los rodillos operativos y evitar cualquier flexi´ on excesiva. 2

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En el grupo de laminado los rodillos operativos tienen un di´ ametro constante y su contacto con la banda se garantiza por el movimiento de la bancada inferior que se eleva a la posici´ on deseada; dicha bancada inferior puede tambi´en estar inclinada en la direcci´ on del movimiento de la banda con relaci´ on a la bancada superior. Se logra la uniformidad ajustando la duraci´ on del tiempo cuando la banda est´ a en contacto con el rodillo laminador. Para una cierta velocidad de banda este tiempo est´a obviamente en funci´ on de la posici´ on de los rodillos operativos soportados por la bancada inferior con relaci´ on a los rodillos operativos soportados por la bancada superior. Mientras m´ as estrechamente se acerque la bancada inferior a la superior mayor ser´ a la fracci´on de banda que se hace para rodear, uno a uno, los rodillos inferiores y superiores oscilando en una direcci´ on y en la opuesta. Ya que el di´ ametro de estos rodillos es constante, es imposible ajustar la variable tiempo independientemente de la longitud de la banda que pasa alrededor de cada rodillo. En otras palabras, para obtener un per´ıodo mayor de contacto entre la banda y el rodillo, la fracci´on de la banda alrededor de los rodillos debe ser aumentada mientras que el radio de curvatura de las diversas oscilaciones de banda obviamente permanecen inalteradas. Adem´as, el ajuste de la m´aquina se deja a la discreci´on del operador y est´ a limitado por el tiempo de flexi´on. Cuando la velocidad de laminado es alta, los tiempos de estiramiento de banda son por lo tanto cortos y el estiramiento no es uniforme. La invenci´on anteriormente mencionada mejora grandemente el rendimiento de la m´ aquina logrando resultados de laminado sin precedentes seg´ un se explicar´ a m´as abajo. El objeto de la invenci´on es una unidad de laminado para m´ aquinas niveladoras con dos bancadas opuestas que soportan los rodillos operativos de marcha lenta cil´ındricos entre los cuales pasa la banda para ser laminada. Los di´ ametros de los rodillos difieren de una bancada o de ambas. Es una ventaja si los di´ ametros de los rodillos se incrementan con relaci´on a la direcci´on de movimiento de la banda que se va a laminar mientras que es alineada para descansar externamente tangencial al plano geom´etrico. El aumento en di´ ametros de los rodillos alineados es constante y dichos rodillos son, por lo tanto, externa e internamente tangenciales a los dos planos geom´etricos angulares. El di´ametro del u ´ ltimo rodillo, en la direcci´on del movimiento de la banda, es considerablemente mayor que el de otros que lo preceden. Ventajosamente, los di´ ametros de los rodillos de ambas bancadas opuestas son substancialmente iguales o los di´ametros de los rodillos sobre la bancada inferior pueden ser mayores que los de los rodillos opuestos sobre la bancada superior. Es preferible que los di´ ametros de todos los rodillos operativos deban ser considerablemente mayores que aquellos de los rodillos operativos en las m´aquinas de laminado en uso actualmente.

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Las distancias entre los diversos rodillos de di´ ametro creciente son determinadas seg´ un dichos di´ ametros y seg´ un las caracter´ısticas de las bandas que van a ser laminadas. La invenci´on ofrece ventajas evidentes. La posibilidad ofrecida al operador de variar seg´ un lo prefiera no solamente la secuencia del di´ ametro del rodillo en los Atensolaminadores@ sino tambi´en su distancia, la variaci´ on Alineal@ de los di´ ametros de los rodillos que son, por lo tanto, tangenciales a los planos geom´etricos, y el considerable tama˜ no del di´ ametro del rodillo final, significan que se puede lograr una mejor calidad de uniformidad de las bandas de metal, y mucho m´ as f´ acilmente, comparado con lo que permiten los actuales sistemas. Esto tambi´en se confirma por estudios adicionales del presente estado de la t´ecnica en todo el mundo que est´a m´as cerca de las caracter´ısticas de la solicitud de patente anteriormente mencionada, descrita aqu´ı a continuaci´ on. La patente JP 1241325 hace uso de los rodillos accionados parcialmente por motor. La patente JP 61245917 usa conjuntos de rodillos de di´ ametros crecientes m´as grandes o m´as peque˜ nos seg´ un la direcci´on dada por la l´ amina que se va a mejorar. La patente JP 62038721 comprende rodillos opuestos que se mueven ortogonalmente a la direcci´on de la l´ amina de metal. Ser´a evidente que ninguna de estas patentes: - entra en el campo de los tenso laminadores, es decir m´aquinas para mejorar el estado de las l´aminas de metal que pasan entre los conjuntos de rodillos opuestos bajo tensi´ on aplicada por medios de estiramiento aguas arriba y aguas abajo de las m´ aquinas, a las cuales pertenece la solicitud de la patente antes mencionada; - describe la posibilidad de adaptar los di´ametros de los rodillos opuestos y su distancia a las caracter´ısticas del metal que va a ser laminado;

La fig. 3 Diagrama que muestra la acci´on de un rodillo operativo sobre una banda de metal. 5

- para cada rodillo del conjunto de rodillos sobre una bancada, corresponde un rodillo de di´ ametro mayor en el conjunto de rodillos de la segunda bancada. Las caracter´ısticas y prop´ ositos de la invenci´on se har´ an m´as evidentes por los siguientes ejemplos de su ejecuci´on ilustrados por figuras dibujadas esquem´ aticamente. La fig. 1 Las partes esenciales de la presente m´aquina niveladora. La fig. 2 Un conjunto de rodillos laminadores seg´ un el momento actual.

La fig. 4 Una m´ aquina niveladora con un conjunto de rodillos laminadores objeto de la invenci´on. La fig. 5 Un nuevo conjunto de rodillos laminadores.

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- prev´e el incremento lineal o di´ametros de rodillos en la direcci´on de alimentaci´ on del metal, para hacerlos tangencial a los planos geom´etricos; - prev´e un di´ ametro mayor de rodillo final, no menor que 100 % mayor que el di´ ametro del rodillo precedente;

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La fig. 6 Diagrama para mostrar la acci´ on sobre una banda de un conjunto de rodillos laminadores inventivos. La m´aquina 10 substancialmente consiste en los siguientes grupos de rodillos: aquellos para producir tensi´ on que comprenden un tensor 11 en la entrada y otro tensor 15 en la salida, rodillos para estirar hasta el l´ımite el´astico 12, rodillos para rectificaci´on 13 y aquellos para laminado 14. Las unidades tensoras en la entrada 11 y en la salida 15 mantienen la banda 25 a una cierta tensi´on constante durante todo el tiempo que pasa a trav´es de la m´aquina. La funci´ on del grupo 12 de estiramiento es estirar el material uniformemente hasta el l´ımite el´astico, y este grupo comprende las bancadas 30 y 31 con sus rodillos 32 y 33 operativos y rodillos 34 y 35 de soporte. El grupo 13 de rectificaci´ on comprende las bancadas 40 y 41 con los rodillos 42 y 43 operativos y los rodillos 44 de soporte. La funci´ on de estos rodillos es rectificar la banda, que est´ a muy deformada cuando emerge de los rodillos de estiramiento y que tiene una flexi´on hacia atr´ as en direcci´on al u ´ ltimo rodillo de estiramiento, para establecer la curva, y reducir los esfuerzos internos originados por el estiramiento. El grupo 14 de laminado elimina los esfuerzos residuales para producir una banda libre de esfuerzos y perfectamente plana a´ un despu´es del corte. Los rodillos operativos en los grupos de estiramiento, rectificaci´on y laminado son puestos en movimiento por fricci´on desde la banda que pasa a trav´es de ellos. El grupo 14 de laminado se forma por una bancada 16 inferior y una 17 superior. La bancada inferior comprende un conjunto de rodillos 52 operativos y un conjunto de rodillos 54 de soporte. La bancada superior comprende un conjunto de rodillos 53 operativos y un conjunto de rodillos 55 de soporte. El di´ ametro es constante para los rodillos 52 y 53 operativos en ambas bancadas. El contacto entre los rodillos 52, 53 operativos y la banda 25 se garantiza por el movimiento de la bancada 16 inferior hacia la bancada 17 superior. La bancada 16 inferior es tambi´en inclinable en la direcci´on hacia adelante de la banda 25 con relaci´on a la bancada 17 superior. Seg´ un muestran las figuras, los di´ ametros son constante para los dos conjuntos de rodillos 52 y 53 operativos en el grupos de laminado. La fig. 3 ofrece una ilustraci´ on esquem´atica de la acci´on de los rodillos 52 y 53 sobre la banda 25. La longitud (t) del arco de contacto entre los rodillos y la banda depende tanto del di´ ametro 3

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(D) de los rodillos y de la distancia (d) entre el conjunto de los rodillos 52 en la bancada 16 inferior y el conjunto de rodillos 53 en la bancada 17 superior. Obviamente, a una cierta velocidad del movimiento de la banda, la longitud (t) del arco corresponde a un cierto per´ıodo de contacto entre la banda y los rodillos. Puesto que el di´ ametro (D) es obviamente fijo, la longitud (t) del arco depende de la distancia (d) anteriormente mencionada determinada por el operador de la m´ aquina niveladora. Seg´ un la invenci´ on el grupo de rodillos 14 laminadores en las figuras 1 y 2 se substituye por el grupo 18 mostrado en las figuras 4 y 5. El grupo 18 de laminado comprende una bancada 19 inferior y una bancada 20 superior. La bancada 19 inferior comprende un conjunto de rodillos 60-64 operativos cuyo di´ ametro aumenta en la direcci´ on hacia adelante de la banda 25. El incremento de di´ ametro es constante seg´ un se observa por los planos geom´etricos indicados por las l´ıneas (α) y (β) discontinuas en la fig. 5 que forman las tangentes inferiores y superiores a dichos conjuntos de rodillos. Aunque el di´ ametro del rodillo 65 terminal es apreciablemente mayor que aquellos de los rodillos precedentes, es igualmente tangencial al plano (α) indicado anteriormente.

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Dichos rodillos operativos est´ an guiados por los rodillos 66 de soporte cuyo di´ametro es constante. Los di´ ametros de los rodillos 70-73 operativos en la bancada 20 superior aumentan de la misma manera, siendo este incremento constante seg´ un se muestra por las l´ıneas (γ) y (α) discontinuas en los planos geom´etricos tangenciales a dichos rodillos. El di´ ametro del rodillo 74 terminal es mucho mayor aunque dicho rodillo es asimismo tangencial a la l´ınea (γ) discontinua. Dichos rodillos 70-74 operativos est´an guiados por el conjunto de rodillos 75 de soporte de igual di´ ametro. Los di´ ametros de los rodillos operativos en la bancada inferior son ligeramente mayores que aquellos de los rodillos operativos correspondientes en la bancada superior. Seg´ un ser´a evidente en la representaci´on gr´ afica de la figura 6, el grado (d) de aproximaci´ on entre las bancadas superior e inferior es igual, los per´ıodos (t1 -tn ) de contacto entre la banda 25 y los rodillos 60-65 y 70-74 var´ıan seg´ un los di´ ametros (D1 - Dn ) de dichos rodillos. Por lo tanto, adem´ as de la disponibilidad de la variable (t) hay tambi´en la variable de di´ ametro (D) y esto puede ser previamente regulado sin depender de los criterios del operador.

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REIVINDICACIONES 1. El grupo (18) de laminado para m´ aquinas (10) niveladoras con dos bancadas (19, 20), una opuesta a la otra, que soporta secuencias de rodillos (60 - 64, 70 - 73) de marcha lenta cil´ındricos, cuyos di´ ametros se incrementan en la direcci´ on de alimentaci´on de una banda (25) que va a ser laminada colocada bajo tensi´ on por dos dispositivos especiales a la entrada (11) y la salida (15) de dicho grupo (18) de laminado, caracterizado porque en cada una de dichas bancadas (19, 20) los di´ ametros de la secuencia de rodillos (60 64, 70 - 73) est´an determinados seg´ un las carac-

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ter´ısticas de la banda (25) que va a ser laminada, porque las distancias entre dichos rodillos est´ an en funci´ on de dichos di´ ametros, porque dichos rodillos en secuencia son tangenciales, en la parte opuesta a la banda que va a ser laminada, en un plano geom´etrico, porque m´ as all´ a del rodillo de mayor di´ ametro en la secuencia de rodillos (60 64, 70 - 73), se coloca un rodillo (65, 74) que tiene un di´ ametro mayor que el del dicho u ´ ltimo rodillo (64, 73) por un valor no menor que 100 % y porque a cada rodillo (70 - 73) en la secuencia de un rodillo de una bancada (20) corresponde un rodillo (60 - 64) en la secuencia de rodillos de la segunda bancada (19), de mayor di´ ametro.

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NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposici´ on Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaci´ on del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a Espa˜ na y solicitadas antes del 7-10-1992, no producir´ an ning´ un efecto en Espa˜ na en la medida en que confieran protecci´ on a productos qu´ımicos y farmac´euticos como tales.

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Esta informaci´ on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.

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