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Title:
OSCILLATING TABLE FOR CONTINUOUS CASTING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/258854
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an oscillating table for continuous casting, intended for manufacturing longitudinal elements. The table enables greater precision in the guiding of the mobile structure, reduces maintenance and stabilises the oscillatory movement of the mobile structure. The table comprises: a supporting structure (1); a mobile structure (3) defining a first direction (X); at least one actuating element (6) transmitting alternating oscillations in the first direction (X); two pairs of torsion axles (7, 8, 9, 10), which extend in planes transverse to the first direction (X) and at least the ends of which work in torsion; and at least four longitudinal joining elements (11, 12), such that each joining element (11, 12) is joined to at least one end of the pair of axles (9, 10) and said joining elements guide the mobile structure (3) in the movement thereof.

Inventors:
ZANELLI UGO (ES)
FERNÁNDEZ MORAL JUAN (ES)
ZOMERO GIANNI (ES)
ARBIDE URBIZU GORKA (ES)
Application Number:
PCT/ES2021/070423
Publication Date:
December 15, 2022
Filing Date:
June 09, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SARRALLE STEEL MELTING PLANT S L (ES)
International Classes:
B22D11/053
Foreign References:
US5771957A1998-06-30
CN112496282A2021-03-16
US20030010470A12003-01-16
US20070209775A12007-09-13
KR20030030390A2003-04-18
EP1791664B12008-12-31
EP1996351B12011-04-13
Other References:
EHRENBERG H-J ET AL: "BETRIEBSERGEBNISSE BEIM GIESSEN VON RUNDSTRAENGEN MIT EINER RESONANZKOKILLE", STAHL UND EISEN,, vol. 119, no. 10, 15 October 1999 (1999-10-15), pages 81 - 86, XP000891081, ISSN: 0340-4803
Attorney, Agent or Firm:
PONS ARIÑO, Angel (ES)
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Claims:
1.-Mesa oscilante de colada continua, destinada a la fabricación de elementos longitudinales de metal que comprende:

- una estructura de soporte (1) dotada de una base (2) destinada a vincularse a un suelo en una situación de montaje;

- una estructura móvil (3) apoyada sobre la base (2) y que comprende una cavidad (4) destinada a alojar un molde (5) donde la cavidad (4) define una primera dirección (X) de colada perpendicular a la base (2);

- al menos un elemento de accionamiento (6) vinculado a la estructura móvil (3) y que transmite oscilaciones alternantes en la primera dirección (X); caracterizado porque comprende:

- al menos dos pares de ejes de torsión (7, 8, 9, 10) que se extienden en planos transversales a la primera dirección (X), donde al menos sus extremos trabajan a torsión, que comprenden un primer par de ejes (7, 8) dispuestos en planos paralelos entre sí y vinculados a la estructura móvil (3) y un segundo par de ejes (9, 10) dispuestos en planos paralelos entre sí y vinculados a la estructura de soporte (1);

- al menos cuatro elementos de unión (11 , 12) longitudinales que son transversales a los pares de ejes de torsión (7, 8, 9, 10) y a la primera dirección (X), dispuestos dos a dos a cada lado de la estructura móvil (3), en el que cada elemento de unión (11 , 12) está unido a un extremo de un eje del primer par de ejes (7, 8) y/o a un extremo de un eje del segundo par de ejes (9, 10), donde los elementos de unión guían la estructura móvil (3) en su movimiento de oscilación.

2.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 1 , en el que el primer par de ejes (7,8) está unido directamente a la estructura móvil (3) y el segundo par de ejes está unido directamente a la estructura de soporte (1).

3.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 1 , en el que los elementos de unión (11 ,12) son elementos de flexión (11) y los ejes de torsión (7, 8, 9, 10) son barras de torsión (7,9).

4. -La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 3, en el que las barras de torsión (7, 9) comprenden unas primeras barras de torsión (7) unidas a la estructura móvil (3) a través de los elementos de flexión (11 ).

5.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 4, que comprende dos pares de elementos de flexión (11 ) por cada lado y los elementos de flexión (11 ) están unidos por un extremo a la estructura móvil (3) y por el otro extremo a barras de torsión (7,9), donde las barras de torsión (7,9) están a su vez unidas directamente a la estructura de soporte (1).

6.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 2 o 5, que comprende unas abrazaderas (15), que realizan la unión directa entre los ejes de torsión (7, 8, 9, 10) y la estructura móvil (3) o la estructura de soporte (1 ), donde las abrazaderas (15) están unidas a la estructura móvil (3) o a la estructura de soporte (1 ) y abrazan y retienen a los ejes de torsión (7, 8, 9, 10) por una zona central de los mismos.

7.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 3, en el que los elementos de flexión (11) son de tipo ballesta.

8.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 2, en el que los elementos de unión (11 ,12) son elementos rígidos (12) y los ejes de torsión (7, 8, 9, 10) son tubos de torsión (8,10).

9.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 1 , en el que la distancia entre los ejes del primer par de ejes (7,8) es menor a la distancia entre los ejes del segundo par de ejes (9,10).

10.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 1 , en el que la rigidez de los elementos de unión (11 ,12) es la misma.

11 .- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 3, en el que la rigidez de los elementos de flexión (11 ) de un mismo par es distinta.

12.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 1 , que comprende al menos un par de elementos de amortiguación (13, 14) vinculados a la base (2) y a la estructura móvil (3). 13.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 1 , que comprende un único elemento de accionamiento (6) enfrentado al primer par de ejes de torsión (7,8).

14.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 3, en el que comprende dos medios de accionamiento (6), enfrentados a cada par de elementos de flexión (11) respectivamente a cada lado de la estructura móvil (3).

15.- La mesa oscilante de colada continua de la reivindicación 1 , en el que el elemento de accionamiento (6) es un cilindro mecánico o hidráulico dotado al menos una barra de flexión (24).

Description:
MESA OSCILANTE DE COLADA CONTINUA

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención trata de una mesa oscilante de colada continua, destinada a emplearse en la producción productos de colada, mediante la que se consigue la oscilación de un molde de colada continua y que comprende unos ejes de torsión unidos por sus extremos a unos elementos de unión que guían una parte móvil de la mesa oscilante.

La mesa de la presente invención permite una mayor precisión en el guiado del molde incluso con frecuencias de oscilación muy elevadas, asegura una rigidez torsional adecuada, reduce las labores de mantenimiento y dota de estabilidad a la parte móvil en su movimiento de oscilación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La mesa oscilante se enmarca dentro del proceso productivo de una planta de colada continua, centrándose en la fabricación de productos semi-acabados de metal, como pueden ser productos longitudinales también conocidos como productos de colada. La mesa oscilante tiene la tarea de producir un movimiento alto-bajo de oscilación en una estructura a través de una frecuencia y amplitud de oscilación predeterminadas, que se garantiza para alcanzar el objetivo de producción.

T radicionalmente, en el estado de la técnica se ha optado por soluciones que integran cojinetes, sujetos a desgaste, que resultan desventajosas dado que requiere un mantenimiento frecuente con considerables costes y un alto consumo de tiempo. Asimismo, durante el proceso de colada del producto de acero, se generan movimientos indeseados de la mesa oscilante debido a las holguras de los cojinetes, cuyo valor se amplifica a altas frecuencias de oscilación.

Son conocidas alternativas a este tipo de soluciones en el estado de la técnica, como el documento de patente EP1791664B1 , que describe un aparato de moldeo que está dotado de una mesa oscilante que comprende una estructura móvil, montada en una estructura de soporte integral con el suelo, en la que la estructura móvil comprende un molde y es guiada en una oscilación por los primeros miembros elásticos que tienen una forma alargada y están dispuestos transversalmente a la dirección de colada. La mesa comprende un actuador hidráulico que transmite oscilaciones al molde y dos o más pares de barras, dispuestas horizontalmente en una segunda dirección básicamente transversal a los primeros miembros elásticos y a la primera dirección de colada, donde un primer extremo de cada barra de cada par está fijado a la estructura móvil y un segundo extremo está fijado a la estructura de soporte.

El documento de patente EP1996351 B1 , también divulga un dispositivo de fundición para la colada continua, que comprende una lingotera que define una dirección de colada y una mesa oscilante que comprende una estructura de carga fijada al suelo que soporta dicha lingotera, en la que dicha lingotera puede ser guiada en una oscilación por el primer y segundo par de barras elásticas dispuestas transversalmente a la dirección de colada. El aparato comprende unos medios de actuación que transmiten impulsos alternos. Donde, cada barra elástica de cada primer y segundo par de barras elásticas un primer extremo fijado a la lingotera y un segundo extremo fijado a la estructura portante, de forma opuesta a los extremos correspondientes de la otra barra inmediatamente adyacente del mismo par,

Así, las mesas de oscilación conocidas en el estado de la técnica unen rígidamente los elementos guía a la base y a la estructura oscilante lo que genera que las mesas oscilantes tengan juegos, que la parte móvil no tenga la estabilidad necesaria de manera que las trayectorias no sean precisas y tiendan a describir una trayectoria no deseada que suele ser en forma de ocho. Además, se pueden generar productos semi-acabados en los quedan reflejados las marcas de oscilación y que conllevan un mantenimiento elevado de reparación y recambio.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención trata de solucionar los problemas mencionados en el estado de la técnica. La presente invención trata de una mesa oscilante de colada continua, destinada a la fabricación de elementos longitudinales de metal que comprende una estructura de soporte dotada de una base destinada a vincularse a un suelo en una situación de montaje, una estructura móvil apoyada sobre la base y que comprende una cavidad destinada a alojar un molde donde la cavidad define una primera dirección de colada perpendicular a la base y al menos un elemento de accionamiento vinculado a la estructura móvil que transmite oscilaciones alternantes en la primera dirección.

La mesa oscilante comprende asimismo al menos dos pares de ejes de torsión, que se extienden en planos transversales a la primera dirección, donde al menos sus extremos trabajan a torsión, que comprenden un primer par de ejes dispuestos en planos paralelos entre sí y vinculados a la estructura móvil y un segundo par de ejes dispuestos en planos paralelos entre sí y vinculados a la estructura de soporte y al menos cuatro elementos de unión longitudinales que son transversales a los pares de ejes de torsión y a la primera dirección, dispuestos dos a dos a cada lado de la estructura móvil, en el que cada elemento de unión está unido a un extremo de un eje del primer par de ejes y/o a un extremo de un eje del segundo par de ejes, donde los elementos de unión guían la estructura móvil en su movimiento de oscilación.

La principal ventaja de la invención es que dota de gran estabilidad a la estructura móvil, evitando que realice un recorrido de oscilación indeseado. Gracias a la configuración de la mesa oscilante, la estructura móvil realiza una trayectoria en forma de C, evitando que la trayectoria sea la de un ocho. De este modo se proporciona a la mesa de oscilación una resistencia torsional predeterminada alrededor de una primera dirección que permite la oscilación de la estructura móvil únicamente en la dirección de colada. Se consigue así una mesa oscilante sin juegos, de manera que se garantizan trayectorias precisas, alta frecuencia de trabajo y bajo mantenimiento. La mesa oscilante de la presente invención puede ser adecuada tanto para mesas oscilantes que siguen una trayectoria curva, como para las que siguen una trayectoria recta.

Preferiblemente el primer par de ejes puede estar unido directamente a la estructura móvil y el segundo par de ejes puede estar unido directamente unido a la estructura de soporte, de manera que los elementos de unión están unidos por sus extremos al primer par de ejes y al segundo par de ejes. Así, los elementos de unión no están vinculados por ninguno de sus extremos ni a la estructura móvil ni a la estructura de soporte. Los elementos de unión pueden ser elementos de flexión y los ejes de torsión pueden ser barras de torsión, donde los elementos de flexión puedes ser de tipo resorte de ballesta de manera que la flexibilidad requerida viene dada por la flexión de los resortes, más o menos rígidos. Alternativamente los elementos de unión pueden ser elementos rígidos y los ejes de torsión pueden ser tubos de torsión.

Cuando el primer par de ejes son barras de torsión, estas pueden comprender unas primeras barras de torsión que pueden estar unidas a la estructura móvil a través de los elementos de flexión. Concretamente, la mesa puede comprender dos pares de elementos de flexión por cada lado y los elementos de flexión están unidos por un extremo a la estructura móvil y por el otro extremo a barras de torsión donde las ambas barras de torsión están unidas directamente a la estructura de soporte.

Para realizar la unión directa entre los ejes de torsión y la estructura móvil o a la estructura de soporte, la mesa puede comprender unas abrazaderas que abrazan y retienen los ejes de torsión y que están unidas a los soportes, de manera que su zona central queda fija.

Preferiblemente la distancia entre los ejes del primer par de ejes es menor a la distancia entre los ejes del segundo par de ejes.

De acuerdo con uno de los aspectos de la invención la rigidez de los elementos de unión es la misma pudiendo ser distinta entre los elementos de flexión de un mismo par en una realización alternativa.

Preferentemente, la mesa comprende al menos un par de elementos de amortiguación vinculados a la base y a la estructura móvil, que amortiguan el movimiento oscilante de la estructura móvil. Los elementos de amortiguación se disponen por pares y pueden ser apoyos helicoidales o soportes neumáticos.

En cuanto al elemento de accionamiento, puede haber un único elemento de accionamiento enfrentado al primer par de ejes de torsión unido a la estructura móvil y que provoca su movimiento de oscilación. Alternativamente puede comprender dos medios de accionamiento, enfrentados a cada par de elementos de flexión respectivamente a cada lado de la estructura móvil. El elemento de accionamiento es preferentemente un cilindro mecánico o hidráulico dotado de al menos una barra de conexión.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1A.- Muestra una primera vista en perspectiva de un primer modo de realización de una mesa oscilante.

Figura 1 B.- Muestra una segunda vista en perspectiva de un primer modo de realización de una mesa oscilante.

Figura 1 C.- Muestra una vista de perfil de un primer modo de realización de una mesa oscilante.

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva de un segundo modo de realización de una mesa oscilante.

Figura 3.- Muestra una vista en perspectiva de un tercer modo de realización de una mesa oscilante.

Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva de un cuarto modo de realización de una mesa oscilante.

Figura 5.- Muestra un detalle en sección longitudinal de un primer modo de realización.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Las figuras 1 A, 1 B y 1 C muestran varias perspectivas de un primer modo de realización de una mesa oscilante, según la presente invención, donde la mesa comprende una estructura de soporte (1) dotada de una base (2) vinculada a un suelo en una situación de uso de manera que se extiende horizontalmente respecto del mismo y que adicionalmente comprende un bastidor vertical (19) que se extiende perpendicular a la base (2), donde en la realización mostrada comprende un único bastidor vertical (19) describiendo la estructura de soporte (1 ) una forma de L en la vista de perfil.

Apoyada sobre la base (2) se encuentra una estructura móvil (3) que comprende una cavidad (4), no visible en la figura, que aloja un molde (5) de colada continua por donde se introduce el metal en estado líquido en su parte superior y sale un producto semiacabado (20) por la parte inferior de la mesa oscilante. La cavidad define una primera dirección de colada (X) perpendicular a la base (2). Adicionalmente se aprecia un agitador (23) que rodea el molde (5).

La mesa oscilante de la figura comprende un elemento de accionamiento (6) vinculado a la estructura móvil (3) y que transmite oscilaciones alternantes en una primera dirección (X) a la estructura móvil (3) provocando su movimiento de oscilación.

La mesa oscilante está dotada de dos pares de ejes de torsión (7, 8, 9, 10) dispuestos en un plano transversal a la primera dirección (X) donde al menos sus extremos trabajan a torsión y comprenden un primer par de ejes (7, 8) dispuestos en planos paralelos entre sí y vinculados directamente a la estructura móvil (3) por su zona central mediante abrazaderas (15) y un segundo par de ejes (9, 10) dispuestos en planos paralelos entre sí y están vinculados directamente a la estructura de soporte (1) por su zona central mediante abrazaderas (15).

Asimismo, la mesa oscilante comprende cuatro de elementos de unión (11 , 12) longitudinales, transversales a los pares de ejes de torsión (7,8, 9, 10), dispuestos dos a dos a cada lado de la estructura móvil (3) y a la primera dirección (X). Concretamente un extremo de cada elemento de unión (11 , 12) está unido a un extremo de un eje de del primer par de ejes de torsión (7, 8) y el otro extremo del elemento de unión está unido a un extremo de un eje de un segundo eje de torsión (9, 10).

En la realización mostrada los ejes de torsión (7, 8, 9, 10) son barras de torsión (7,9), concretamente primeras barras de torsión (7) y segundas barras de torsión (9) y los elementos de unión (11 , 12) son elementos de flexión (11 ). La segunda barra de torsión (9) más alejada de la base (2) está vinculada a una zona superior del bastidor vertical (19) de la estructura de soporte (1 ) y la otra segunda barra (9) está vinculada al bastidor vertical (19) en la zona más próxima a la base (2).

Las primeras barras de torsión (7) están unidas directamente a la estructura móvil (3) y las segundas barras de torsión (9) directamente a la estructura de soporte (1), mediante unas abrazaderas (15) que se unen a las barras de torsión (7, 9) por una zona central de estas últimas, quedando retenidas las barras de torsión (7,9) en las abrazaderas (15). Como se aprecia en la vista de perfil, la distancia entre de las primeras barras de torsión (7) es menor a la distancia entre las segundas barras de torsión (9). Esta configuración es especialmente adecuada cuando la extracción del producto en solidificación sigue una trayectoria curva, mientras que pa-ra- meeasoara mesas de trayectoria vertical las primeras barras de torsión (7) y las segundas barras de torsión (9) tienen la misma distancia.

La rigidez de los elementos de flexión (11) en la realización mostrada es la misma pudiendo ser distinta en otra realización alternativa. Las primeras barras de torsión (7) están dispuestas en una zona delantera de la mesa osciladora y las segundas barras de torsión (9) están dispuestas en una zona trasera de la mesa osciladora de manera que entre ellas se dispone la estructura móvil (3) y su cavidad (4), estando dispuestos los pares equidistantes respecto de la primera dirección (X).

Concretamente, en la realización mostrada se muestra un único elemento de accionamiento (6) enfrentado a las primeras barras de torsión (7) que es el encargado de generar el movimiento de la estructura móvil (3). Preferiblemente el elemento de accionamiento (6), que es un cilindro hidráulico o electromecánico, está dotado de una barra de flexión (24) como la mostrada en las figuras.

La mesa comprende además unas piezas de conexión (21 ) destinados a conectarse a un sistema refrigerante. La mesa oscilante comprende un par de elementos de amortiguación (13, 14) a cada lado de un eje longitudinal de la estructura móvil (3), vinculados a la base (2) y a la estructura móvil (3), que son soportes neumáticos (13).

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un segundo modo de realización de una mesa oscilante en el que los elementos de unión (11 ,12) son elementos rígidos (12) y los ejes de torsión (7, 8, 9, 10) son tubos de torsión (8,10), teniendo unos primeros tubos de torsión (8) vinculados directamente mediante unas abrazaderas (15) a la estructura móvil (3) y unos segundos tubos de torsión (10) vinculados directamente mediante abrazaderas (15) a la estructura de soporte (1 )

La mesa oscilante comprende un par de elementos de amortiguación (13, 14), que en la realización mostrada son del tipo soporte neumático (14), uno a cada lado del eje longitudinal de la estructura móvil (3) y que están vinculados a la base (2) y a la estructura móvil (3).

La mesa de la realización mostrada comprende un único elemento de accionamiento (6) enfrentado a los primeros tubos de torsión. Los tubos de torsión (8,10) comprenden unas ranuras helicoidales (22) que se extienden desde las proximidades de sus extremos que permiten una torsión parcial de los tubos de torsión (8,10).

La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un tercer modo de realización de una mesa oscilante, según la presente invención, donde se tienen dos elementos de flexión (11 ) a cada lado de la estructura móvil (3) y dos barras de torsión (7,9), estando las primeras barras de torsión (7) unidas a la estructura móvil (3) y las segundas barras (9) unidas a la estructura de soporte (1), mediante unas abrazaderas (15). En este modo de realización se dispone de dos elementos de accionamiento (6), uno a cada lado de la estructura móvil (3) enfrentados a los elementos de flexión (11). Asimismo, la mesa oscilante comprende cuatro elementos de amortiguación (13, 14) que son soportes de apoyo helicoidales (13).

La figura 4 muestra una vista en perspectiva de un cuarto modo de realización de una mesa oscilante, según la presente invención, donde la estructura de soporte (1 ) comprende dos bastidores verticales (19) que se extienden en el lado delantero y trasero de la mesa oscilante, describiendo la estructura de soporte (1 ) una forma de U.

La mesa oscilante comprende unas primeras barras de torsión (7) unidas a la estructura móvil (3) a través de los elementos de flexión (11 ). Las barras de torsión (7, 9) están retenidas mediante unas abrazaderas (15) unidas directamente a los bastidores verticales (19) de la estructura de soporte (1 ), en la que las primeras barras de torsión (7) se unen a la estructura móvil (3) a través de los elementos de flexión (11 ). Concretamente la mesa oscilante comprende dos pares de elementos de flexión (11) por cada lado, que están unidos por un extremo a la estructura móvil (3) y por el otro extremo a barras de torsión (7,9).

La figura 5 muestra una vista en sección longitudinal de una mesa oscilante, según la presente invención, donde se muestran unas abrazaderas (15) vinculadas a la estructura de soporte (1) concretamente al bastidor vertical (19) donde en la figura mostrada las abrazaderas (15) están abrazando a las primeras barras de torsión (7), pudiendo emplearse el mismo tipo de mecanismo con todos los tipos elementos de torsión (7, 8, 9, 10). Las abrazaderas (15) están dotadas de una protuberancia de unión (16), que es una pieza que se aloja en una acanaladura de la superficie interior de las abrazaderas y que sobresale de la misma, y los ejes de torsión (7, 8, 9, 10) comprenden un chavetero (18) que aloja la protuberancia de unión (16) de modo que las primeras barras de torsión (7) quedan retenidas.