19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: 2 11 411 1 Int. Cl. 6 : B21C 1/14 12 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: 96109941.3 86 Fecha de presentación : 20.06.96 87 Número de publicación de la solicitud: 0 72 287 87 Fecha de publicación de la solicitud: 08.01.97 4 Título: Tambor de arrollamiento para máquina trefiladora de alambre. 30 Prioridad: 07.07.9 IT MI9147 73 Titular/es: Mario Frigerio S.p.A. Via Ghislanzoni 73 I-2203 Lecco, Como, IT 4 Fecha de la publicación de la mención BOPI: 16.06.98 72 Inventor/es: Frigerio, Marco y Arnoldi, Luigi 4 Fecha de la publicación del folleto de patente: 16.06.98 74 Agente: Curell Suñol, Marcelino ES 2 11 411 T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 ES 2 11 411 T3 2 DESCRIPCION La presente invención se refiere a tambores de arrollamiento, en particular para máquinas de trefilado de alambre, que disponen de una unidad de refrigeración por fluido. En el trefilado, el alambre, convencionalmente, pasa a través de una hilera, en la que su sección se reduce por deformación plástica. La acción de estirado se aplica mediante un tambor, situadocorrienteabajodelahilera,elcualalgirar arrolla un determinado número de vueltas del alambre sobre sí mismo;enelcasodemáquinas de trefilado múltiple, dicha operación se repite varias veces en sucesión, guiando el alambre desde el tambor a la próxima hilera, y así sucesivamente. Es conocido que la energía utilizada para producir la deformación plástica del alambre se convierte en calor, que se transmite parcialmente a la hilera y, en su mayor parte, al mismo alambre. En dichas operaciones de mecanizado existe inevitablemente el problema de eliminar calor del alambre, ya que de otro modo las características estructurales del alambre empeorarían, con graves consecuencias para la calidad del producto final. Dicha eliminación se realiza proporcionando un intercambio de calor entre el alambre y el tambor, y es evidente que la cantidad de calor transferida es directamente proporcional al número de vueltas arrolladas sobre el tambor, a la velocidad del trefilado, y a la diferencia de temperatura entre el tambor y el alambre. Con vistas a incrementar la diferencia de temperatura entre el tambor y el alambre, es extremadamente importante refrigerar el tambor, para incrementar la cantidad de calor que se extraerá del alambre. Con vistas a resolver dicho problema, se han proporcionado habitualmente diversas soluciones que utilizan un fluido, en particular agua, como medio intercambiador de calor. Una de dichas soluciones supone utilizar una cantidad prefijada de agua que, siendo alimentada através de una boquilla, se lleva en contacto con la pared caliente del tambor. Elementos circulares, que son coaxiales e internos a la pared del tambor, giran rígidamente con el tambor y forman espacios intermedios en los que el agua, por medio de un sistema de pasos forzados, es forzada a fluir y luego a salir a través de una salida que está situada centrada con respecto a la pared del tambor. Aunque dicha solución es más simple y más efectiva que otras anteriores, todavía adolece de diversos inconvenientes; los principales son: insuficiente turbulencia del fluido en general y, en particular, el casi completo estancamiento del fluido de refrigeración hacia la parte inferior de la pared del tambor, donde se observa la mayor necesidad de una refrigeración eficaz, puesto que la parte inferior recibe el alambre más caliente; mantenimiento repetido, debido al atascamiento del fluido en el fondo de los espacios intermedios; y fabricación y montaje bastante complicados, en vista del gran número de componentes giratorios. Además, en dicha solución, el perfil de la parte inferior de la pared del tambor, en la pletina de so- 2 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 porte del tambor, presenta una parte más gruesa que dificulta el intercambio de calor entre el alambre y el fluido en la posición en la que, realmente, como ya se ha mencionado anteriormente, está arrollado el alambre más caliente. El documento GB-A-61 708 da a conocer un tambor de trefilado de alambre que presenta la combinación de características que se exponen en el preámbulo de la reivindicación 1 anexa. Los documentos GB-A-1 146 3, GB-A-1 19 90, US-A-2 262 247, US-A-2 712 381, US-A-2 24196, US-A-1 390 714, GB-A-781 011, SU-A-44 489, y SU-A-939 13 dan a conocer otros ejemplos de tambores de trefilado de alambre. El objetivo principal de la presente invención es eliminar los inconvenientes mencionados anteriormente, proporcionando una unidad de refrigeración que sea capaz de inducir una turbulencia satisfactoria en el fluido mientras lo mantiene en contacto con el cuerpo del tambor. Dentro del ámbito de dicho objetivo, un objetivo particular de la invención es proporcionar una unidad que permita refrigerar el llamado punto caliente, es decir, el punto en el que tiene lugar el primer contacto con el alambre. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una unidad de refrigeración que presente un número mínimo de partes giratorias. Según la invención, se proporciona un tambor de arrollamiento para una máquina de trefilado de alambre según se define en la reivindicación 1. Las reivindicaciones subordinadas 2 a 8 se refieren a formas de realización preferidas de la invención. Las características particulares y las ventajas de la presente invención resultarán más claras a partir de la siguiente descripción detallada de una forma de realización, preferida pero no exclusiva, de un tambor que comprende una unidad de refrigeración por fluido, ilustrada solamente a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos anexos, en los que: - la Fig. 1 es una vista en sección axial, esquemática, del tambor con la unidad de refrigeración, según la invención; - la Fig. 2 es una vista en planta desde arriba del tambor con la unidad de refrigeración, según la invención; - la Fig. 3 es una vista en sección axial de un sector; - la Fig. 4 es una vista en sección, tomada según el plano IV-IV de la Fig. 3; - la Fig. es una vista lateral externa de uno de los sectores. Haciendo referencia a las figuras anteriores, el tambor de arrollamiento de las máquinas de trefilado de alambre, designado en general por el número de referencia 1, comprende: un cuerpo cilíndrico 2 que puede girar alrededor de un eje central 3 y que está soportado, por medio de cojinetes 4, por el bastidor fijo de la máquina; una cámara 6 que está formada en dicho cuerpo; y una unidad de refrigeración del tambor que está situada en dicha cámara.
3 ES 2 11 411 T3 4 Dicha unidad de refrigeración está constituida, por lo menos, por un sector circular 10 que es coaxial con dicho eje 3 y está unido al bastidor fijo por un acoplamiento que, por ejemplo, es del tipo que utiliza un tomillo o un perno 12. Las Figs. 1 y 2 ilustran una forma de realización de la invención que utiliza dos sectores en posiciones diametralmente opuestas. Desde luego, otras formas de realización, no representadas en la figura, incluyen, incluso, tres o cuatro sectores. Haciendo referencia a las Figs. 3 a, la forma final del sector se perfecciona luego, además, para que cumpla mejor las necesidades de la dinámica de fluidos y del montaje. Por ejemplo, como se representa en la Fig. 4, el perfil de la superficie del sector se modifica en un extremo por medio de un entrante 13 que incrementa su distancia desde la superficie del cuerpo cilíndrico 2 y, por el otro extremo, por medio del saliente en forma de V 14, que disminuye su distancia desde dicho cuerpo. El fluido se alimenta al interior de la cámara por medio de una boquilla 21 situada próxima a la superficie exterior de dichos sectores. Una pantalla 22 está unida a una platina 16 situada en la parte superior del sector 10 y está situada frente a dicha boquilla 21 para cambiar la dirección del fluido que sale, hacia abajo y hacia el cuerpo cilíndrico 2. Dicho cuerpo cilíndrico 2 forma una cavidad 18 en la superficie interna, próxima a la pletina. En dicha cavidad, el extremo del borde inferior 18 está más próxima al eje 3 que la superficie lateral interna de dicho cuerpo 2. Debidoalarotación de dicho cuerpo, se forma una capa de fluido de refrigeración, no representada en la figura, que fluye sobre la superficie lateral interna de dicho cuerpo. La capa de fluido formada de esta manera está sostenida por el borde 18 de la cavidad 18 descrita anteriormente. La base del segmento 17 dirigido hacia la pared del tambor presenta un borde frontal saliente 17. Su tarea principal es dirigir el agua hacia dicha cavidad 18, incrementando además su turbulencia y, por lo tanto, su poder de refrigeración en el llamado punto caliente. Dicha cavidad 18 permite, de esta manera, refrigerar la parte del componente que está sometida a las cargas de calor más intensas. Están formadas dos aberturas 19 en la base 17; por medio de dichas aberturas, como se ha citado, el sector 10 se fija al bastidor fijo mediante un acoplamiento 12 de espiga o tornillo. Dichas aberturas 19, por desplazamiento en una dirección radial, son esenciales para desmontar o montar el sector 10, ya que permiten su retirada o avance, con la correspondiente salida o inserción del borde frontal 17 con respecto a 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 la cavidad 18, y, en consecuencia, la extracción o la introducción de dicho sector 10 a través de la parte superior 20 del tambor. La Fig. 1 representa un sector encajado en la posición de trabajo y otro en una posición retirada. Están previstas aletas 24 en la superficie exterior 23 del sector 10, que discurren según una disposición substancialmente helicoidal a lo largo de dicha superficie, y que interaccionan con dicha capa de fluido. La penetración de dichas aletas 24 en el fluido, que se adhiere a la pared, incrementa la turbulencia de dicho fluido y su movimiento a lo largo del cuerpo cilíndrico 2 y, por lo tanto, incrementa el intercambio de calor. Con vistas a facilitar además dicho intercambio de calor, la superficie interna de dicho cuerpo 2 del tambor presenta ondulaciones 27 al fluido, que incrementan su superficie de contacto. El dispositivo descrito permite introducir, por medio de la boquilla 21, una cantidad dada de fluido, por ejemplo, en función del control de la temperatura del fluido descargado, para mantener constante la temperatura del sistema. El fluido se descarga de la cámara 6 por medio del paso 26. En la práctica se ha observado que la invención descrita permite, de este modo, obtener undispositivoparalarefrigeración de tambores de arrollamiento para máquinas de trefilado que, además de asegurar una considerable eficacia en la refrigeración y el control óptimo del calor, presenta una estructura que es más simple constructivamente y que en la práctica no requiere mantenimiento, a diferencia de los dispositivos convencionales. La invención así concebida es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, que quedan todas ellas dentro del alcance del concepto inventivo. Además, todos los detalles pueden ser reemplazadas por otros elementos técnicamente equivalentes. En la práctica, los materiales empleados, así como las formas y las dimensiones accidentales, pueden ser realizadas de acuerdo con las necesidades. Cuando las características técnicas mencionadas en alguna reivindicación van seguidas de signos de referencia, dichos signos de referencia se han incluido con el único propósito de incrementar la inteligibilidad de las reivindicaciones y, por consiguiente, dichos signos de referencia no tienen ningún efecto limitativo con respecto a la interpretación de cada elemento identificado, a título de ejemplo, por dichos signos de referencia. 6 3
ES 2 11 411 T3 6 REIVINDICACIONES 1. Tambor de arrollamiento (1) para una máquina de trefilado de alambre que comprende: un cuerpo cilíndrico (2), que puede girar alrededor de un eje central (3) y que está soportado, por medio de cojinetes (4), por el bastidor fijo () de la máquina, y que presenta una parte inferior con un reborde saliente; una cámara (6) que está formada en dicho cuerpo; y una unidad de refrigeración del tambor (10) que está dispuestaen dicha cámara; dicha unidad de refrigeración comprende: por lo menos, un sector circular (10) que está situado próximo a la superficie lateral interna de dicho cuerpo y está unida a dicho bastidor fijo que soporta dicho cuerpo cilíndrico y, por lo menos, una boquilla (21) para la introducción del fluido de refrigeración, situada próxima a la superficie exterior de dicho sector, para formar una capa de fluido del refrigeración que fluye sobre la superficie lateral interna de dicho cuerpo, caracterizado porque la parte inferior de dicho cuerpo cilíndrico presenta una cavidad (18) en la superficie interna del reborde, tal que la capa formada por el fluido de refrigeración fluye hacia dicha cavidad. 2. Tambor de arrollamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende medios de agitación (24) situados sobre la superficie exterior de dicho sector y que interaccionan con dicha capa de fluido. 3. Tambor de arrollamiento según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios de agitación comprenden, por lo menos, una superficie semejante a una aleta (24) situada en dicho 10 1 20 2 30 3 sector y discurriendo, en una disposición substancialmente helicoidal, a lo largo de la superficie exterior de dicho sector. 4. Tambor de arrollamiento según una o más porque dicha boquilla está acoplada a un conducto dispuesto dentro de dicho sector y porque está dispuesta, por lo menos, una pantalla (22) frente a dicha boquilla.. Tambor de arrollamiento según una o más porque en dicho sector circular, la base inferior (17) presenta un borde frontal (17 ) saliente hacia dicha cavidad y que, por lo menos, entra parcialmente en el espacio delimitado por dicha cavidad. 6. Tambor de arrollamiento según una o más porque en dicha cavidad, el extremo del borde inferior (18 ) está más próximo a dicho eje que la superficie lateral interna de dicho cuerpo y porque dicho borde delimita la zona en que se forma dicha capa de fluido. 7. Tambor de arrollamiento según una o más porque dicho cuerpo cilíndrico presenta, en la parte superior (20) del tambor, una abertura a través de la cual dicho sector puede ser introducido para el montaje. 8. Tambor de arrollamiento según una o más porque la base inferior de dicho sector comprende una pletina que está provista de aberturas (19) para el posicionado radial de dicho sector con respecto a la superficie lateral interna. 40 4 0 60 6 NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del 7-10-1992, no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluída en la mencionada reserva. 4
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