ES2634893T3 - Dispositivo de retención de un manguito alrededor de un mandril - Google Patents
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Abstract
Mandril expansible que comprende un dispositivo de retención para un manguito de sección anular (7), comprendiendo el mencionado dispositivo un soporte (14) adicionado o integrado en el mandril y una pata de retención (1) montada pivotante alrededor de un eje (3) de dirección paralela al eje del mandril y sobre el mencionado soporte (14), estando la indicada pata de retención (1) concebida para poder, en uso, pivotar desde una primera posición donde cubre una porción de la superficie anular del manguito (7) a una segunda posición donde libera la superficie anular del manguito (7), caracterizado por que el mandril expansible comprende una parte móvil radialmente (6, 8) y por que el pivotamiento desde la primera posición a la segunda posición o a la inversa es, en uso, accionado automáticamente por el desplazamiento radial de la parte móvil (6, 8) del mandril.
Description
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DESCRIPCION
Dispositivo de retencion de un manguito alrededor de un mandril Objeto de la invencion
La presente invencion se refiere a un mandril que comprende un dispositivo de retencion. Se trata de un dispositivo de retencion de un manguito situado alrededor de un mandril expansible. Mas particularmente, se trata de un dispositivo de retencion de un manguito elastico situado alrededor de un mandril expansible destinado para ser accionado para el enrollamiento y el desenrollamiento de bobinas. Mas precisamente, el dispositivo de retencion de manguito comprendido en el mandril segun la invencion es aplicable sobre lmeas de acabado para el tratamiento en continuo de bandas metalicas.
La invencion se refiere ademas a un procedimiento para el desplazamiento automatico de los medios que sirven de retencion al manguito.
Estado de la tecnica
En metalurgia, es conocido enrollar y desenrollar las bandas metalicas sobre mandriles expansibles como se ha ilustrado en el documento EP 0 002 652. En el desenrollado y en el enrollado, el mandril se expande, cuando debe ser contrafdo para permitir una colocacion comoda de la bobina en la desbobinadora o una retirada comoda de la bobina en la bobinadora.
Para evitar el marcado de las espiras interior de la bobina durante el bobinado, un manguito elastico se coloca generalmente sobre el mandril. Tales manguitos se describen en los documentos JP 2008229707, JP 2005014091 y JP 11057853.
El manguito elastico debe poder seguir los movimientos del mandril permaneciendo solidario de este ultimo cuando la bobina es retirada del mandril. Es corriente a este respecto prever un dispositivo de retencion del manguito elastico. Este dispositivo debe impedir al manguito elastico ser extrafdo del mandril con la bobina. Este dispositivo esta habitualmente fijado mediante tornillos u otros medios similares. Asf, en el documento JP 2000000613, el dispositivo de retencion esta fijado con la ayuda de tornillos de un cuarto de vuelta.
Los manguitos elasticos tienen una duracion limitada y deben por consiguiente ser sustituidos periodicamente. Igualmente es necesario cambiar el manguito cuando el diametro del ojo de la bobina vana.
Antes de retirar el manguito, el mandril debe encontrarse totalmente retrafdo. El operario debe colocarse delante del mandril, desatornillar el dispositivo de retencion y quitarlo. Es una operacion peligrosa pues numerosas maquinas trabajan en automatico en este lugar. Por lo tanto es necesario que el operario deposite electrica, hidraulica, mecanica y neumaticamente las maquinas alrededor del mandril en el montaje y desmontaje del dispositivo de retencion del manguito elastico. Despues solamente, el manguito puede ser desmontado y un nuevo manguito puede ser introducido en el mandril con los equipos necesarios para esta operacion de retirado. Despues de la colocacion del manguito, el operario debe de nuevo fijar el dispositivo de retencion y, por consiguiente, depositar de nuevo, todas las maquinas en las proximidades. Se produce con todas estas operaciones una perdida de tiempo considerable que sera tanto mas importante si se encuentra igualmente instalada una maquina de manipulacion para quitar y colocar el manguito sobre el mandril.
En otros ambitos tecnicos que la metalurgia, conoce por el documento EP 0 987 589 que describe un dispositivo centrador de enrollamiento de material fotografico provisto de un dispositivo de retencion formado por patas montadas de forma pivotante. Se conoce tambien el documento EP 1 564 014 que describe una impresora y un dispositivo de apilado de etiquetas. El mandril de alimentacion esta provisto de un pestillo montado de forma movil sobre el arbol de rotacion del mandril y con al menos un parte de resaltes que pueden acoplarse con extremos opuestos del mandril. Por el documento US 3 565 360, se conoce una bobina provista de medios que la mantienen en posicion cuando la misma gira, estando los medios montados de forma movil con el fin de liberar la bobina cuando la misma debe ser quitada.
Fines de la invencion
La presente invencion trata de proporcionar un mandril que comprenda un dispositivo de retencion del manguito que permita acelerar el proceso de cambio de manguito evitando al operario que tenga que situarse en una zona peligrosa.
Principales elementos caracteristicos de la invencion
La presente invencion se refiere a un mandril que comprende una parte movil radialmente y un dispositivo de retencion para un manguito de seccion anular, comprendiendo el mencionado dispositivo un soporte adicionado o
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integrado en el mandril y una pata de retencion montada de forma pivotante alrededor de un eje de direccion paralelo al eje del mandril y sobre el mencionado soporte, estando la indicada pata de retencion concebida para poder en utilizacion, pivotar desde una primera posicion donde la misma cubre una porcion de la superficie anular del manguito a una segunda posicion donde la misma libera la superficie anular del manguito, siendo el pivotamiento desde la primera posicion a la segunda posicion o a la inversa, en uso, accionado automaticamente por el desplazamiento radial de la parte movil del mandril.
Segun modos particulares de la invencion, el mandril comprende al menos una o una combinacion adecuada de las caractensticas siguientes:
- el dispositivo de retencion comprende un muelle empujador destinado a mantener la pata de retencion en la primera posicion;
- la pata de retencion comprende una cavidad y una ranura;
- el dispositivo de retencion comprende dos o tres patas de retencion;
- el muelle empujador esta dimensionado para mantener la pata de retencion en la primera posicion cuando el mandril esta completamente expandido o semi-expandido;
- comprende un dedo posicionado sobre la parte movil radialmente, siendo el indicado dedo apto para
cooperar, en uso, con la cavidad realizada en la pata de retencion, permitiendo la indicada cooperacion
desplazar la pata de retencion desde la primera posicion a la segunda posicion cuando el mandril se retracta desde una posicion expandida o semi-expandida hacia una posicion de retraimiento total;
- la cavidad de la pata de retencion es de tamano superior al dedo de tal forma que la retraccion del mandril desde una posicion expandida a una posicion semi-expandida no produzca desplazamiento de la pata de retencion;
- el soporte comprende un tope apto para cooperar, en uso, con la ranura de la pata de retencion, estando la ranura dimensionada para delimitar el desplazamiento de la pata de retencion entre la primera posicion y la segunda posicion;
- el soporte esta adicionado a un extremo axial del mandril con la ayuda de tornillos, pasadores y chaveta.
La presente invencion se refiere igualmente a un conjunto que comprende un mandril tal como se ha descrito
anteriormente y un manguito elastico de seccion anular situado alrededor de dicho mandril.
Finalmente, la presente invencion se refiere a un procedimiento de desplazamiento automatico del dispositivo de retencion comprendido en el conjunto de mandril y manguito indicado anteriormente, que comprende las etapas de:
- desplazamiento radial de la parte movil del mandril hacia una posicion expandida o semi-expandida que produce el posicionamiento automatico de la pata de retencion delante de una porcion de la superficie anular del manguito,
- desplazamiento radial de la parte movil del mandril hacia una posicion de retraimiento total que produce el desplazamiento automatico de la pata de retencion fuera de la superficie anular del manguito.
Segun modos particulares de la invencion, el procedimiento comprende al menos una o una combinacion adecuada de las caractensticas siguientes:
- el muelle mantiene la pata de retencion delante de una porcion de la superficie anular del manguito cuando la parte movil del mandril se encuentra en la posicion expandida o semi-expandida;
- el dedo solidario de la parte movil del mandril se apoya sobre una pared interior de la cavidad realizada en la pata de retencion y produce por ello mismo el desplazamiento de la pata de retencion fuera de la superficie anular del manguito en el desplazamiento radial de la parte movil del mandril hacia la posicion de retraimiento total.
Breve descripcion de las figuras
La figura 1 representa por encima el dispositivo de retencion segun la invencion que esta integrado en un mandril de tipo cerrado y por debajo de las posiciones de expansion del mandril correspondientes. Mas precisamente,
• la fig. 1(a) muestra la posicion expandida total del mandril para el enrollamiento o desenrollamiento de la bobina sobre el mandril, siendo el manguito elastico mantenido en posicion con la ayuda de las patas de retencion completamente sacadas;
• la fig.1(b) muestra el mandril retrafdo en posicion intermedia para quitar o poner la bobina sobre el mandril, siendo el manguito elastico mantenido en posicion con la ayuda de las patas de retencion completamente sacadas;
• la fig.1(c) muestra la posicion del mandril completamente retrafdo con las patas de retencion del manguito ocultadas para quitar o colocar un manguito elastico.
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La figura 2 representa por encima el dispositivo de retencion segun la invencion adicionado a un mandril de tipo abierto y por debajo las posiciones de expansion del mandril correspondientes. Las fig.2(a) (b) (c) representan respectivamente las mismas posiciones del mandril que las de la figura 1.
Leyenda:
(1) Pata de retencion del manguito
(2) Muelle empujador que permite mantener la pata de retencion en posicion sacada
(3) Eje de rotacion de la pata de retencion
(4) Tope mecanico que permite limitar el recorrido de la pata de retencion en posicion sacada
(5) Dedo solidario del movimiento de expansion y de retraccion del mandril
(6) Angular del mandril
(7) Manguito elastico
(8) Segmento del mandril
(9) Cavidad en la pata de retencion
(10) Ranura en la pata de retencion
(11) Pasador de centrado del soporte
(12) Tornillo de fijacion del mecanismo
(13) Chaveta de posicionamiento del soporte
(14) Soporte
Descripcion detallada de formas de realizacion de la invencion
La presente invencion se refiere a un mandril provisto de un dispositivo de retencion del manguito que es automaticamente ocultable con el fin de acelerar el proceso de cambio de manguito y evitar al operario tenga que situarse en una zona peligrosa.
La presente invencion puede aplicarse a mandriles de expansion radial de diferentes tipos de construccion. Para los mandriles calificados de tipo cerrado por lo tanto estancos con el fin de contener el aceite necesario para la lubricacion, el dispositivo puede integrarse en la pieza de cierre del mandril. Para los mandriles de tipo abierto, es decir no estancos, que estan por si mismo engrasados, el soporte del dispositivo puede adicionarse al mandril. Estos diferentes tipos de mandril comprenden piezas moviles radialmente que aseguran en uso la retraccion y la expansion del mandril.
En uso, el mandril expansible puede desplazarse radialmente entre tres posiciones claves; una posicion completamente expandida, una posicion semi-expandida y una posicion de retraimiento completo. El mandril esta completamente expandido en el enrollamiento o desenrollamiento de la banda. El mandril esta semi-expandido en la introduccion de la bobina en la desbobinadora y en la retirada de la bobina en la bobinadora. Por ultimo, el mandril esta completamente retrafdo cuando el manguito debe ser sustituido.
Para permitir la retirada del manguito cuando el mandril esta completamente retrafdo, el dispositivo de retencion del manguito elastico debe ocultarse. Por el contrario, debe desplegarse para mantener el manguito sobre el mandril al quitar o introducir la bobina.
El dispositivo segun la invencion esta representado en las figuras 1 y 2 para respectivamente un mandril de tipo cerrado y un mandril de tipo abierto.
Un manguito elastico 7 de seccion anular esta dispuesto alrededor del mandril expansible. El dispositivo segun la invencion comprende una pata de retencion 1 montada sobre un soporte 14 en un extremo axial del mandril. Existen dos configuraciones posibles. Bien sea el dispositivo de retencion esta integrado en el mandril, siendo esta construccion ventajosa cuando el mandril es de tipo cerrado. En este caso, el soporte 14 de la pata de retencion 1 es la pieza de cierre del mandril (fig.1). O bien el dispositivo de retencion esta montado en un soporte externo 14 a adicionar al mandril (fig. 2), siendo esta construccion ventajosa cuando el mandril es de tipo abierto.
El eje de pivotamiento 3 de la pata de retencion 1 es de direccion paralela al eje del manguito. Asf, la pata de retencion 1 se desplaza frente a la seccion anular del manguito 7. La pata de retencion puede adoptar dos posiciones de trabajo. En una primera posicion, la misma se mantiene en posicion desplegada con la ayuda de un muelle empujador 2. En esta posicion, la pata de retencion obstaculiza el desplazamiento axial del manguito (fig.1- 2(a) y (b)). En una segunda posicion, el muelle empujador 2 esta comprimido por los motivos explicados a continuacion, y la pata de retencion 1 se encuentra consecuentemente ocultada no formando a partir de entonces ya obstaculo al desplazamiento axial del manguito 7 (fig.1 -2(c)).
Segun la invencion, el desplazamiento de la pata de retencion esta relacionado con el desplazamiento de las partes del mandril que son radialmente moviles. Para ello, un dedo 5 fijado en una parte movil del mandril coopera con una cavidad 9 realizada en la pata de retencion 1. En el caso de un mandril cerrado (fig. 1), la parte movil es un angulo 6 posicionado entre dos segmentos 8 del mandril, en el caso de un mandril abierto (fig. 2), la parte movil radialmente
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es un segmento 8 del mandril.
La pata de retencion 1 se mantiene en una misma posicion desplegada bajo la accion del muelle empujador 2 cuando el mandril se encuentra semi-expandido o expandido. Para ello, la cavidad 9 realizada en la pata de retencion 1 es de tamano superior al dedo 5 del mandril y dimensionada para que el desplazamiento del dedo 5 dentro de la cavidad 9 no produzca desplazamiento de la pata de retencion 1 cuando las piezas moviles del mandril se desplazan desde su posicion completamente expandida a su posicion semi-expandida. En este caso considerado, el dedo 5 no aplica presion sobre la pared de la cavidad 9 para comprimir el muelle empujador 2 (fig.1- 2(a) y (b)). Por el contrario, en el desplazamiento de las piezas moviles del mandril desde una posicion medio- expandida a una posicion retrafda, el dedo 5 se apoya sobre la pared de la cavidad 9 proxima al eje del mandril y aplica una fuerza suficiente sobre la pata de retencion 1 para comprimir el muelle 2 (fig.1 -2(c)).
La pata de retencion 1 esta ademas provista de una ranura 10 que coopera con un tope 4 solidario del soporte 14 con el fin de limitar el desplazamiento de la pata de retencion 1 en posicion desplegada. La ranura 10 y el tope 4 estan dimensionados para evitar que la pata de retencion 1 sobrepase el diametro exterior del manguito. El tope 4 permite igualmente mantener la pata de retencion 1 colocada no obstante de las fuerzas centnfugas.
Como ya se ha mencionado, el dispositivo de retencion del manguito puede estar integrado o adicionado al mandril. En este ultimo caso ilustrado en la figura 2, el soporte 14 es adicionado al mandril de tipo abierto con la ayuda de los elementos de fijacion que son los pasadores 11, tornillos 12, y chaveta 13.
La presente invencion ha sido ilustrada en las figuras 1 y 2 para un dispositivo de retencion del manguito comprendiendo varias patas de retencion 1. A tftulo de ejemplo, dos o tres patas de retencion 1 pueden estar repartidas sobre la superficie anular del manguito.
Ventajas de la invencion
El dispositivo de retencion del manguito segun la invencion esta configurado para no entorpecer la manipulacion de la bobina.
Se encuentra en el mandril en rotacion y soporta las fuerzas centnfugas que genera gracias a la cooperacion del tope 4 y de la ranura 10 en la pata de retencion 1.
Por ultimo, el dispositivo segun la invencion es compatible para manguitos con diametros diferentes, por ejemplo 508 y 610 mm.
El dispositivo de retencion de manguito puede aplicarse a mandriles de diferentes tipos de construccion.
Claims (13)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Mandril expansible que comprende un dispositivo de retencion para un manguito de seccion anular (7), comprendiendo el mencionado dispositivo un soporte (14) adicionado o integrado en el mandril y una pata de retencion (1) montada pivotante alrededor de un eje (3) de direccion paralela al eje del mandril y sobre el mencionado soporte (14), estando la indicada pata de retencion (1) concebida para poder, en uso, pivotar desde una primera posicion donde cubre una porcion de la superficie anular del manguito (7) a una segunda posicion donde libera la superficie anular del manguito (7), caracterizado por que el mandril expansible comprende una parte movil radialmente (6, 8) y por que el pivotamiento desde la primera posicion a la segunda posicion o a la inversa es, en uso, accionado automaticamente por el desplazamiento radial de la parte movil (6, 8) del mandril.
- 2. Mandril segun la reivindicacion 1, en el cual el dispositivo de retencion comprende un muelle empujador (2) destinado para mantener la pata de retencion (1) en la primera posicion.
- 3. Mandril segun la reivindicacion 1 o 2, en el cual la pate de retencion (1) comprende una cavidad (9) y una ranura (10).
- 4. Mandril segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el dispositivo de retencion comprende dos o tres patas de retencion (1).
- 5. Mandril segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el muelle empujador (2) esta dimensionado para mantener la pata de retencion (1) en la primera posicion cuando el mandril esta completamente expandido o semi-expandido.
- 6. Mandril segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dedo (5) posicionado sobre la parte movil radialmente (6, 8), siendo el indicado dedo (5) apto para cooperar, en uso, con la cavidad (9) realizada en la pata de retencion (1), permitiendo la indicada cooperacion desplazar la pata de retencion (1) desde la primera posicion a la segunda posicion cuando el mandril se retrae desde una posicion expandida o semi-expandida a una posicion de retraimiento total.
- 7. Mandril segun la reivindicacion 6, en el cual la cavidad (9) de la pata de retencion (1) es de tamano superior al dedo (5) de tal forma que la retraccion del mandril desde una posicion expandida a una posicion semi-expandida no produce desplazamiento de la pata de retencion (1).
- 8. Mandril segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el soporte (14) comprende un tope (4) apto para cooperar, en uso, con la ranura (10) de la pata de retencion (1), estando la ranura (10) dimensionada para delimitar el desplazamiento de la pata de retencion (1) entre la primera posicion y la segunda posicion.
- 9. Mandril segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el soporte (14) es adicionado a un extremo axial del mandril con la ayuda de tornillos (12), pasadores (11) y chaveta (13).
- 10. Conjunto que comprende un mandril segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores y un manguito elastico (7) de seccion anular situado alrededor de dicho mandril.
- 11. Procedimiento de desplazamiento automatico del dispositivo de retencion comprendido en el conjunto segun la reivindicacion 10, que comprende las etapas de:- desplazamiento radial de la parte movil (6, 8) del mandril hacia una posicion expandida o semi-expandida produciendo el posicionamiento automatico de la pata de retencion (1) delante de una porcion de la superficie anular del manguito (7),- desplazamiento radial de la parte movil (6, 8) del mandril hacia una posicion de retraimiento total produciendo el desplazamiento automatico de la pata de retencion (1) fuera de la superficie anular del manguito (7).
- 12. Procedimiento segun la reivindicacion 11, en el cual el muelle (2) mantiene la pata de retencion (1) delante de una porcion de la superficie anular del manguito (7) cuando la parte movil (6, 8) del mandril se encuentra en posicion expandida o semi-expandida.
- 13. Procedimiento segun la reivindicacion 11 o 12, en el cual el dedo (5) solidario de la parte movil (6, 8) del mandril se apoya sobre una pared interior de la cavidad (9) realizada en la pata de retencion (1) y produce por ello el desplazamiento de la pata de retencion (1) fuera de la superficie anular del manguito (7) en el desplazamiento radial de la parte movil (6, 8) del mandril hacia la posicion de retraimiento total.
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