CN100491008C - 用于轧材的具有改进卷盘卷绕控制系统的卷绕装置 - Google Patents

Abstract

在轧制装置下游类型的用于轧材的卷绕装置，包括安装在两个相互依赖运动(43)上的可动线材进入导向装置(4c)，该卷绕装置在卷绕区域中包括两套相对辊(422)，相对辊(422)可借助于旋转臂(421-420)和动力流体运动系统(4212)运动，以便把所述相对可动辊(422)从在远离中的向上转动位置，运动到靠压在所述卷轴(AV)中的形成卷盘(B)的位置，所述辊(422)安装在辊托架(4220)上的相对平行四边形铰接(4222)上，当取出所述线材导向装置(4C)以远离所述卷轴(AV)运动时，使弹性压紧装置(4221)压靠所述卷盘(B)。

Description

用于轧材的具有改进卷盘卷绕控制系统的卷绕装置

技术领域

本发明涉及根据主权利要求的前序部分的一种卷绕装置。

该装置特别是用于，但不仅仅是，放置在线材、板材、或带材轧制装置的下游，在该装置中轧材被卷绕成卷盘，而不是对轧材进行飞切。

背景技术

在现有技术中，用来以连续方式卷盘卷绕例如源于其它装置的轧材及线材的不同系统是已知的，举例如：

US-A-3,796,389公开了一种放置在进给线中用于带材卷绕的设备，该进给线具有一个供两台卷绕机的分割系统(split-system)，这两台卷绕机在卷绕中彼此交替工作。

一种类似的装置公开在DE-A-4035193中，其中大体上提供一个用于分割的飞剪和分割系统(flying cutting shear andsplitting-system)，而不停止线材在卷绕机的任一台上的前进，从而在一台机器中执行卷绕的同时，有可能在另一台中进行卷盘的取走。

另一种类似的装置在EP1126933中说明，其中输送装置与每台卷绕机相联，以便从停止的卷绕机处轴向取出卷盘并把它转运到搬空转运装置，同时另一台正在卷绕。其它的卷绕机公开在DE149912A；EP829438A及US4964587A中。

已知解决方案具有操作速度上的限制，况且结构复杂和昂贵。

卷绕过程可能涉及归因于缠结的停机，并且输送装置和卷盘存放不实用且非常慢。

机器笨重。

两种系统具有上述缺陷或限制的一个或多个。

具体地说，解决方案EP1126933非常复杂和低效，特别是具有与旗形打开帽(flag-opening cap)形式的系统一起产生的卷轴打开和闭合系统(reel opening and closing system)的受限制速度，及所有带来的缺陷。后一种解决方案的复杂性进一步由形成的卷盘拾取和运动系统产生，该系统借助于地面导轨、轨道小车等起作用。所有这些形状使系统非常复杂、笨重、及难以接近和维护。总之它不可靠。工作速度进一步受到用于线材进入导向和用于拾取完成之后的卷盘控制的系统的复杂结构限制。

本发明的目标在于避免上述缺陷、改进装置的性能、及改进质量和/或降低处理材料的成本。

发明内容

根据本发明的卷绕装置根据主权利要求的特征具体化。

从属权利要求的特征是指特别有利的解决方案。

本发明的优点达到了预建立的目标，并且具体地说，能够得到高的多功能性能，况且能够以降低的生产成本得到质量良好的产品。

所有这些显然由竖直轴线卷盘取走系统带来。

附图说明

借助于作为非限制性例子包括的附图，将更好地理解本发明的特性和其它相关特征，在附图中：

-图1代表卷绕装置的示意侧视图，该卷绕装置在卷绕阶段或在由与飞剪相联的转轨器供给的两台协同相邻卷绕机的第一卷绕机的卷绕期间作用于轧制线的端部，

-图1A代表在捆扎站中放置卷盘的阶段。

-图2代表在图1中的装置的概要，其中能够看到与旗型转运设备有关的两台相邻卷绕机，即有一个具有转动悬伸臂的柱，用于从卷绕机的任一台取走卷盘；

图2A代表图1A中的装置的概要，其示出把所述卷盘放置在以后的捆扎、转运及堆存站中。

-图3A和3B以侧视图代表竖框转运设备(mullion-transfer)，分别示出前面视图中没有卷盘降低和有卷盘升高以便借助于转动而运转。

-图3C代表具有四个爪的卷盘拾取装置的平面图，这四个爪放置在竖框转运装置的门式臂下方的端部处。

-图4、图4A分别代表从要卷绕的线材的进给侧AB的卷绕机的侧视图和正视图，具有一对降低的线材导向爪围绕着线材卷轴，以允许由上游分割飞剪4C-2、3分割的线材自动穿过，同时保持卷盘在卷绕端部处压实的一对辊在向上离卷绕轴4B-422一段距离处转动。

-图5代表紧接在线材F穿过和卷绕开始之后的阶段的视图，其中相对的线材导向爪4C-431借助于短的脱离运动从先前线材导向位置立即上升，这种运动非常快，因为它没有集成到在随后阶段中出现的整个脱开机构中。

-图6和6A代表与在以前图中相同的装置的视图，但其中相对的线材导向爪借助于在不同铰节处的转动而被完全移动，远离卷绕轴AV，同时两对相对辊422已经转动靠近由转动形成的线材卷盘B。

-图7在部分轴向截面中示出了用于形成线材卷盘的线材卷绕卷轴的结构细节放大视图，以示出相应的运动机构和冷却装置。

所述卷绕机或卷轴处在卷绕位置中。

-图7A代表在以前图中的卷轴AV的视图，其中在部分轴向截面中，运动机构仍然可见，并且后者已经从闭合的卷轴变换到锥形卷轴，并且卷轴411的凸缘向上转动，即向轴线和向外部转动，以允许所述卷盘B的轴向提取。

-图7B代表各夹钳或卷轴轴心各扇段的平面图，其中有四个轴心扇段，它们以可运动方式形成卷轴，有相应内孔的影线视图，这些通道用于冷却水的循环，并因而与所述夹钳的外部波浪特定形状一起用于热轧线材引入到卷绕卷盘中的热量的散发，以尽可能减少与线材的接触和允许借助于通风而改进散热。

-图8代表卷轴AV的夹钳410的前视图，具有用于冷却的相应内部往复盘旋的通道4102的视图。

具体实施方式

如在以前图中公开的那样，卷绕装置(见图1-1A、2-2A)包括一个双路分割系统或借助于飞剪的已知类型的双路分割装置，用1表示，它借助于用于卷盘B缠绕的已知类型的适当线材导向装置3，在两条线上，在一条线或另一条线2上交替地向两个分别相邻的卷绕机4的任一个偏移线材。

在一个卷绕机中形成卷盘的同时，在停止的相邻卷绕机中，借助于转运设备5、...、521执行已完成卷盘的拾取。

卷盘转运设备(5、图1、1A、2、2A、3A、3B、3C)

卷盘转运设备5、...、521，参见图1A，是门型的，即具有柱51，具有是旋转的旗型臂52，其端部521携带可打开的夹持装置，该夹持装置具有用于从相应卷绕装置4、4A的卷轴AV拾取和轴向提取卷盘B的一对夹具或交叉相对爪522，以便把所述卷盘(参见图2)从停止的卷绕机转运到以后的捆扎或捆绑站，该捆扎或捆绑站借助于两个已知技术的相对捆扎机或捆绑机6工作，参见图2A。然后提供卷盘转运到捆绑后卷盘B1的相应存放处。

竖框转运设备因此是门型的，并且其转动臂52借助于用于拾取和放置动作的动力流体活塞520能升高和降低，同时由在相应推力块5101上的柱的基座处的相应马达/比率马达(ratiomotor)510保证转动。

臂52的升和降由箱形导向部520保证，箱形导向部520具有相对导向辊的多个对5201，这些辊对在具有双T截面的柱上以滑动方式操作。

卷盘的拾取由夹持装置促成，该夹持装置具有四个夹具，这四个夹具在卷盘B上自对中，借助于相应的用来打开和闭合的流体操作缸5220而打开和闭合。

应能理解，转运运动非常快，并且外部空气能够移动，它不妨碍或阻碍周围区域，因而还允许装置的进一步紧凑。此外，这种类型的运动显然非常简单和非常可靠，使维护减小到最少。

卷绕组件(4、4A、4B、4C、图4、4A、5、6、6A)

两个卷绕组件相同，并且与卷绕在可打开卷轴AV的线材F相邻，该可打开卷轴AV具有竖直轴线。

每个组件除包括中央卷绕卷轴AV之外，还包括两个相对的卷盘压实设备4B，其具有成对的辊422和两个自动线材引导导向爪，线材引导导向爪在卷绕开始4C处自动地导向线材。

在中心中是具有可打开卷绕卷轴AV的卷轴41。

相对的卷盘压实设备4B

它们包括两个相应铰接装置42，这两个装置42相对于侧向装配进入到卷轴AB中的线材前进线布置在卷绕卷轴AV的两侧。

辊安装在铰接臂421上，铰接臂421铰接到基础结构420上，并且从远处位置(见图4)到贴着卷盘B的位置(见图6)转动地操作。运动借助于在反作用臂4210上的基于流体操作的缸4212产生。

所述各辊422，见图6A，成对安装在平行四边形4222上，该平行四边形具有相对的臂对，安装在辊支撑4220上，并且相对的臂对在相应动力流体缸装置4221的压力下可弹性地运动。

这样，运动简单并且可靠，并且用于对卷绕卷轴4V-41中的卷盘B的端部匝进行适当控制的辊能获得有保证的、不变朝向，这样就避免在拾取之前卷盘B的松弛。

线材导向组件(4C)

线材导向组件包括两个半圆的相对的线材进入导向爪431，该导向爪431侧向、水平地铰接在铰链430，并且由在爪运动臂4310的端部处的快速运动动力流体缸4311控制，该爪运动臂4310侧向铰接在机器的基座4301处，并且借助于由基于流体操作的缸43102操作的反作用臂43101作远离和接近转动。

应当理解，在借助于相对的流体操作的缸43102执行线材进入导向爪431远离和接近运动的时候，它们精确和快速接合及脱离线材的最终运动独立、短暂、精确及快速控制地发生，该控制性能类型对于通过具有宽移动的接近和离开运动装置43102，证明是不可能的。

因此以上允许实现非常高的速度和良好的性能，而没有缠结的危险，或减小线材的前进速度的需要或使用速度自适应环路的需要。

在图5中清楚地示出了短的接合和脱离运动。

卷绕中央组件-卷绕卷轴(4A、图7、7A、7B、8)

它包括具有可闭合和可打开卷轴(AV)的中央卷轴41，

卷轴AV打开和闭合动作：

一旦卷盘B已经完成，对于取走它所必需的卷轴AV的打开和闭合就借助于具有反作用臂4111的四个可转动瓣凸缘扇段411而发生，该反作用臂4111由套413运动，套413借助于由动力流体回路4133操作的动力流体缸4131-4132而轴向运动，动力流体回路4133在相对于转动卷轴AV的非转动同轴轴线上传递到卷轴基座41330。

这种解决方案的优点对于由相对于套413的轴端部连接4131所保证的转动的紧凑和简单性非常重要。

卷轴(AV)心轴外部形状变化

卷轴AV心轴包括四个扇段，即铰接到下部卷轴凸缘412的基座4121上的四个夹钳410，该下部卷轴凸缘用来放置卷盘。

在上部部分上，卷轴AV心轴的可动夹钳410铰接到所述轴向可动套413上。

这样，当可动套413升高时，上部凸缘瓣411被打开，即与卷轴轴线正交，并且允许在卷绕期间形成卷盘B，卷轴心轴夹钳410是平行的并且形成圆筒(参见图7)。

当卷盘完成时，为了允许容易取下，可动内部套413同时向下操作：

-卷轴上部凸缘瓣像花一样向上闭合，

-芯部扇段在上部部分410，参见图7A，上重新进入，确定形成一个上部基本尺寸比下部基座小的锥形。

这样，就允许和促成借助于夹持装置522的爪而取走卷盘B。

冷却系统

各半圆形卷轴心轴扇段或夹钳410内部开孔有通道4102。通道借助于内部导管双同轴通道41021、41022连接到连接导管41020上。

这样，保证了卷轴的冷却。

此外，所述芯部夹钳或扇段的外部形状借助于交替的纵向扩孔4101形成波浪形。

这样，减小卷轴AV心轴表面与卷盘B的接触，并且有利于穿过这些纵向扩孔的空气的循环。

卷轴AV借助于已知技术的驱动方式通过与伞齿轮型驱动装置40、401-402连接，而相对于中央轴线同轴地转动。

卷绕循环

卷盘-卷绕的启动借助于与线材引入系统AB相联的所述可动半圆形相对爪装置431而发生，该线材引入系统AB用于将开始匝附连绕在卷绕机的卷轴AV一侧或基座凸缘处。

在装置431紧密地贴到卷轴AV心轴上时，这种装置431从分配器2-3接收线材F，并且然后针对第一匝的卷绕的开始，卷盘形成区域必须迅速留出自由空间。为了以最有效的方式实现，使用快速移动的迅速运动(短暂转动4310，参见图5)。

以后，借助于其它较慢和较宽的转动运动，执行线材导向爪远离，留出自由空间供所述控制辊422接近最后的卷盘匝。

这样，当卷盘停止时，最后匝保持闭合，直到转运设备5的夹持装置522介入，其四个爪被转动到45°，以把卷盘B夹持在所述辊422之间。

之后，辊422运动离开，并且卷盘B仍然由夹持装置保持紧密。同时，卷轴AV也被打开，因而拉紧和闭合向上取向的上部凸缘瓣。

这样，锁定卷盘也被内部松弛，并且能容易地借助于竖框转运设备5的臂52的提升向上取下，及被向后转动，以便放置在具有两个相对捆扎组件6的捆扎机中。

在这点处，重复循环，把准备好的线材导向爪返回到与卷轴(AV)心轴相邻的位置，以便接收待卷绕的新线材F(图4)。

Claims (12)

1.用于轧材的卷绕装置，其位于轧制装置下游，包括：

-轧制飞切装置(1)和双路切割装置(2)；

-卷盘卷绕线材进入导向装置(3)；

-至少两个卷绕机(4)，用于卷盘(B)的形成，其中每台卷绕机包括卷轴(AV)，该卷轴具有可打开外部凸缘，以便一旦已经完成卷盘(B)就允许卷盘(B)的取走，为了形成卷盘(B)时卷绕的开始，以上外部凸缘与可动线材进入导向装置(43)相联；

-卷盘转运装置(5)，能够从所述卷轴(AV)取走所述卷盘(B)，以便把所述卷盘转运到别处；

其特征在于：

在卷绕区域中，它包括两套相对的可动辊(422)，借助于旋转臂(421-420)和动力流体移动系统(4212)把所述相对可动辊(422)从一个远离的向上转动位置运动到靠压在位于所述卷轴(AV)中的形成卷盘(B)上的位置，所述辊(422)安装在辊托架(4220)上的相对平行四边形铰接件(4222)上，辊托架(4220)具有一弹性压紧装置(4221)，当从所述卷轴(AV)处撤回所述线材导向装置(4C)时，使弹性压紧装置(4221)压靠所述卷盘(B)。

2.根据权利要求1所述的用于轧材的卷绕装置，

其特征在于：

所述可动线材进入导向装置安装在两个相互依赖的运动装置上：

-第一运动装置(4301、4310、43101、43102)，用于转动臂移动接近所述卷轴(AV)或从卷轴完全远离；

-第二运动装置，借助于在所述第一运动装置的臂(4310)的端部处的枢转，用于向线材导向位置和远离该位置作受限和快速的移动以便与所述卷轴(AV)相邻形成开始卷盘匝。

3.根据权利要求1和2之一所述的用于轧材的卷绕装置，

其特征在于：

-所述卷轴(AV)的所述外部凸缘由一些凸缘扇段(411)组成，各凸缘扇段(411)借助于杠杆机构(4111)铰接到所述卷轴上，以便像花瓣那样转动：

-从开花位置，即大体上径向与所述卷轴(AV)的转动轴线正交，以大体形成用于卷绕轧材形成卷盘(B)的闭合卷轴，

到闭花位置，即在比所述卷盘(B)的内径小的直径内向外转动，以允许所述卷盘(B)的取走。

4.根据权利要求2所述的用于轧材的卷绕装置，其特征在于，所述凸缘扇段(411)的所述运动借助于内部运动装置(413)发生，内部运动装置(413)具有到所述卷轴(AV)的内部连杆铰接(4111)，所述卷轴(AV)具有在中央轴线上到所述卷轴的轴向通道(4133)。

5.根据权利要求4所述的用于轧材的卷绕装置，其特征在于，所述凸缘扇段(411)的所述内部运动装置转动地铰接到轴向非转动动力流体缸(4132)的轴(4131)上。

6.根据权利要求3所述的用于轧材的卷绕装置，其特征在于：

所述卷轴(AV)的心轴包括纵向夹钳(410)，纵向夹钳(410)在一侧铰接到基部卷轴凸缘(4121-412)上，另一侧可作接近和远离卷轴轴线运动，从圆柱形外形运动到锥形外形，该锥形外形较小下部基座小于所述卷盘(B)的内径以便所述卷盘取走(B)，所述铰接运动件(4112)具有与所述凸缘扇段(411)相同的内部运动装置(4112-413)，从而：

-当所述卷轴(AV)的心轴的形式是圆柱形时，所述外部凸缘夹钳(410)以开花形状打开，供卷盘卷绕的形式；

-当所述卷轴(AV)的心轴的形式是锥形时，所述外部凸缘夹钳处于闭花形状，即向外指，使直径小于所述卷盘(B)的内径以便卷盘(B)取走。

7.根据权利要求4-5任一项所述的用于轧材的卷绕装置，其特征在于：

所述卷轴(AV)的心轴包括纵向夹钳(410)，纵向夹钳(410)在一侧铰接到基部卷轴凸缘(4121-412)上，另一侧可作接近和远离卷轴轴线运动，从圆柱形外形运动到锥形外形，该锥形外形较小下部基座小于所述卷盘(B)的内径以便所述卷盘取走(B)，所述铰接运动件(4112)具有与所述凸缘扇段(411)相同的内部运动装置(4112-413)，从而：

-当所述卷轴(AV)的心轴的形式是圆柱形时，所述外部凸缘夹钳(410)以开花形状打开，供卷盘卷绕的形式；

-当所述卷轴(AV)的心轴的形式是锥形时，所述外部凸缘夹钳处于闭花形状，即向外指，使直径小于所述卷盘(B)的内径以便卷盘(B)取走。

8.根据权利要求7所述的用于轧材的卷绕装置，其特征在于：所述纵向夹钳(410)包括用于冷却流体循环的通道(4102)。

9.根据权利要求8所述的用于轧材的卷绕装置，其特征在于：所述冷却流体循环借助于在相对于卷轴(AV)的非转动中央轴线上的同轴传输装置(41021、1022)产生。

10.根据权利要求7所述的用于轧材的卷绕装置，其特征在于：

-所述纵向夹钳(410)具有带有纵向扩孔(4101)的波浪形外表面。

11.根据权利要求8和9之一所述的用于轧材的卷绕装置，其特征在于：

-所述纵向夹钳(410)具有带有纵向扩孔(4101)的波浪形外表面。

12.根据权利要求1所述的用于轧材的卷绕装置，其特征在于：

所述卷盘转运装置(B)具有柱(5)，柱(5)具有旋转门型(510-5101)的旗型臂(52)，其中设置有供所述旋转臂升和降的装置(520、5200-5201)，并且臂端部(521)包括通过大体交叉的相对夹具或爪(522)实现夹持的接合装置，所述臂端部(521)能够打开，以便抓取所述卷盘(B)之一，把它从所述卷绕机的卷绕轴(AV)抽取，并且在转动之后把它放置在相应进一步加工区域(B1-6)中。

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