CN101676043B - 用于管件成型的可变直线构造的机器 - Google Patents

Abstract

一种用于连续成型管件(2)的机器(1)，其至少包括彼此之间串列布置的成型工作台(3、3′)、以及至少一个精加工工作台(5)，成型工作台(3、3′)包括惰动的成对成型滚轮(8、8′)，它们能执行相同幅度、但方向相反的旋转平动运动，精加工工作台(5)包括四个惰动滚轮(91)，其型廓是曲率恒定的凹面，这些成型滚轮能执行相同幅度、且运动方向轴线成90°的运动。每个成型工作台的下部滚轮(8′)的型廓都是椭圆形的，该椭圆的曲率从其外侧边缘向内侧边缘逐渐减小。第一成型工作台(3)的上部滚轮(8)的型廓是椭圆形的，且其曲率从外侧边缘向内侧边缘逐渐增大。第一成型工作台(3)之后的成型工作台(3′)的上部滚轮(8″)的型廓是圆形。

Description

用于管件成型的可变直线构造的机器

技术领域

本发明涉及一种用于对管件执行成型操作的机器，其被称为“可变直线构造”型机器，其包括多个串列布置的成型工作台，这些工作台对金属薄板的条带逐渐地进行弯曲，从而形成管件，在这些成型工作台之后设置了至少一个精加工工作台，其将弯卷起来的金属薄板条带的边缘进一步地结合到一起，以利于最终的焊接操作。

背景技术

在现有技术中，通过对金属薄板执行连续弯卷而形成管件的机器是已有的，这种机器包括多个串列布置的工作台，在这些工作台中，利用具有配对型廓的多对滚轮对金属薄板的条带执行逐步变形操作。

现有技术中这些机器的缺陷在于：如果希望(或必须)改变所制管件的直径时，必须要更换各对滚轮，这就或多或少地增加了机器的停机时间，从而影响了整套设备的生产率。

为了克服这一严重缺陷，人们设计出了一种通过对金属薄板执行连续弯卷来成型管件的机器(例如欧洲专利文件EP1393830所公开的机器)，在该机器中，属于同一工作台的两对具有配对型廓的滚轮以相同的幅度执行旋转平动(rototranslational)运动，但是运动方向相反，这样就能利用同样的成对滚轮来制造直径范围或多或少增大一些的管件。

发明内容

本发明的目的是设计一种属于“可变直线构造”的、用于成型管件的机器，其改善了上述机器一例如前述欧洲专利中所述机器的性能，原因在于本发明能在不必更换滚轮对的情况下，扩大所制管件直径数值的范围。

利用具有以下区别特征的机器，本发明的上述目的得以实现：每个成型工作台的成型滚轮中的下部滚轮的型廓都是椭圆形的，该椭圆的曲率从所述下部滚轮的外侧边缘向内侧边缘逐渐减小；第一成型工作台的成型滚轮中的上部滚轮的型廓是椭圆形的，且其曲率从所述上部滚轮的外侧边缘向内侧边缘逐渐增大；第一成型工作台之后的成型工作台的成型滚轮中的上部滚轮的型廓是圆形的。

本发明的其它有利特征构成了从属权利要求的技术主题。

根据本发明的、用于连续成型管件的机器包括一些串列布置的成型工作台、以及至少一个精加工工作台，多个成型工作台对金属薄板的条带逐步地执行弯卷，精加工工作台将弯卷起来的金属薄板条带的边缘进一步结合起来，以利于最终的焊接操作。

每个成型工作台都包括两对惰动的成型滚轮，它们执行相同幅度、但方向相反的旋转平动运动，且至少一个精加工工作台包括四个惰动成型滚轮，它们能执行相同幅度的运动，且运动方向的轴线成90°。

每个成型工作台的下部滚轮的型廓都是椭圆形的，该椭圆的曲率从其外侧边缘向内侧边缘逐渐减小，第一成型工作台的上部滚轮的型廓是椭圆形的，且其曲率从外侧边缘向内侧边缘逐渐增大，第一成型工作台之后的成型工作台(下文称为“第二成型工作台”)的上部滚轮的型廓是圆形，至少一个精加工工作台的成型滚轮的型廓是曲率恒定的凹面。

优选地是，每个第二成型工作台上部滚轮的圆形型廓的半径都对应于与所述第二成型工作台相对应的弯卷金属薄板条带的最小曲率半径，且至少一个精加工工作台上成型滚轮的凹面型廓的曲率对应于与所述精加工工作台相对应的弯卷金属薄板条带的最大曲率。

根据本发明的机器被称为“可变直线构造”的原因在于：其通过改变两对滚轮的往复运动位置、以及各对滚轮中每个滚轮的往复运动位置，能制造出不同直径的管件(如图5和图7中非常示意性地表示的那样)。

附图说明

下面将参照附图中表示的、仅是示例性(因而是非限定性)的实施方式对本发明进行描述，在附图中：

图1是根据本发明制得的、用于成型管件的机器的示意性透视图；

图2是图1所示机器的示意性侧视图；

图3是示意性的正视图和放大细节图(图3a)，表示了图1所示机器中的第一成型工作台；

图4中的示意性放大视图表示了属于图3所示第一成型工作台的一对成型滚轮；

图5是示意性的放大图，表示了图3所示第一成型工作台中两对成型滚轮所处的位置，该成型工作台用于制造三种不同直径的管件；

图6是示意性的正视图和放大细节图(图6a)，表示了图1所示机器中的第二成型工作台；

图7是示意性的放大图，表示了图6所示第二成型工作台中两对成型滚轮所处的位置，该成型工作台用于制造图5所示的、三种不同直径的管件；

图8是示意性的正视图和放大细节图(图8a)，表示了位于第一成型工作台、以及各个第二成型工作台下游的其中一个保持工作台；

图9是沿图9a中的平面F-F对属于图1所示机器的精加工工作台所作的示意性正视图(图9a)和侧视图(图9b)，以及对该精加工工作台所作的放大细节图(图9c)。

具体实施方式

在全部附图中，对应的部件将由相同的数字标号来指代。

图1是根据本发明制出的、用于对管件2进行成型加工的机器1的示意性透视图，该机器包括为金属薄板条带4(其沿着箭头I的方向进入到机器1中)设置的牵引装置13、第一成型工作台3、第二成型工作台3′、保持工作台12(各个保持工作台都位于成型工作台的下游)、至少一个精加工工作台5、以及至少一个焊接工作台(其本身是公知的，图1和图2中删去了该工作台)，这些组成部件是串列布置的，管件2沿着箭头U的方向从焊接工作台中退出。

在图1和图2所示的实施方式中，机器1包括五个第二成型工作台3′、位于各个成型工作台(3、3′)下游的六个保持工作台12(从图2的侧视图中可看到)、以及两个精加工工作台5，但在不悖离本发明范围的前提下，第二成型工作台3′的数目(相应地，保持工作台12的数目)、以及精加工工作台5的数目可以改变，以满足对具体机器1的特殊要求。

牵引装置13由于其本身是已知的，所以文中将不对其作介绍。下文将参照图3-5介绍第一成型工作台3，参照图6-7介绍第二成型工作台3′，参照图8介绍保持工作台12，并参照图9介绍精加工工作台5。

图2是图1所示机器1的示意性侧视图，从该图能更加清楚地看出位于成型工作台(3、3′)下游的保持工作台12。

图3是机器1中第一成型工作台3的示意性正视图，其相对于中线是对称的，该工作台包括两个竖直的立柱31，它们支撑着两根水平横梁32，水平横梁在立柱31上滑动，在每根横梁上滑动地设置了两个滑靴33，每个滑靴上设置了枢轴34，其作为单元35转动的支点，单元35承载着其中一个成型滚轮(8、8′)。

从图3A可更好地看到枢轴34和单元35，在图3中，为了便于图示表达的清晰，尚未为枢轴34和单元35标注出附图标记。

这种支撑结构(32、33、34)使得成型滚轮(8、8′)的转轴能在成型工作台内部的垂直平面内执行旋转平动运动，这样就能在对各对滚轮中的滚轮8、8′进行定位和定向时获得相当大的自由度，同时还使它们保持相互接触，由此使得滚轮适应于所制管件的直径，图5示意性地表示出了这种结构，图中表示出了为制造三种直径的管件2而使两对滚轮中滚轮8、8′所处的位置，这三种管件是机器能在不更换成型滚轮8、8′的情况下所能制出的多种管件2中的三种。

水平横梁32沿着立柱31的滑动、滑靴33沿着横梁32的滑动、以及单元32绕着相应枢轴34的转动都是具有相同的幅度，但运动方向相反，这些运动沿着图3中虚线示意性表示的路径进行，并借助于驱动装置而得以实现，其中的驱动装置本身是已知的，因而本文将不对其进行描述，且为了图面表示的简化，这些驱动装置未在图3中明确地示出。

图3A是示意性的放大图，表示了第一成型工作台3上的一个区域，该区域包括由单元35支撑着的两对滚轮8、8′，这两对滚轮对金属薄板条带4的最外侧区域进行变形。

图4中的示意性放大图表示了根据本发明制得的一对成型滚轮8、8′，这对滚轮属于第一成型工作台3；从图4可看出，下方滚轮8′的型廓为椭圆形，其曲率从其外边缘向内边缘逐渐减小，而上部滚轮8的型廓是曲率从其外边缘向内边缘逐渐增大的椭圆形。

在图4中用虚线表示出了两滚轮8和8′的型廓所属的椭圆。

图5中的示意性放大图表示出了第一成型工作台3的两对成型滚轮8、8′为制造三种不同直径的管件2所处的各种位置，这三种管件是机器能在不更换成型滚轮8、8′的情况下所能制出的多种管件2中的三种；滚轮8和8′的椭圆形型廓实现了如下的效果：只通过改变滚轮8、8′的位置和定向，就能改变金属薄板条带4最外侧区域的曲率半径。

图6是机器1第二成型工作台3′的示意性正视图，该成型工作台位于第一成型工作台3的下游，其与第一成型工作台的主要区别在于：其上部滚轮8"是圆形型廓，该圆形的半径对应于与该第二成型工作台3′相对应的弯卷金属薄板条带4的最小曲率半径(即在不更换成型滚轮8′、8"情况下所能制得管件2序列中的最小半径)；属于第二成型工作台3′的各对成型滚轮8′、8′′是对金属薄板条带4的内侧部分进行变形处理。

从图6A可更好地看到枢轴34和单元35，在图6中，为了便于图示表达的清晰，尚未为枢轴34和单元35标注出附图标记。

图6a中的示意性放大图表示了根据本发明制得的一对成型滚轮8、8′，这对滚轮属于第二成型工作台3′；从图6a可看出，下方滚轮8′的型廓为椭圆形，其曲率从其外边缘向内边缘逐渐减小，而上部滚轮8"的型廓为圆形。

图7中的示意性放大图表示出了图6所示第二成型工作台3′的两对成型滚轮8′、8′′为制造图5所示三种不同直径的管件2所处的各种位置；下部滚轮8′′的椭圆形型廓实现了如下的效果：只通过改变成型滚轮8′和8"的位置和定向，就能改变金属薄板条带4内侧部分的曲率半径。

支撑结构(32、33、34)允许成型滚轮(8、8′、8′′)执行旋转平动运动的幅度、以及成型滚轮(8、8′、8′′)特殊的型廓实现了如下的效果：在不必更换成型滚轮(8、8′、8′′)的前提下，使得所能制造管件的直径数值范围相比于现有技术机器的数值范围得以增大。

此外，从上文的描述可明显地看出：在本发明的机器中，利用具有配对型廓的多对成型滚轮(8、8′、8′′)对金属薄板条带4执行变形处理：这个突出的特征使得本发明的机器与现有技术的机器明显地区别开，其中，现有技术的机器包括欧洲专利EP1393830所描述的机器。

图8中的示意性正视图表示了位于成型工作台3、3′下游的其中一个保持工作台12。

该工作台12相对于中线是对称的，其由固定到立柱31上的两个引导件81构成，每个引导件81都允许支撑着惰动滚轮83的滑靴82沿倾斜的轴线进行平动，滚轮83具有凹面的型廓，在两个相邻的成型工作台3、3′之间，滚轮83对金属薄板的条带4进行引导和支撑。

在不悖离本发明范围的前提下，可将保持工作台12取消掉。

每个滚轮83的上部部分具有突出的盘形元件84(从图8a可更好地看出，图8a示意性地表示了保持工作台的放大细节结构)，该元件相对于滚轮83的本体突伸出，以保持住金属薄板条带4的边缘6。

图9a是对属于机器1的精加工工作台5所作的示意性正视图(图9a)、和沿图9a中的平面F-F所作的侧视图(图9b)，该工作台与上述成型工作台(3、3′)的区别主要在于：每个单元35都承载着成型滚轮91，成型滚轮91作用在已弯卷的金属薄板条带4的外表面上，以形成管件2；该工作台还包括滚轮92，在构成管件2的金属薄板条带4的边缘6之间，可利用按照现有方式工作的杆件93来调节该滚轮的位置。

从图9c可更好地看到单元35以及滚轮91、92，在图9a中，为了便于图示表达的清晰，尚未为单元35和滚轮91、92标注出附图标记。

成型滚轮91具有凹面形的型廓，该凹面的曲率是恒定的，在对某一种管件2进行制造过程中，该曲率等于与精加工工作台5相对应的弯卷金属薄板条带4所具有的最大曲率值，其中的这种管件2是在无需更换成型工作台3、3′的成型滚轮(8、8′、8")的情况下所能制造出的一种管件；滚轮92具有凸出的V形型廓。

图9b表示出了金属薄板条带4、其中一个成型滚轮91、插入到金属薄板条带4中的滚轮92、以及可对滚轮92的位置进行调整的杆件93。

图9c是图9a所示精加工工作台5的放大细节图，从图中可更好地看出作用在已弯卷的金属薄板条带4的外表面上用以形成管件2的成型滚轮91、以及位于金属薄板条带4的边缘6之间的滚轮92。

在不悖离本发明范围的前提下，本领域技术人员在本领域常识和/或常规设计的启示下，可对具有可变直线构造的上述机器作出各种改进或变动。

Claims (10)

1.一种用于连续成型管件(2)的机器(1)，其包括彼此之间串列布置的成型工作台(3、3′)、以及至少一个精加工工作台(5)，所述成型工作台能够对金属薄板的条带(4)逐步地执行弯卷，所述精加工工作台能够将弯卷起来的金属薄板条带(4)的边缘(6)进一步结合起来，以利于最终的焊接操作，每个成型工作台(3、3′)都包括两对惰动的成型滚轮(8、8′、8″)，所述惰动的成型滚轮能执行相同幅度、但方向相反的旋转平动运动，其特征在于：

-每个成型工作台(3、3′)的成型滚轮中的下部滚轮(8′)的型廓都是椭圆形的，该椭圆的曲率从所述下部滚轮(8′)的外侧边缘向内侧边缘逐渐减小；

-第一成型工作台(3)的成型滚轮中的上部滚轮(8)的型廓是椭圆形的，且其曲率从所述上部滚轮(8)的外侧边缘向内侧边缘逐渐增大；

-第一成型工作台(3)之后的成型工作台(3′)的成型滚轮中的上部滚轮(8″)的型廓是圆形的。

2.根据权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：所述至少一个精加工工作台(5)包括四个惰动成型滚轮(91)，该四个惰动成型滚轮的型廓是曲率恒定的凹面，这些成型滚轮能执行相同幅度、且运动方向轴线成90°的运动。

3.根据权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：位于第一成型工作台(3)之后的每个成型工作台(3′)的上部滚轮(8″)的圆形型廓半径都对应于与第一成型工作台(3)之后的所述成型工作台(3′)相对应的弯卷金属薄板条带(4)的最小曲率半径。

4.根据权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：每个成型工作台(3、3′)和至少一个精加工工作台(5)包括两个竖直的立柱(31)，该两个竖直的立柱支撑着两个沿立柱(31)滑动的水平横梁(32)，沿着每个所述横梁(32)滑动地设置了两个滑靴(33)，在每个滑靴上设置了枢轴(34)，该枢轴作为承载着其中一个成型滚轮(8、8′、8″；91)的单元(35)的转动支点。

5.根据权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：属于第一成型工作台(3)的各对成型滚轮(8、8′、8″)对金属薄板条带(4)的最外侧区域执行变形加工，属于第一成型工作台(3)之后的成型工作台(3′)的成对成型滚轮(8′、8″)对金属薄板条带(4)的内侧区域执行变形加工。

6.根据权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：所述机器还包括保持工作台(12)，每个保持工作台位于成型工作台(3、3′)的后方。

7.根据权利要求6所述的机器(1)，其特征在于：每个保持工作台(12)包括两个固定到立柱(31)上的引导件(81)，每个引导件都允许承载着滚轮(83)的滑靴(82)沿着倾斜轴线平动，滚轮(83)具有凹面型廓，在两个邻近的成型工作台(3、3′)之间，凹面型廓能对金属薄板条带(4)进行引导和支撑。

8.根据权利要求7所述的机器(1)，其特征在于：每个滚轮(83)的上部部分具有盘形元件(84)，该盘形元件从滚轮(83)的本体突伸出，能保持住金属薄板条带(4)的边缘(6)。

9.根据权利要求4所述的机器(1)，其特征在于：至少一个精加工工作台(5)的各个单元(35)承载着成型滚轮(91)，成型滚轮(91)作用在已弯卷的金属薄板条带(4)的外表面上，以形成管件(2)；所述机器还包括滚轮(92)、以及杆件(93)，在形成管件(2)的金属薄板条带(4)的边缘(6)之间，杆件(93)能够对滚轮(92)的位置进行调整。

10.根据权利要求9所述的机器(1)，其特征在于：所述至少一个精加工工作台(5)的各个单元(35)承载着的成型滚轮(91)具有凹面形的型廓，该凹面的曲率是恒定的，在对其中一个管件(2)进行制造过程中，该曲率等于与精加工工作台(5)相对应的弯卷金属薄板条带(4)所具有的最大曲率值，所述管件(2)是在无需更换成型工作台(3、3′)的成型滚轮(8、8′、8″)的情况下所能制造出的管件；滚轮(92)具有凸出的V形型廓。