CN101961826B - 用于连续成形方管的可变线性几何机 - Google Patents

用于连续成形方管的可变线性几何机 Download PDF

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Abstract

用于连续成形方管的可变线性几何机，顺序地包括：逐渐弯曲板条的成形工位；用于使弯曲的板条的边缘进一步接近以用于最后焊接的至少一个精整工位；和方管的至少一个最后焊接工位；每个成形工位包括安装在水平轴上的两对机动化成形辊，所述成形辊对彼此面对并且执行沿相反方向的水平运动以将它们的距离调节到板条的宽度；每对中的上辊进一步执行水平运动/竖向运动以至少将它们的距离和离下辊的距离调节到板条的厚度。

Description

用于连续成形方管的可变线性几何机
技术领域
本发明的目标是一种用于连续成形方管(即，方形或矩形轮廓)的“可变线性几何”机，其包括用于逐渐弯曲板条的多个成形工位，之后是用于使由成形工位弯曲的板条的边缘进一步接近以用于最后焊接的至少一个精整工位，和方管的至少一个最后焊接工位。
背景技术
通过连续弯曲板条成形方管的机器在本领域中是公知的并且顺序地包括多个工位，在这些工位中板条由成对的共轭辊(即，具有呈现互补轮廓的凹槽)逐渐变形。
这样的已知机器具有的缺点在于当希望(或需要)改变待生产的管的尺寸时它们必须更换辊对，这导致可变机器停工延迟，从而降低系统生产率。
为了克服前述严重缺陷，提出了通过连续弯曲板材来成形方管的机器，其中成形工位的辊对中的上辊执行沿着倾斜轴的运动，所述倾斜轴沿着相应下辊的凹槽的二等分线放置，这允许相同的辊对用于生产其尺寸落在大致较宽范围内的方管。
在一些用于成形方管的已知机器中，每个工位只包括一对辊，仅仅弯曲板条的一个边缘(备选地，右边缘和左边缘)：这样的机器笨重且昂贵，原因是它们必须包括数量很多的成形工位。
发明内容
本发明的目标是提供一种用于成形方管的“可变线性几何”机，其改善了已知成形机的性能，原因是它允许增加可以生产的方管的尺寸范围而不必更换辊对。
根据本发明的一种用于连续成形方管的机器能够实现上述目标，该机器顺序地包括：逐渐弯曲板条的成形工位；用于使弯曲的板条的边缘进一步接近以用于最后焊接的的至少一个精整工位；和方管的至少一个最后焊接工位。
每个成形工位包括安装在水平轴上(即，平行于板条的平面)的两对机动化成形辊，所述成形辊对彼此面对并且执行沿相反方向的水平运动以将它们的距离调节到板条的宽度；每对中的上辊进一步执行水平运动/竖向运动(即，平行和/或正交于板条的平面)以至少将它们的距离和离下辊的距离调节到板条的厚度。
两对成形辊的水平运动是互补的，一对成形辊的上辊的水平和竖向运动优选地独立于同一对成形辊的另一上辊的水平和竖向运动。
在不脱离本发明的范围的情况下，彼此面对的两对成形辊的上辊可以执行相同宽度的水平和/或竖向运动。
每对成形辊的下辊的旋转轴彼此对准。
每个成形工位还包括两个肩部，所述肩部承载适合于允许成形工位的成形辊执行前述运动的机构。
每个精整工位包括：放置在正被成形的方管下方并且具有圆柱形状的一个空转(idle)成形辊；放置在正被成形的方管侧面并且具有截头圆锥形状的两个空转成形辊，其执行水平运动以将它们的距离调节到板条宽度；和放置在正被成形的方管上方并且具有双锥形状的两个空转成形辊，其执行竖向运动以至少将它们的距离和离下辊的距离调节到正被成形的管的尺寸。
放置在正被成形的方管的一个侧面的成形辊的水平运动优选地独立于放置在正被成形的方管的另一侧面的成形辊的水平运动；放置在正被成形的方管上方的成形辊中的一个的竖向运动优选地独立于放置在正被成形的方管上方的另一成形辊的竖向运动。
在不脱离本发明的范围的情况下，放置在正被成形的方管的侧面的两个成形辊可以执行相同幅度的水平运动和/或放置在正被成形的方管上方的两个成形辊可以执行相同幅度的竖向运动。
每个精整工位还包括肩部，所述肩部承载适合于允许放置在正被成形的方管的侧面上的成形辊和放置在所述管上方的那些成形辊执行前述运动的机构。
根据本发明的机器被称为“可变线性几何”机，原因是它允许通过改变辊对和/或每对中的至少一个辊的往复位置生产不同尺寸的方管。
附图说明
现在将参考在附图中示出的纯示例性(和因此非限定性)实施例描述本发明，其中：
图1示意性地显示了根据本发明的用于成形方管的机器的俯视图(图1a)和侧视图(图1b)；
图2和3示意性地显示了图1中的机器的透视图(图2)，俯视图(图3a)和侧视图(图3b)，为了仅仅显示成形辊和正被成形的方管而去除了成形辊的覆盖元件和支撑机构；
图4在截面图中示意性地显示了对应于单一成形和精整工位的成形辊和正被成形的方管；
图5示意性地显示了根据正交于板条的平面的平面截取的、去除了覆盖元件的成形工位；
图6示意性地显示了分别根据正交于板条的平面的平面(图6a)和根据平行于板条的平面的平面(图6b)截取的、去除了覆盖元件的精整工位。
具体实施方式
在附图中相应元件将由相同的参考数字表示。
图1示意性地显示了根据本发明的用于成形方管32的机器31的俯视图(图1a)和侧视图(图1b)，该机器顺序地包括板条34(其沿箭头E的方向进入机器31)的成形工位33、至少一个精整工位35和至少一个焊接工位(本身是已知的，并且在图1-4中被省略)，管32沿箭头U的方向离开焊接工位。
在图1-4所示的实施例中，机器31包括五个成形工位33和三个精整工位35而不脱离本发明的范围，成形工位33和精整工位35的数量可以变化以满足特定机器31的特殊需要。
将参考图2-5描述成形工位33并且将参考图2-4和图6描述精整工位35。
图2和3示意性地显示了图1的机器31的透视图(图2)，俯视图(图3a)和侧视图(图3b)，为了仅仅显示成形辊1-22和正被成形的方管32而去除了成形辊1-22的覆盖元件以及支撑和/或移动机构。
通过图2和3可清楚发现，每个成形工位33包括使板条34的两个边缘同时变形的彼此面对的两对成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10；根据本发明的机器31因此比已知机器更加紧凑和更廉价，在已知机器中每个成形工位包括仅仅弯曲板条的单一边缘(备选地，右边缘和左边缘)的单对成形辊。
由图4中的截面图可以最佳地看到，在每个成形工位33中每对成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10的下辊2，4，6，8，10的旋转轴45(图5)彼此对准并且平行于板条34的平面；在每个精整工位35中放置在正被成形的方管32下方的成形辊12，16，20的旋转轴平行于板条34的平面和放置在正被成形的方管32上方的成形辊13，14；17，18；21，22的旋转轴，而放置在正被成形的方管32的侧面的每对成形辊11；15；19的旋转轴彼此平行并且正交于板条34的平面。
申请人通过实验验证了成形辊的旋转轴的这种布置是有利的，原因是它允许实现用于成形方管的很紧凑的机器。
在图4中可以最佳地看到板条34逐渐变形以获得在图2和3中可见的方管32，图4在截面图中示意性地显示了成形辊1-22、在成形工位33中逐渐变形的板条34(图4a-4e)和在精整工位35中正被成形的方管32(图4f-4h)。
图5示意性地显示了根据正交于板条34的平面的平面截取的、去除了覆盖元件的成形工位33。
在图5所示的实施例中，成形工位33包括成形辊对1和2，但是以下描述也适用于属于机器31的其他成形工位33。
成形工位33包括在水平导向器上滑动的两个肩部44，每个肩部承载由水平轴45承载一对成形辊1，2；适合于允许两对成形辊1，2执行沿相反方向的水平运动以使成形辊对1，2之间的距离适合板条34的宽度的机构；适合于允许两对成形辊1，2中的每个上辊1执行竖向运动以使上辊1离下辊2的距离适合板条34的厚度的机构47；和适合于允许成形辊对1，2中的上辊1执行水平运动以使上辊1之间的距离和离肩部44的距离适合板条34的厚度的机构48。
承载上辊1的水平轴45在形成于肩部44中的通孔内滑动，而承载两个下辊2的那些是固定的。上辊1中的一个的竖向和/或水平运动具有(或可以具有)不同于另一上辊1的竖向和/或水平运动的幅度以补偿板条34的厚度的任何不规则。
在图5所示的实施例中，适合于允许两对成形辊1，2执行沿相反方向的水平运动以使成形辊对1，2之间的距离适合板条34的宽度的所述机构由机动化蜗杆46’组成，所述机动化蜗杆啮合与肩部44一体化并且为了简化图示在图5中被省略的固定螺帽；机构47由滑动器组成，所述滑动器在与肩部44一体化的竖向导向器上滑动并且例如由机动化蜗杆-螺帽组驱动，承载上辊1中的一个的轴45。
在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可以通过与仅仅是示例性的和非限定性的前述方法不同的其他已知方法制造肩部44和移动成形辊1和2的那些机构。
图6示意性地显示了分别根据正交于板条34的平面的平面(图6a)和根据平行于板条34的平面的平面(图6b)截取的、去除了覆盖元件的精整工位35。
在图6所示的实施例中，精整工位35包括放置在正被成形的方管32下方的成形辊12、放置在正被成形的方管32的侧面的成形辊11和放置在正被成形的方管32上方的成形辊13和14，但是以下描述也适用于属于机器31的其他精整工位35。
精整工位35包括承载放置在正被成形的方管32下方的成形辊12的肩部49、适合于允许放置在正被成形的方管32的侧面的成形辊11执行水平运动的机构50和适合于允许放置在正被成形的方管32上方的成形辊13，14执行竖向运动的机构51。
为了补偿板条34的厚度的任何不规则，放置在方管32的侧面的成形辊11中的一个的水平运动具有(或可以具有)不同于放置在正被成形的方管32的另一个侧面的成形辊11的水平运动的幅度，并且放置在正被成形的方管32上方的成形辊13的竖向运动具有(或可以具有)不同于放置在正被成形的方管32上方的另一成形辊14的竖向运动的幅度。
在图6所示的实施例中，机构50由在与肩部49一体化的水平导向器上滑动、由千斤顶(jack)移动的滑动器组成，并且机构51由在与肩部49一体化的竖向导向器上滑动并且由千斤顶移动的滑动器组成，但是在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可以通过与仅仅是示例性的和非限定性的前述方法不同的其他已知方法制造肩部49和机构50和51。
因此，本申请公开了一种用于连续成形方管32的机器31，顺序地包括：适合于逐渐弯曲板条34的至少一个成形工位33；适合于使弯曲的板条34的边缘36进一步接近的至少一个精整工位35；和方管32的至少一个焊接工位，所述机器31的特征在于：-每个成形工位33包括安装在平行于板条34的平面的轴45上的两对机动化成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10，所述成形辊对彼此面对并且执行平行于板条34的平面的运动，每对1，2；3，4；5，6；7，8；9，10的上辊1，3，5，7，9进一步执行平行于和/或正交于金属板(34)的平面的运动；-每个精整工位35包括：放置在正被成形的方管32下方的至少一个空转成形辊12；16；20；放置在正被成形的方管32的侧面的两个空转成形辊11；15；19，其执行平行于板条34的平面的运动；放置在正被成形的方管32上方的两个空转成形辊13，14；17，18；21，22，其执行正交于板条34的平面的运动。
有利地，属于每个成形工位33的两对成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10使板条34的两个边缘同时变形。
有利地，成形工位33的两对成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10的平行于板条34的平面的运动是同时的。
有利地，属于成形工位33的一对成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10的上辊1，3，5，7，9中的一个的平行于以及正交于板条34的平面的运动独立于同一对成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10的另一上辊1，3，5，7，9的运动。
有利地，属于成形工位33的每对成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10的下辊2，4，6，8，10的旋转轴彼此对准并且平行于板条34的平面。
有利地，在精整工位35中，放置在正被成形的方管32下方的成形辊12，16，20的旋转轴平行于板条34的平面以及放置在正被成形的方管32上方的成形辊13，14；17，18；21，22的旋转轴，并且放置在正被成形的方管32的侧面的每对成形辊11，15，19的旋转轴彼此平行并且正交于板条34的平面。
有利地，在精整工位35中，放置在正被成形的方管32的一个侧面的成形辊11，15，19的平行于板条34的平面的运动独立于放置在正被成形的方管32的另一侧面的成形辊11，15，19的平行于板条34的平面的运动，并且放置在正被成形的方管32上方的成形辊13，14；17，18；21，22中的一个的正交于板条34的平面的运动独立于放置在正被成形的方管32上方的另一成形辊13，14；17，18；21，22的正交于板条34的平面的运动。
有利地，成形工位33还包括：适合于在平行于板条34的平面的导向器上滑动的支撑机构44，每个所述支撑机构45承载由平行于板条34的平面的轴45承载的一对成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10；适合于允许所述成形辊对1，2；3，4；5，6；7，8；9，10执行平行于板条34的平面的两种相反运动的机构，所述相反运动适合于使所述成形辊对1，2；3，4；5，6；7，8；9，10之间的距离适合板条34的宽度；适合于允许所述成形辊对1，2；3，4；5，6；7，8；9，10的每个上辊1，3，5，7，9执行正交于板条34的平面的运动的机构47，所述运动适合于使每对成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10的上辊1，3，5，7，9离下辊2，4，6，8，10的距离适合板条34的厚度；和适合于允许所述成形辊对1，2；3，4；5，6；7，8；9，10的上辊1，3，5，7，9执行平行于板条34的平面的运动的机构48，所述运动适合于使上辊1，3，5，7，9之间的距离和离支撑机构44的距离适合板条34的厚度；承载上辊1，3，5，7，9的轴45适合于在形成于支撑机构44中的通孔内滑动，承载下辊2，4，6，8，10的轴45是固定的。
有利地，一对成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10的上辊1，3，5，7，9的正交于和/或平行于板条34的平面的运动相对于同一对成形辊1，2；3，4；5，6；7，8；9，10的另一上辊1，3，5，7，9的运动在宽度上是不同的。
有利地，精整工位35还包括：适合于承载放置在正被成形的方管32下方的成形辊12，16，20的支撑机构49；适合于允许放置在正被成形的方管32的侧面的成形辊11，15，19执行平行于进入板条34的平面的运动的机构50；和适合于允许放置在正被成形的方管32上方的成形辊13，14；17，18；21，22执行正交于进入板条34的平面的运动的机构51。
有利地，放置在正被成形的方管32的侧面的成形辊11，15，19中的一个的平行于进入板条34的平面的运动相对于放置在正被成形的方管32的另一侧面的成形辊11，15，19的平行于进入板条34的平面的运动在宽度上是不同的，并且放置在正被成形的方管32上方的成形辊13，14的正交于进入板条34的平面的运动相对于放置在正被成形的方管32上方的另一成形辊14，13的正交于进入板条34的平面的运动在宽度上是不同的。
在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可以将本领域的普通经验和/或自然发展所提出的变化和改进应用于先前所述的用于成形方管的可变线性几何机。

Claims (11)

1.一种用于在不用为了改变要制造的方管的尺寸而更换辊对的情况下连续成形方管(32)的可变线性几何机器(31)，所述机器顺序地包括：
适合于逐渐弯曲板条(34)的至少一个成形工位(33)；
适合于使弯曲的板条(34)的边缘(36)进一步接近的至少一个精整工位(35)；和
方管(32)的至少一个焊接工位，所述机器(31)的特征在于：
-每个成形工位(33)包括安装在平行于板条(34)的平面的轴(45)上的两对机动化成形辊(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)，所述成形辊对彼此面对并且沿相反方向执行平行于板条(34)的平面的运动以将成形辊对的距离调节至板条的宽度，每对成形辊(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)中的上辊(1，3，5，7，9)进一步执行平行于和/或正交于板条(34)的平面的运动；
-每个精整工位(35)包括：
放置在正被成形的方管(32)下方的至少一个空转成形辊(12；16；20)；
放置在正被成形的方管(32)的侧面的两个空转成形辊(11；15；19)，其执行平行于板条(34)的平面的运动以将这两个空转成形辊的距离调节至板条的宽度；
放置在正被成形的方管(32)上方的两个空转成形辊(13，14；17，18；21，22)，其执行正交于板条(34)的平面的运动。
2.根据权利要求1所述的机器(31)，其特征在于：属于每个成形工位(33)的两对成形辊(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)使板条(34)的两个边缘同时变形。
3.根据权利要求1所述的机器(31)，其特征在于：成形工位(33)的两对成形辊(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)的平行于板条(34)的平面的运动是同时的。
4.根据权利要求1所述的机器(31)，其特征在于：属于成形工位(33)的一对成形辊(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)的上辊(1，3，5，7，9)中的一个的平行于以及正交于板条(34)的平面的运动独立于同一对成形辊(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)的另一上辊(1，3，5，7，9)的运动。
5.根据权利要求1所述的机器(31)，其特征在于：属于成形工位(33)的每对成形辊(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)的下辊(2，4，6，8，10)安装在其上的轴(45)彼此对准。
6.根据权利要求1所述的机器(31)，其特征在于：在精整工位(35)中，放置在正被成形的方管(32)下方的成形辊(12，16，20)的旋转轴平行于板条(34)的平面以及放置在正被成形的方管(32)上方的成形辊(13，14；17，18；21，22)的旋转轴，并且放置在正被成形的方管(32)的侧面的每对成形辊(11，15，19)的旋转轴彼此平行并且正交于板条(34)的平面。
7.根据权利要求1所述的机器(31)，其特征在于：在精整工位(35)中，放置在正被成形的方管(32)的一个侧面的成形辊(11，15，19)的平行于板条(34)的平面的运动独立于放置在正被成形的方管(32)的另一侧面的成形辊(11，15，19)的平行于板条(34)的平面的运动，并且放置在正被成形的方管(32)上方的成形辊(13，14；17，18；21，22)中的一个的正交于板条(34)的平面的运动独立于放置在正被成形的方管(32)上方的另一成形辊(13，14；17，18；21，22)的正交于板条(34)的平面的运动。
8.根据权利要求1所述的机器(31)，其特征在于：成形工位(33)还包括：
适合于在平行于板条(34)的平面的导向器上滑动的成形工位支撑机构(44)，每个所述成形工位支撑机构(44)承载安装在所述平行于板条(34)的平面的轴(45)上的一对成形辊(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)；
适合于允许所述成形辊对(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)执行平行于板条(34)的平面的两种相反运动的机构，所述相反运动适合于使所述成形辊对(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)之间的距离适合板条(34)的宽度；
适合于允许所述成形辊对(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)的每个上辊(1，3，5，7，9)执行正交于板条(34)的平面的运动的机构(47)，所述正交于板条(34)的平面的运动适合于使每对成形辊(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)的上辊(1，3，5，7，9)离下辊(2，4，6，8，10)的距离适合板条(34)的厚度；和
适合于允许所述成形辊对(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)的上辊(1，3，5，7，9)执行平行于板条(34)的平面的运动的机构(48)，所述平行于板条(34)的平面的运动适合于使上辊(1，3，5，7，9)之间的距离和离成形工位支撑机构(44)的距离适合板条(34)的厚度；
所述成形辊对(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)中的上辊(1，3，5，7，9)安装于其上的轴(45)适合于在形成于成形工位支撑机构(44)中的通孔内滑动，所述成形辊对(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)中的下辊(2，4，6，8，10)安装于其上的轴(45)是固定的。
9.根据权利要求8所述的机器(31)，其特征在于：一对成形辊(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)的上辊(1，3，5，7，9)的正交于和/或平行于板条(34)的平面的运动相对于同一对成形辊(1，2；3，4；5，6；7，8；9，10)的另一上辊(1，3，5，7，9)的运动在宽度上是不同的。
10.根据权利要求1所述的机器(31)，其特征在于：精整工位(35)还包括：
适合于承载放置在正被成形的方管(32)下方的成形辊(12，16，20)的精整工位支撑机构(49)；
适合于允许放置在正被成形的方管(32)的侧面的成形辊(11，15，19)执行平行于进入板条(34)的平面的运动的机构(50)；和
适合于允许放置在正被成形的方管(32)上方的成形辊(13，1；17，18；21，22)执行正交于进入板条(34)的平面的运动的机构(51)。
11.根据权利要求10所述的机器(31)，其特征在于：放置在正被成形的方管(32)的侧面的成形辊(11，15，19)中的一个的平行于进入板条(34)的平面的运动相对于放置在正被成形的方管(32)的另一侧面的成形辊(11，15，19)的平行于进入板条(34)的平面的运动在宽度上是不同的，并且放置在正被成形的方管(32)上方的成形辊(13，14)的正交于进入板条(34)的平面的运动相对于放置在正被成形的方管(32)上方的另一成形辊(14，13)的正交于进入板条(34)的平面的运动在宽度上是不同的。
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