CN103003007B - 半成品的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种用于长形的具有至少两个不同成型的预给定长度的区段(37；38)的半成品(30)的制造方法利用接下来的各步骤。借助于转动的轧辊(39；40)轧制连续供给的金属线(31)。轧辊(39；40)沿其圆周具有带有轧制轮廓(45；46)的第一扇形段(44)和无轧制轮廓的第二扇形段(49)，所述轧制轮廓将一轮廓轧制到金属线(31)的第一区段(37)中，所述第二扇形段相对金属线无接触地转动。其中，在轮廓的轧制过程中这样适配轧辊(39；40)的转速，即，使轧制轮廓(45；46)的速度等于金属线供给速度。而在无接触的转动过程中，这样适配轧辊(39；40)的转速，即，相应于第二区段(38)的一预给定的长度无接触地从轧辊旁边移过金属线的一定长度。从改型的金属线中分离具有第一区段(37)和第二区段(38)的半成品(30)。

Description

半成品的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于一种半成品、特别是一种长形的设有至少两个不同成型的区段的半成品例如一种锚栓的制造方法。

发明内容

按照本发明的用于一种长形的具有至少两个不同成型的预给定长度的区段的半成品的制造方法利用以下各步骤。借助于一转动的轧辊纵向轧制一连续供给的金属线。在纵向轧制时绕一轴转动轧辊，该轴垂直于金属线的一输送方向。轧辊沿其圆周具有带有一轧制轮廓的第一扇形段和无轧制轮廓的第二扇形段，该轧制轮廓将一轮廓轧制到金属线的第一区段中，该第二扇形段相对金属线无接触地转动。金属线由轧辊交替地逐段被构造且逐段不被构造。在轮廓的轧制过程中，这样适配轧辊的转速，即，使轧制轮廓的速度等于金属线的供给速度。可能由金属线的不期望的打滑产生速度的较小的偏差。在无接触的转动过程中，这样适配轧辊的转速，即，相应于第二区段的一预定的长度无接触地从轧辊旁边移过金属线的一定长度。可以不依赖于使用的轧辊和第一区段的长度调整第二区段的长度。可以有利地在不改装生产线或轧辊的情况下调整第二区段的长度。从改型的金属线上分离出具有第一区段和第二区段的半成品。在轧制以后实现金属线的分开。

在一个实施形式中，用另一轧辊纵向轧制在第一区段中改型的连续的金属线。在分割成半成品之前继续构造该金属线。该另一轧辊沿其圆周具有带有一轧制轮廓的第一扇形段和无轧制轮廓的第二扇形段，该轧制轮廓将另一轮廓轧制到该金属线中，该第二扇形段相对金属线无接触地转动。在另一轮廓的轧制过程中，这样适配轧辊的转速，即，使轧制轮廓的速度等于金属线在该另一轧辊之前的速度。在无接触的转动过程中，这样适配轧辊的转速，即，使另一轮廓的轧制与第一区段同步。该方法能够连续输送金属线。两个或其他的轧辊可以独立地且并行加工金属线。利用无轧制轮廓的各扇形段，使到金属线上的轧制和已在金属线中模压的结构同步。借此，特别是也可以至少部分地平衡由于周期性地出现的延长而产生的金属线的速度变化。另一轮廓可以用于第一区段的进一步的构造或用于模压轮廓到第二区段中。

一个实施形式设定，在轧辊与另一轧辊之间沿一轨迹引导金属线。轨迹的路程长度通过一步进器同步于轧辊的转动这样改变，使得将金属线以一不变的速度向另一轧辊供给。金属线通过前面的轧辊的延长导致金属线的速度的提高。然而，速度不是不变的，而是变化的，这可以通过一相对前面的轧辊更快转动的后面的另一轧辊来平衡。速度取决于，前面的轧辊是否对金属线改型或使金属线不改型地通过。已知的是，通过路程长度的同步的改变可以平衡速度变化，这特别因此是通用的，因为周期性发生速度变化。金属线的一“快的”部分区域(该区域以一较高的速度离开前面的轧辊)与一“缓慢的”部分区域相比(该区域与快的部分区域相比较慢地离开前面的轧辊)通过一较长的轨迹引导。这样扣除路程长度的差异，即两个部分区域直到后面的另一轧辊需要等长。借此，金属线在后面的轧辊之前保持一不变的平均速度。路程长度的改变基本上与金属线的当前的速度成比例。可以通过一调节装置控制步进器，该调节装置将金属线在后面的另一轧辊之前的速度作为调节量调节并且将其调到一作为理想值的平均速度。

一个实施形式设定下述各步骤：将至少两个纵向延伸的槽轧制到至少其中一个区段中且将螺纹轧制到侧面地通过各槽限定的扇形段中，其中，各螺纹线没有各槽深。制成的螺纹环绕地通过各槽分成多个节段。通过一配属的轧辊制造螺纹的每一节段。将轧制轮廓的尺寸选择成使轧制轮廓沿毛坯的圆周从一槽延伸到另一槽。轧制轮廓的各侧面的边缘嵌入各槽中。由于基于各槽的深度用于螺纹的轧制轮廓没有材料挤出，避免因各轧辊的边缘产生的毛刺。毛刺可能妨碍螺纹线。

一个实施形式设定，将一颈部和一扩张体轧制到第一区段中而将螺纹轧制到第二区段中。

附图说明

以下描述借助各示例的实施形式和附图说明本发明。其中：

图1示出锚定器，

图2用于锚定器的生产线，

图3示出展开的轧制轮廓，

图4至9示出一锚栓在制造过程中的各阶段。

相同的或功能相同的元件通过相同的附图标记表明于各图中，就这方面不另外说明。

具体实施方式

图1示出一种锚定器10Cz，所述锚定器示例性构成为扩张锚定器，该扩张锚定器包括一锚栓11和一扩张套12。锚栓11沿其轴线13具有一扩张体14、一颈部15、一杆部16和螺纹17。扩张套12沿锚栓11可运动地预装在颈部15上。扩张套12的外径18与扩张体14的最大直径19大致是大小相等的。将锚定器10Cz打入一具有相应于扩张套12的外径18的直径的钻孔中。一在颈部15与螺纹17之间的环形的凸缘20可以阻止扩张套12从锚栓11上滑脱。在例如借助于一螺母21相对基础张紧锚定器10Cz时，将扩张体14拉进扩张套12中并且将扩张套12夹紧在钻孔的侧壁上。

图2示出用于一半成品30Cz的生产线的一示意图，特别是用于上述锚定器10Cz的锚栓11。在金属线31分成多个半成品30Cz之前，金属线31通过多个彼此跟随的轧辊改型。

金属线31可以例如卷绕在一供应卷筒32上供给。金属线31的长度典型地处在几百米的范围内，并且与待制造的具有一至几分米长度的半成品30Cz相比可以称作无限长的。金属线31的实心横截面优选是圆形的，当半成品30Cz设有一螺纹17时尤其如此。金属线31的直径33优选是不变的并且与待制造的半成品30Cz的径向尺寸相协调，例如在半厘米到五厘米的范围内。金属线31的直径33例如可以等于螺纹17的中径、亦即约为螺纹17的外径和内径的平均值。由此典型地，直径33比金属线31的长度小许多数量级、例如小于千分之一。

展开装置34从供应卷筒32上以一优选不变的速度接纳金属线31。展开装置34例如具有至少一对输送辊35，所述输送辊对置地在金属线31上压紧。各输送辊35以一不变的转速(速度)转动。

将连续的金属线31向第一轧机机架36供给，该第一轧机机架交替地使金属线31的各第一区段37变形而可以使金属线31的各第二区段38不改变地通过。在各第一区段37的区域内的横截面面积相对初始的横截面面积(如其例如仍在各第二区段38中存在的)缩小。

第一轧机机架36可以具有一上轧辊39和一下轧辊40，在它们之间穿过金属线31。两轧辊39、40绕其上轴41或下轴42以一可调的转速转动。轴41、42垂直于金属线31的运动方向43。上轧辊39和下轧辊40的转向顺着金属线31的运动方向43，由此产生两轧辊39、40的相反的转向。轧辊39、40的转向优选保持不改变。

在上轧辊39的圆周上在一扇形段44中设置一轧制轮廓45。下轧辊40可以设有一镜面对称于轧制轮廓45的轧制轮廓46，它们共同滚压地预给定一空腔。沿至少一个方向，轧制轮廓45、46将空腔限制到下述尺寸上，其小于金属线31的直径33。轧制轮廓45、46在一个垂直于轴41、42并通过金属线31的轴线47的平面内的间距例如小于金属线31的直径33。金属线31在与轧制轮廓45、46的接触中被挤压。金属线31的材料的一部分沿径向方向流去，一部分沿轴线47流去，由此产生金属线31的横截面面积的减小和延长。

轧制轮廓45可以例如构成成形扩张体14和颈部15。图3以纵剖面示出轧制轮廓45、46的展开示图。金属线31的改型的第一区段37得到类似于轧制轮廓45、46的形状，该形状由于金属线31的延长被延展。固定地通过轧制轮廓45、46的长度预给定第一区段37的一长度48。

在用轧制轮廓45、46轧制的过程中以一第一转速(旋转速度)转动轧辊39、40。该第一转速这样协调，即，使轧制轮廓45、46的表面和金属线31几乎同样快地运动。在此，重要的是金属线31在轧辊39、40之前的速度，将该速度称作供给速度。当改型的金属线31从轧辊39、40中出来时，改型的金属线31由于延长加速到更高的速度。因为供给的金属线31和轧制轮廓45、46的表面大致等快地运动，避免金属线31在轧辊39、40之前的聚集或金属线31通过轧辊39、40的拉伸。通过轧制轮廓45、46的径向作用实现金属线31的改型。当金属线31以稍微打滑通过轧辊39、40引导时，供给速度和轧辊的速度的微小的可忽略的偏差可能是必要的。

轧制轮廓45只占据上轧辊39的圆周的一部分。邻接带有轧制轮廓45的扇形段44，连接没有轧制轮廓的空着的扇形段49。具有轧制轮廓45的扇形段44可以占据第一角度50且空着的扇形段49占据第二角度51。第一角度50基本上通过第一区段37要求的长度48和上轧辊39的直径预给定。第二角度51(因为轧辊39通常只以确定的直径可获得)不能自由选择，而相应于圆周扣除第一角度50的留下的剩余部分。按照上轧辊39的直径，可以沿圆周设置一对或多对带有轧制轮廓45的扇形段44和空着的扇形段49。所示的实例具有两个带有轧制轮廓45的扇形段44和两个空着的扇形段49。下轧辊40同样具有空着的扇形段52。空着的扇形段49在上轧辊39转动时与金属线31保持间距并且不产生改型。金属线31进一步地连续地通过轧辊39、40输送。由此，邻接第一被改型的区段37，产生一不变的第二区段38，该第二区段不由轧辊39、40改变。

轧辊39、40在第二区段38之后模压下一锚栓11或另一半成品30Cz的另一第一区段37。在所述实例中，通过接连辊压的各第一区段38的间距限定第二区段38的长度53。通过轧辊39、40的转速向不同于第一转速的另一转速的改变实现第二区段38的期望的长度53。以保留的第一转速，第二区段38的长度53与第一区段37的长度48成比例地通过第二角度51对第一角度50的比例预给定。通过转速降到一第二转速，可以将第二区段38的长度53增大到一比通过角度比例预给定的更大的长度。调整的长度53反比例于轧辊39、40的转速。

如果例如拟实现第二区段38对第一区段37的比所属的角度比例更大的长度比例，则只要不改型的空着的扇形段49、52与金属线对置相对第一转速降低轧辊39、40的转速。一旦空着的扇形段49的开始部与金属线31对置，亦即金属线31不再由轧制轮廓45、46接触，则传感器54就检测到。将轧辊39、40的转速现在对金属线31无影响地降到一第二转速。展开装置34例如依然沿轧辊39、40以一已知的速度移动金属线31。这样选择第二转速，即使金属线31的速度与时间间隔的乘积相应于第二区段38的期望的长度48，关于所述时间间隔，从空着的扇形段49的旁边移过金属线。空着的扇形段49的末端以传感器54检测到并且在轧制轮廓45、46重新接触金属线31之前，轧辊39、40加速到第一转速。

将部分改型的金属线31连续地向一后面的轧机机架55供给。后面的轧机机架55同样具有两个带有轧制轮廓57的轧辊56。在带有轧制轮廓57的各扇形段58的旁边沿轧辊56的圆周设置各自由的或空着的扇形段59。轧制轮廓57可以不同于轧制轮廓45、46。在所示实例中，轧制轮廓45、46将螺纹17轧制到锚栓11的第二区段38中。

在一开始位置，空着的扇形段59可以对置于金属线31定位，借此金属线31可以与轧辊56不接触地通过。在轧辊56之前一传感器装置60、例如一图像检测装置探测金属线31的形状。传感器装置60监测，是否第二区段38的开始部经过传感器装置60，并且在肯定的结果情况下发出一控制信号。第二区段38的开始例如通过扩张体14辨识，其标记第一区段37的末端。有利地，第一轧辊39可以将标记例如一凹槽、一台阶61轧制到金属线31中，该金属线由传感器装置60检测。轧辊56对控制信号作出反应加速到用于轧制的转速，其中，轧制轮廓57的表面速度等于金属线31直接在轧辊56之前的速度。该速度可以例如通过各随动辊62确定，各随动辊在各轧辊56之前贴紧金属线31。加速的开始与轧辊56的开始的位置和传感器装置60离轧辊56的间距相协调，接着，轧制轮廓57的开始部接触第二区段38的开始部。各轧辊56与在金属线31上已存在的结构同步。在用轧制轮廓57轧制以后，改变轧辊的转速，以便实现轧制轮廓57与下一第二区段38的同步。轧辊56的转速基本上这样适配，即第一区段37刚好可以无阻碍地通过。所述转速依赖于用于轧制的转速、两个区段37、38的长度比例以及两个扇形段59、58的角度比例而被调整。

金属线31在后面的轧机机架55之前沿一轨迹63引导。金属线31穿过一前面的静止的辊对64和一后面的静止的辊对65。在两辊对64、65之间设置另一辊对，它构成一步进器66。步进器66可以在一连接杆(Kulisse)67中垂直于或倾斜于一从前面的辊对64到后面的辊对65的连接线移动。通过步进器66改变从前面的辊对64到后面的辊对65的轨迹63的路程长度。路程长度的改变大致与步进器66在连接杆67中的移动成比例。一速度传感器62确定金属线31在后面的辊对66上的速度。例如其中一个辊是空转的并且设有一转速计。一调节装置68测定检测的金属线31的速度相对一平均速度形式的理想值的差值。步进器66对调节作出反应在一过高的速度情况下被进一步偏移，以便增大路程长度，以及在一过低的速度情况下被拉回，比便减小路程长度。平均速度作为理想值而被预给定并且是金属线31在前面的辊对66上的速度的时间上的平均值。金属线31的速度在前面的轧辊39的输出部上的改变通过步进器66平衡，由此在后面的轧辊56的输入部上得到一不变的速度。

在生产线的末端上设置一分离装置69。分离装置69连续地从改型的金属线31中切下各半成品30Cz。每一半成品30Cz具有一第一区段37和一第二区段38。两个区段37、38中的至少一个由生产线按长度改型。分离装置69可以例如借助于一传感器装置70来控制，该传感器装置对标记61作出反应。

示例性示出的生产线只具有两个机架36、55，用以构造两个区段37、38。机架和轧辊的数目按照待制造的结构的复杂性和金属线31需要的改型程度确定。这样为了形成第一区段37可能需要多个分改型步骤和机架。生产线也可以用不同的机架加工三个或更多个区段。一机架可以以一不具有轮廓的扇形段让金属线的第一和第二区段通过并且只加工第三区段。由两个其他的机架独立地对第一和第二区段改型。

一单个的机架可以具有一个、两个或更多个轧辊，它们加工金属线的不同的节段。

图4至9示出一锚栓11的各中间产品的示例的纵剖面图，该锚栓用一上述的轧制生产线制造。

利用第一轧机机架用各轧辊上的轧制轮廓形成颈部15、扩张体14和在第一区段37与第二区段38之间的凹槽61。金属线31的其他的区段借助于各轧辊的空着的扇形段不改变地通过第一轧机机架。

选择性地，另一轧机机架设置为，其将扩张体14的横截面修整到一八角形的横截面、亦即成一具有八角形的基面的平截头棱锥体(图5)。该另一轧机机架优选具有两对轧辊，它们只轧制平截头棱锥体。锚栓11的其他的区段不改变地通过各轧辊。

螺纹17可以轧制到第二区段38中。首先将四个纵向延伸的槽71辊压到第二区段38中(图6)。图7放大示出第二区段38的一横截面。各槽71优选彼此以一相等的角度例如90°位错设置。第一对轧辊72可以轧制其中两个对置的槽71且一相对第一对转动90°设置的第二对轧辊74可以轧制两个其他的槽71。可以沿金属线31的运动方向位错设置两对轧辊72、73。一第三对轧辊74和一第四对轧辊75具有用以产生螺纹17的螺纹线的轧制轮廓(图8、9)。相对第一和第二对轧辊72、73转动45°设置第三对轧辊74。将螺纹线轧制到各槽71之间的各扇形段76中。各轧制轮廓的各沿圆周方向延伸的侧面的边缘77嵌入各槽71中。各槽71这样深，使各侧面的边缘77不对金属线31改型。螺纹线在各相邻的槽71之间连续地延伸。

最后分离装置69从金属线31中分离锚栓11。

Claims (6)

1.一种用于长形的半成品的制造方法，所述半成品具有至少两个不同成型的预给定长度的区段，所述制造方法包括下述各步骤：

借助于转动的轧辊纵向轧制连续供给的金属线，轧辊沿其圆周具有带有轧制轮廓的第一扇形段和无轧制轮廓的第二扇形段，所述轧制轮廓将一轮廓轧制到金属线的第一区段中，所述第二扇形段相对金属线无接触地转动，其中，在轮廓的轧制过程中这样适配轧辊的转速，即，使轧制轮廓的速度等于金属线向轧辊的供给速度，而在无接触的转动过程中，这样适配轧辊的转速，即，无接触地从轧辊旁边移过金属线的相应于第二区段的一预给定的长度的长度，

从该改型的金属线中分离出具有第一区段和第二区段的半成品，在第一扇形段与金属线接触时轧辊的转速不同于在金属线无接触地从第二扇形段旁移过时轧辊的转速。

2.按照权利要求1所述的制造方法，其特征在于用另一轧辊轧制在第一区段中改型的连续的金属线，该另一轧辊沿其圆周具有带有轧制轮廓的第一扇形段和无轧制轮廓的第二扇形段，所述轧制轮廓将另一轮廓轧制到金属线中，所述第二扇形段相对金属线无接触地转动，其中，在所述另一轮廓的轧制过程中这样适配轧辊的转速，即，使轧制轮廓的速度等于金属线向所述另一轧辊的一供给速度，而在无接触的转动过程中这样适配轧辊的转速，即，使所述另一轮廓的轧制与第一区段同步。

3.按照权利要求2所述的制造方法，其特征在于，在轧辊与另一轧辊之间沿一轨迹引导金属线，轨迹的路程长度通过一步进器同步于轧辊的转动这样改变，使得将金属线以一不变的速度向另一轧辊供给。

4.按照权利要求2或3所述的制造方法，其特征在于，按选择将所述另一轮廓轧制到第一区段中或第二区段中。

5.按照权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，将一颈部和一扩张体轧制到第一区段中且将螺纹轧制到第二区段中。

6.按照权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于下述各步骤：

将至少两个纵向延伸的槽轧制到至少其中一个区段中，

将螺纹轧制到各侧面地通过各槽限定的扇形段中，其中各螺纹线没有各槽深。