CN105492352B - 用于带状材料的边料卷绕机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于带状材料的边料卷绕机(10)，该边料卷绕机包括：可围绕其纵轴线(12)转动地支承的两个卷绕芯轴(14、15)，两个卷绕芯轴沿其纵轴线(12)布置成彼此同轴并且分别可沿轴向相对彼此移动；卷绕区段(16)，在该卷绕区段中卷绕芯轴(14、15)的分别自由的端侧(18、19)可相对而置。至少一个卷绕芯轴(14、15)支承地容纳在能相对于基架(20)移动的移动底座(22、23)上。

Description

用于带状材料的边料卷绕机

技术领域

本发明涉及一种边料卷绕机。

背景技术

在带材处理设备中通常使用剪边机，用以在宽度方面将所处理的带材剪切成所确定的成品尺寸。这种剪边机大多数情况下处于带材处理设备的出料部分中，其中，该剪边机根据现有技术可构造成圆盘刀剪边机。可选地，经由废料压力机或者说边料压力机、剪边机或者呈所谓的边料卷绕机形式的卷取设备进行边料加工。

传统上已知的边料压力机具有如下的缺点，即这种边料压力机结构复杂，进而价格高昂。

作为边料压力机的替代，可使用剪边机。然而该设备存在如下的缺点，即，这种剪边机特别在带材速度高和在带材相对较薄的情况下易受干扰。

已证实所谓的边料卷绕机，尤其在所谓的冷轧带材连续设备中，是毫无问题且价廉物美的用于缠绕带状材料的替代方案。

文献DE 25 51 506 A1示出了一种用于缠绕在带材边缘处沿纵向修剪带材之后落下的条状边料的边料卷绕机，在该边料卷绕机中卷绕芯轴从一侧伸入卷绕区段中或者伸入卷绕室中并且活动地支承于此。卷绕芯轴这样的支承对于高转速来说十分危险。另一缺点在于，由于仅使用一个卷绕芯轴，该卷绕芯轴从卷绕室抽出的行驶位移相对较长，从而由此导致用于抛出边料包的非生产时间较长。

文献EP 0 431 280 P1示出了一种呈卷取机形式的用于带状材料，尤其用于在修剪带材时落下的条状边料的边料卷绕机。在该卷取机中设有侧盘片，该侧盘片在卷绕室中限制或者说限定带材缠绕在卷绕芯轴上的区域。可转动地支承和驱动侧盘片。然而侧盘片相对彼此的间距不可改变，从而在抛出完成缠绕的边料包时可出现卡住等等。

从文献DE 28 44 882 A1中已知根据前序所述的边料卷绕机，其中，在图9和图10分别以侧视图示出了该边料卷绕机，具有相互移开的卷绕芯轴或者说具有移到一起的卷绕芯轴。根据图10的图示，两个卷绕芯轴的自由端侧可相对而置，从而在该卷绕区段中带材可缠绕在卷绕芯轴上。当在卷绕芯轴上完成缠绕边料包时，那么可将该边料包合适地从边料卷绕机中取出，此时两个卷绕芯轴如在图9中示出的那样相互移开。

根据文献DE 28 44 882 A1经由马达驱动边料卷绕机，该马达经由传动器与两个卷绕芯轴中的一个共同起作用。两个卷绕芯轴中的另一个卷绕芯轴没有被驱动，并且当该另一个卷绕芯轴经由其自由端侧与相对的被驱动的卷绕芯轴相接触时该另一个卷绕芯轴被置于旋转中。两个卷绕芯轴分别活动地支承并且经由调节气缸可相对于边料卷绕机的基架沿轴向进行调整。该结构存在如下的缺点，即，卷绕芯轴仅有限地适用于高带材速度的情况(尤其在用于精细带材的连续退火设备中可能出现高带材速度)，从而在卷绕过程中不能充分保障机械稳定性。此外，借助于调整气缸卷绕芯轴仅能够以有限的速度沿轴向移动，从而不能充分地缩短所谓的用于抛出完成缠绕的边料包的非生产时间。

WO2009/048407A1示出了一种这种类型的边料卷绕机。

发明内容

相应地，本发明基于的目的在于，提供一种边料卷绕机，利用该边料卷绕机可以实现在高转速下工作可靠地缠绕边料包并且在短的非生产时间内抛出边料包。

该目的通过根据本发明的边料卷绕机来实现。本发明的有利改进方案在下文中限定。

在本说明书的范围中术语“同轴地”可理解成“彼此对齐”的意思。

根据本发明的边料卷绕机用于加工带状材料，尤其用于加工在带材边缘处沿纵向修剪带材时落下的条状边料，并且所述边料卷绕机包括：围绕其纵轴线可转动地支承的两个卷绕芯轴，两个卷绕芯轴沿其纵轴线彼此同轴地布置并且分别可沿轴向相对彼此移动；卷绕区段，在该卷绕区段中卷绕芯轴的分别自由的端侧可相对而置。至少一个卷绕芯轴支承地容纳在可相对于边料卷绕机的基架移动的移动底座上。优选地，两个卷绕芯轴分别容纳在配给它们的移动底座上。卷绕区段通过相对而置的侧壁来限定，相对而置的侧壁在边料卷绕机的工作位置布置成彼此平行并且在用于带状材料的边料包的取料位置可在侧面向外摆动。由此，形成用于边料包的具有大的开口距离的漏斗状取料开口，从而十分有效地防止在将完成缠绕的边料包抛出边料卷绕机时边料包被卡住。

本发明基于的主要认识在于，相应的卷绕芯轴支承在单独的移动底座上，该单独的移动底座能够相对于基架以高速和高精度移动，即，向卷绕区段的方向移动或者移动离开卷绕区段。通过移动底座相对于边料卷绕机的基架以高速移动，可获得短的用于抛出完成缠绕的边料包的非生产时间。此外，单独的用于支撑相应卷绕芯轴的移动底座使得能够实现牢固的用于卷绕芯轴的滚动轴承，从而能够以高运行可靠性实现卷绕芯轴的高转速。

在本发明的有利改进方案中，一个卷绕芯轴通过两个轴承装置支承地容纳在配给它的移动底座上。在此，两个轴承装置相对彼此具有轴承间距，该轴承间距相当于卷绕芯轴的轴向长度的至少40％。优选地，该轴承间距相当于卷绕芯轴的轴向长度的至少50％。两个轴承装置相对彼此的相对大的轴承间距使得能够特别是在很高的转速下牢固且稳定地支承卷绕芯轴，这有利于运行可靠性并且同时也有利于均匀的卷绕质量。

在本发明的有利改进方案中，两个卷绕芯轴可通过分别自有的驱动单元来驱动。这意味着，每个卷绕芯轴分别设有一个单独的驱动单元。由此，可在边料卷绕机停机之后迅速地克服卷绕芯轴的惯性力并且在短时间内起动边料卷绕机或者说使卷绕芯轴达到所希望的转速。就此而言，要指出的是，两个卷绕芯轴未以其自由端侧形状配合地彼此连接。由此，卷绕芯轴相对彼此可具有略微相差的转速，由此可省去对两个驱动单元的同步。

在本发明的有利改进方案中，用于各自的卷绕芯轴的驱动单元可安装在卷绕芯轴的相应所配予的移动底座上。这产生了如下的结果，即，当移动底座相对于基架移动时，在边料卷绕机打开或者说关闭时驱动单元相对于分别所配予的卷绕芯轴的间距或者说位置不改变。就此而言，对于根据本发明的边料卷绕机，无需使用昂贵的容易出故障的伸缩式离合器，该伸缩式离合器从文献DE 28 44 882A1中已知并且补偿在卷绕芯轴与所配予的驱动单元之间的间距变化。

易于理解的是，以上提及的和接下来还将阐述的特征不仅可以分别说明的组合使用，而且也可以其他的组合或者单独地使用，而不会脱离本发明的范围。

附图说明

接下来根据在附图中的优选实施方式示意性地示出本发明并且参照附图详细说明本发明。

其中：

图1示出了根据本发明的边料卷绕机的简化侧视图，其中，边料卷绕机的卷绕芯轴位于用于缠绕带状材料的工作位置中，

图2示出了图1的边料卷绕机的侧视图，其中，边料卷绕机的卷绕芯轴彼此移开并且位于用于边料包的取料位置中，

图3示出了图1的区域I的简化的部分视图，

图4示出了在根据图2的取料位置中两个卷绕芯轴的相对置的端侧的简化的部分视图，

图5示出了根据另一实施方式的根据本发明的边料卷绕机的简化俯视图，

图6示出了处于工作位置中的根据本发明的边料卷绕机的卷绕区段的简化的侧向横剖视图，

图7示出了处于取料位置中的根据本发明的边料卷绕机的卷绕区段的简化侧视图，以及

图8示出了沿图1的线A-A或者说沿图5的线B-B的横剖视图。图 9 示出了现有技术的边料卷绕机的侧视图，边料卷绕机的卷绕芯轴彼此移开并且位于用于边料包的取料位置中，图 10 示出了图 9 的边料卷绕机的侧视图，边料卷绕机的卷绕芯轴位于用于缠绕带状材料的工作位置中。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的边料卷绕机10的简化侧视图。边料卷绕机10包括围绕其纵轴线12可转动地支承的两个卷绕芯轴14、15，两个卷绕芯轴沿其纵轴线12彼此同轴地布置并且分别可沿轴向相对彼此移动。此外，边料卷绕机10还包括接下来称作卷绕箱的卷绕区段16，在该卷绕区段中两个卷绕芯轴14、15的分别自由的端侧18、19可相对而置。

边料卷绕机10具有基架20。优选地，该基架20构造成一件式并且相应地具有对于吸收重力和/或运行力来说出众的刚度。卷绕芯轴14、15分别支承地容纳在单独的移动底座22、23上，其中，移动底座22、23可经由滚子装置24相对于基架20沿轴向向卷绕箱16的方向移动或者可移动离开卷绕箱。为此设有伺服气缸26，该伺服气缸一侧安装在基架20上并且另一侧安装在移动底座22、23上。

通过操纵该伺服气缸26，使移动底座22、23相对于基架20来回移动，如在图1中通过双向箭头所示的那样。通过借助于滚子装置24将移动底座22、23支承在基架20上，确保可通过简单的在结构上牢固的方式将重力和/或运行力从移动底座22、23传入基架20中。

卷绕芯轴14、15通过两个轴承装置、即通过浮动轴承28和固定轴承30支承地容纳在其相应的移动底座22、23上。浮动轴承28和固定轴承30相对彼此间隔一个轴承间距x。就此而言，需指出的是，轴承间距x相当于相应的卷绕芯轴14、15的轴向长度的至少40％，其中，轴承间距x优选地相当于卷绕芯轴的轴向长度的至少50％。

两个卷绕芯轴14、15中的每一个都与自有的驱动单元34、35相联接，驱动单元安装在各自的卷绕芯轴14、15的相应的移动底座22、23上。在此，驱动单元34、35固定地定位在移动底座22、23上，从而该驱动单元34、35至卷绕芯轴14、15的间距不可改变。在底座22、23沿轴向移动时，驱动单元34、35与卷绕芯轴14、15共同运动。

驱动单元34、35用于驱动卷绕芯轴14、15围绕其纵轴线12旋转。通过以上阐述的在浮动轴承28与固定轴承30之间的轴承间距x可以以高转速驱动卷绕芯轴14、15，而在此不会出现干扰性的不平衡等。

在图1中示出了边料卷绕机10处于工作位置中，在该工作位置中卷绕芯轴14、15的自由端侧18、19彼此邻接地相对而置。在图3中同样形象地说明了这种情况，图3示出了图1的区域I的放大图。在此需认识到，卷绕芯轴14的自由端侧18构造成锥形凸出的。与此互补地，卷绕芯轴15的自由端侧19构造成锥形凹陷的，从而锥形凸出的端侧18接合到锥形凹陷的端侧19中。额外地，锥形凹陷的端侧19在其边缘区域中构造成齿状的。如果需通过移动底座22、23的行驶使卷绕芯轴14、15朝向彼此运动，那么带材可通过在图3中形象地说明的卷绕芯轴14、15的工作位置夹紧在卷绕芯轴之间，以便接下来通过卷绕芯轴14、15围绕其纵轴线12的旋转在卷绕芯轴14、15上卷成边料包11(参见图1)。就此而言，需指出，卷绕芯轴14、15的端侧18、19在根据图1或图3的工作位置中并未彼此形状配合地连接。由此，驱动单元34、35可具有很小的转速差，该转速差然后在未彼此形状配合地连接的端侧之间可适当地得以补偿。上述情况的结果是，在两个驱动单元34、35之间的转速同步不是必需的。

在图2中示出了边料卷绕机10在所谓的取料位置中，在该取料位置时移动底座22、23分别向外行驶过在图1中在卷绕箱16上方用符号表示的行驶位移v。由此，卷绕芯轴14、15的自由端侧18、19相互间隔，这在图4的图示中形象地予以说明。在边料卷绕机10的该取料位置中，可以将完成缠绕的边料包11从卷绕箱16中抛出或者取出，这在图1中通过箭头R予以说明。

图5示出了根据本发明的依据另一实施方式的边料卷绕机10的简化俯视图。例如与图1相比，在此相同的特征设有相同的附图标记。与图1的实施方式的不同之处在于，在根据图5的边料卷绕机10中驱动单元34、35布置成沿轴向平行于各自的卷绕芯轴14、15，并且在此适当地固定在移动底座22、23上。从驱动单元34、35到各自的卷绕芯轴14、15的力传递分别经由端侧传动装置36确保。驱动单元34、35根据图5的沿轴向平行的布置方案与图1的实施方式相比产生如下的优点：移动底座22、23沿卷绕芯轴14、15的纵轴线12方向的总长度更小。这通过关系式l₂<l₁来表达，其中l₂或者l₁表示移动底座22、23沿卷绕芯轴14、15的纵轴线12方向的总长度(参见图2、图5)。就此而言，需指出，在图2和图5中画出的图示不是按照比例的。

根据图5的实施方式在该图示中示出为处于工作位置，此时两个卷绕芯轴14、15以其自由端侧在卷绕箱16中相对而置并且在卷绕芯轴上缠绕成边料包11。就此而言，易于理解的是，根据图5的实施方式可以以与图2中所示出的相同的方式运转到取料位置，在该取料位置中卷绕芯轴14、15运动离开彼此，以将完成缠绕的边料包11抛出。

作为图5的图示的替代，驱动单元34、35在卷绕芯轴14、15旁边的沿轴向平行的布置方案也可如下实施成，驱动单元布置在卷绕芯轴上方或者下方，并且在此驱动单元合适地固定在移动底座22、23处。这产生了另外的优点，即，移动底座22、23就其宽度而言要求更小的结构空间。

卷绕箱16在侧面通过侧壁38、39来限定。在图6和图7中表明了关于该侧壁38、39的结构上的细节，在边料卷绕机10的取料位置中(参见图2)能够实现卷绕箱16的漏斗形的打开，用于不会卡住地抛出边料包11。

图6示出了卷绕箱16连同两个侧壁38、39的简化的侧向横剖视图，两个侧壁分别可摆动运动地支承在摆动轴承40处。侧壁38、39分别具有通孔42，卷绕芯轴14、15可穿过该通孔被引入到卷绕箱16中。出于简化的目的，卷绕芯轴14、15未在图6和图7中示出。

在两个侧壁38、39上分别安装有可转动地支承的凸缘轮44、45，其中凸缘轮的支承通过合适的滚动轴承46确保。凸缘轮44、45面向卷绕箱16的内腔并因此限定了该内腔。与侧壁38、39相一致地，在凸缘轮44、45中同样构造有通孔42，以如所阐述的那样可使卷绕芯轴14、15经过这里驶入卷绕箱16中。

在侧壁38、39处可设有呈电动马达50、51形式的驱动装置，利用该驱动装置驱动凸缘轮44、45围绕边料卷绕机10的纵轴线L旋转。就此而言，易于理解的是，电动马达50、51驱动凸缘轮44、45的方向和速度选择成与卷绕芯轴14、15的驱动方向和驱动速度一致。作为电动马达50、51的替代，可将凸缘轮44、45与驱动单元34、35联接，以确保与卷绕芯轴14、15一致地进行同步驱动。

在图6中示出了侧壁38、39处于边料卷绕机10的工作位置中，在该工作位置中凸缘轮44、45基本上彼此平行地定向。在该工作位置中，带状材料在卷绕芯轴14、15上缠绕成边料包11。在图7中示出了侧壁38、39处于边料卷绕机10的取料位置中，在该取料位置中两个侧壁38、39围绕摆动轴承40向外摆动，两个侧壁的与摆动轴承40相对的自由端部48、49，向外运动离开卷绕箱16。就此而言易于理解的是，在侧壁38、39向外摆动之前，卷绕芯轴14、15通过移动底座22、23的移动而运动离开卷绕箱16，使得卷绕芯轴14、15的自由端部从通孔42中运动出来。

图7形象地示出了在取料位置中两个自由端部48、49分别从基架20移开距离y，从而在边料包11的侧边缘与凸缘轮44、45之间分别形成具有距离s的缝隙口。因此对置的凸缘轮44、45的间距在投出方向R的方向上呈漏斗状地敞开，其中，该布置方案在开口距离大的同时确保稳定地、无振动地将凸缘轮44、45借助于侧壁38、39安装在基架20处。

为了阐明卷绕箱16的其他细节，图8示出了沿图1的线A-A或者说沿图5的线B-B的横剖视图。邻接于卷绕芯轴14、15或者说邻接于缠绕在卷绕芯轴上的边料包11设有压紧辊52，通过压力气缸54可使该压紧辊向边料包11的方向运动。通过压紧辊52确保均匀且均质地缠绕带材。在卷绕芯轴14、15下方设有投出挡板56，该投出挡板与抛料气缸58相联接。投出挡板56具有如下的目的，当两个卷绕芯轴14、15在侧面从卷绕箱16运动出来时，在投出挡板中接住边料包11。卷绕箱16可在其正面上在两个侧壁38、39之间通过可摆动的挡板装置60封闭。挡板装置60在图8中通过粗实线示出其处于其关闭位置中。为了抛出完成缠绕的边料包，挡板装置60可打开并且投出挡板56可通过操纵抛料气缸58向下下降(在图8中相应地通过虚线示出)，从而由此将边料包11从卷绕箱16中抛出。出于该目的，基架20在卷绕箱16下方具有凹口32，以更易于将边料包11抛出。

现在本发明如下工作：

将带状材料从上方从方向Z(参见图6、图8)输送入卷绕箱16中。在此，卷绕芯轴14、15以其自由端侧18、19通过移动底座22、23的相应的行驶呈相对而置，从而在两个自由端侧18、19之间抓住带状材料。接下来，通过驱动单元34、35将卷绕芯轴14、15置于旋转中，从而带状材料在卷绕芯轴14、15上缠绕成边料包11。在此，侧壁38、39位于其工作位置中，如例如在图6中示出的那样。通过与卷绕芯轴14、15同步地同时驱动凸缘轮44、45，极为有效地防止带状材料11卡在卷绕箱16的侧壁处。

一旦边料包11在卷绕箱16中完成缠绕，卷绕芯轴14、15通过移动底座22、23的移动在短时间内从卷绕箱16中抽出来并且接下来侧壁38、39围绕摆动轴承40向外摆动。因此边料包11向下落到投出挡板56上。通过挡板装置60的打开(参见图8)和投出挡板56的下降，将边料包11沿方向R(参见图1、图7)从卷绕箱16中抛出。接下来，通过边料卷绕机10的部件回到各自的工作位置中可将另外的带状材料缠绕成新的边料包11。

附图标记列表：

10 边料卷绕机

11 边料包/带状材料

12 (卷绕芯轴的)纵轴线

14、15 卷绕芯轴

16 卷绕区段/卷绕箱

18、19 卷绕芯轴的自由端侧

20 基架

22、23 移动底座

24 滚子装置

26 伺服气缸

28 浮动轴承

30 固定轴承

32 凹口

34、35 驱动单元

36 端侧传动装置

38、39 侧壁

40 摆动轴承

42 通孔

44、45 凸缘轮

46 滚动轴承

32 凹口

48 侧壁的自由端部

50、51 电动马达

52 压紧辊

54 压力气缸

56 投出挡板

58 抛料气缸

60 挡板装置

L 边料卷绕机10的纵轴线

Claims (6)

1.一种用于带状材料的边料卷绕机(10)，其包括：

以能围绕其纵轴线(12)转动的方式支承的两个卷绕芯轴(14、15)，两个卷绕芯轴沿其纵轴线(12)布置成彼此同轴并且分别能沿轴向相对彼此移动；以及

卷绕区段(16)，在该卷绕区段中所述卷绕芯轴(14、15)的分别自由的端侧(18、19)能够相对而置，

其中，两个卷绕芯轴(14、15)分别支承地容纳在所配予的能相对于所述边料卷绕机(10)的基架(20)移动的移动底座(22、23)上，其特征在于，

所述卷绕区段(16)通过相对而置的侧壁(38、39)限定，所述相对而置的侧壁在所述边料卷绕机(10)的工作位置中布置成彼此平行并且在用于带状材料的边料包(11)的取料位置中能在侧面向外摆动，使得产生用于所述边料包(11)的漏斗状的取料开口。

2.根据权利要求1所述的边料卷绕机(10)，其特征在于，在所述侧壁(38、39)中分别构造有通孔(42)，其中，所述卷绕芯轴(14、15)在所述边料卷绕机(10)的工作位置中被引导穿过所述通孔(42)，并且在此伸入所述卷绕区段(16)中。

3.根据权利要求1或2所述的边料卷绕机(10)，其特征在于，在至少一个侧壁(38、39)上安装有以能转动的方式支承的凸缘轮(44、45)，该凸缘轮面向所述卷绕区段(16)的内腔。

4.根据权利要求3所述的边料卷绕机(10)，其特征在于，所述凸缘轮(44、45)沿所述带状材料(11)的缠绕方向被驱动。

5.根据权利要求4所述的边料卷绕机(10)，其特征在于，所述凸缘轮(44、45)具有自有的驱动装置或者与分别所配予的卷绕芯轴(14、15)的驱动装置相联接。

6.根据权利要求1所述的边料卷绕机(10)，其特征在于，所述边料卷绕机(10)是用于在带材边缘处沿纵向修剪带材时落下的条状边料的边料卷绕机。