CN107206449B - 盘卷成形吐丝头系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种盘卷成形吐丝头系统，其包含吐丝通路结构，所述吐丝通路结构界定细长中空通路，所述细长中空通路适于在其中输送细长材料，所述吐丝通路结构具有在23℃下至少约50mm的柔度。

Description

盘卷成形吐丝头系统
技术领域
下文针对于一种盘卷成形吐丝头系统，且特定来说，一种包含吐丝通路结构的盘卷成形吐丝头系统。
背景技术
在典型线材轧机中，如图1中图解性地描绘，在熔炉10中将坯料再加热。从熔炉提取经加热坯料且通过粗轧机12、中轧机14及精轧机16进行轧制，在一些情形中后续接着后精轧块(未展示)。接着，将成品引导到吐丝头18，在吐丝头18处使成品成形为环圈20。将所述环圈置于输送机22上以输送到再成形站24，在再成形站24处将所述环圈收集为盘卷。在于输送机上运输时，环圈可经受经设计以实现选定冶金性质的受控冷却。
在过去数十年来，线材轧机的递送速度已稳定地增加。随着递送热轧产品的速度增加，施加于吐丝管上的力也增加，导致内管表面经历磨损。吐丝管的磨损可致使将稳定环圈样式递送到输送机22的能力降低，这可影响冷却且最终影响产品的最终性质。对于轧机，替换吐丝管是耗时且高成本的问题。已实施比期望大的吐丝头管内径与经降低轧制速度的组合，以便在经安排维护“停机时间”期间安排预防性维护管替换。常规及当前吐丝头管必须在处理大约2,000吨或更少(取决于直径、速度及产品组合物)的量的细长材料之后进行替换。
此外，常规吐丝管的制作并不简单。首先，必须首先获得在使吐丝管成形及造型时使用的芯棒。具有使吐丝管成形所必需的精确轮廓的芯棒的成形是耗时且高成本的冒险。当在芯棒上使吐丝管成形时，首先将吐丝管加热到高于900℃的温度，其为允许工人对管的可管理塑性变形的温度。经加热管通常由工人搬运且运送到芯棒，在芯棒处使用各种手动工具用手有力地将经加热管围绕芯棒弯曲，以对经加热管赋予适当三维形状。搬运吐丝管且使吐丝管成形的过程是耗时的且对工人有潜在危险。
工业中持续需要改善吐丝管以降低轧机停机时间且降低对工人的潜在危险状况。
发明内容
根据第一方面，一种盘卷成形吐丝头系统包含吐丝通路结构，其界定细长中空通路，所述细长中空通路适于在其中输送细长材料，其中所述吐丝通路结构包括在23℃下至少约50mm的柔度。
在另一方面中，一种盘卷成形吐丝头系统包含吐丝通路结构，其包括细长中空通路，所述细长中空通路适于在其中输送细长材料，其中所述吐丝通路结构包括镍与钛的金属合金，所述金属合金具有在包含至少约0.05且不大于约0.95的范围内的镍与钛元素比(Ni/Ti)。
针对另一方面，一种盘卷成形吐丝头系统包含吐丝通路结构，其包括细长中空通路，所述细长中空通路适于在其中输送细长材料，其中所述吐丝通路结构包括形状记忆金属。
在另一方面中，一种盘卷成形吐丝头系统包含吐丝通路结构，其包括细长中空通路，所述细长中空通路适于在其中输送细长材料，其中所述吐丝通路结构包括超弹性材料。
针对另一方面，一种盘卷成形吐丝头系统包含吐丝通路结构，其包括细长中空通路，所述细长中空通路适于在其中输送细长材料，其中所述吐丝通路结构包括使缠绕结构成形的多个纤维。
附图说明
通过参考附图，可较佳地理解本发明，且所属领域的技术人员可明了本发明的众多特征及优点。
图1包含常规轧机布局的图式。
图2包含根据实例性实施例的盘卷成形吐丝头的侧视图。
图3包含根据实施例的图2的盘卷成形吐丝头的俯视平面图。
图4包含根据实施例的图2的盘卷成形吐丝头的截面图。
图5包含根据实施例的图2的盘卷成形吐丝头的前视图。
图6包含根据实施例的吐丝通路结构的侧视图。
图7包含根据实施例的吐丝通路结构的一部分的透视图。
图8包含根据实施例的吐丝通路结构的一部分的透视与横截面图。
图9包含根据实施例的吐丝通路结构的一部分的透视与横截面图。
图10包含根据实施例的吐丝通路结构的一部分的透视与横截面图。
具体实施方式
整体地参考图2到6，盘卷成形吐丝头系统30及吐丝通路结构60可将轧制细长材料M(例如，热轧钢、棒或钢筋)盘卷成螺旋环圈形式。细长材料可具有可高达或大于大约29,520feet/min(150m/sec)的线性速率或速度S，可接收于吐丝头系统30进料端32中，且在卸料端34处以一连串连续盘卷环的形式被卸下，此时，可将盘卷置于输送机40上。
吐丝头系统30可具有可经配置以围绕轴线113旋转的套筒轴50。更特定来说，套筒轴50可具有适于围绕轴线113旋转的大体喇叭形状。吐丝头系统还可包含可耦合到套筒轴50的吐丝通路结构60及管路径支撑件70。吐丝通路结构60及管路径支撑件70可经配置以在操作期间随套筒轴50围绕轴线113旋转。吐丝通路结构60可耦合到管支撑件70，管支撑件70又同轴地耦合到套筒轴50，使得全部三个组件围绕套筒轴50旋转轴线113同步地旋转。套筒轴50旋转速度可尤其基于细长材料M结构尺寸及材料性质、前进速度S、所要盘卷直径及在无过度磨损的不应有风险的情况下可由吐丝头管处理的细长材料的吨数而选择。
吐丝通路结构60可界定中空细长腔，其适于输送细长材料M穿过其内部腔。本发明的各方面允许吐丝通路结构60包含吐丝头管。事实上，吐丝通路结构60可有时在本文中称为吐丝头管。吐丝通路结构60可具有半径增加的大体螺旋轴向外形，其第一端62与套筒轴50的旋转轴线对准且经配置以接收可为可成形为螺旋环圈形式的金属产品的细长材料M。第一端62可为吐丝通路结构60的近端部分的一部分。吐丝通路结构60可进一步包含第二端64，其可为吐丝通路结构60的从近端部分径向且轴向位移的末端部分的一部分。第二端64可从套筒轴50旋转轴线113径向向外且与其大体相切地间隔开，且因此与旋转套筒轴50的外围大体相切地卸下细长材料M。
如所图解说明，细长材料M可从第二端64卸下且可被引导到具有导引边沿区段82的导引件80，具有螺旋节距外形的导引通道84成形到导引边沿区段82中。当细长材料M前进穿过导引件80时，其可被整形为螺旋环圈形式。当细长材料M穿越导引件80及导引通道84时，细长材料M可被配置为螺旋环圈形式。导引件80可耦合到管支撑件70且经配置以与套筒轴50同轴地旋转。导引通道84旋转速度与细长材料M前进速度S大致相同，使得导引通道84与细长材料M之间可基本不存在线性运动速度，这可促成对导引通道84的与细长材料M接触的表面的较少磨损。
固定尾端环圈90可具有与套筒轴50旋转轴线113同轴的内径，且对吐丝通路结构60的第二端64以及导引件80限界。尾端环圈90可通过将细长材料M径向约束于尾端环圈90的内径表面内而抵消在将细长材料M从吐丝头管60卸下时加在细长材料M上的离心力。
参考图2，细长材料M可在系统卸料端34处的向下成角度的套筒轴旋转轴线的帮助下通过重力以螺旋环圈形式从盘卷成形系统30卸放于输送机40上。倾卸机构150可经配置以围绕邻接尾端环圈90导引表面的远端轴向侧的轴线枢转。枢转轴线可围绕枢转角θ相切于尾端环圈90内径导引表面。可通过使枢转角θ变化而控制细长材料M的盘卷特性及螺旋环圈形式在输送机40上的放置。
图6包含根据实施例的吐丝通路结构的侧视图。参考图2到5，吐丝通路结构60经配置以围绕轴线A旋转，轴线A可另外为套筒轴50的旋转轴线113。吐丝通路结构60可具有位于近端部分601内的第一端62，其经配置以沿着轴线A延伸。第一端62可在轴线A上对准以接收热轧产品。吐丝通路结构60可进一步包含末端部分603，其从近端部分601径向且轴向位移并包含第二端64，第二端64径向远离轴线A间隔开。吐丝通路结构60可进一步包含安置于近端部分601与末端部分603之间且在其之间延伸的中间部分602。所述中间部分可界定吐丝通路结构60的整个沿着远离轴线A的弧形路径延伸的部分。弯曲吐丝通路结构60界定经配置以使产品成形为螺旋环圈形式的导引路径。将了解，本文中的实施例的吐丝通路结构可耦合到轧机线以使金属产品成形(且特别是成形为螺旋环圈形式)，这对金属消费品可为有用的。
图7到10包含根据本文中的实施例的吐丝通路结构的部分的各种视图中的各种图像。图7包含根据实施例的吐丝通路结构的一部分的透视图。图8包含根据实施例的吐丝通路结构801的一部分的透视与横截面图。图9包含根据实施例的吐丝通路结构的一部分的透视与横截面图。图10包含根据实施例的吐丝通路结构的一部分的透视与横截面图。
根据一个实施例，吐丝通路结构60可包含使界定节距703的缠绕结构成形的至少一个纤维702，节距703可界定为完成单砸(即，360°)纤维所需的沿着吐丝通路结构60的纵向轴线701的线性距离。将了解，吐丝通路结构60可包含使缠绕结构成形的多个纤维。在某些例子中，节距703可至少等于吐丝通路结构60的直径，例如内径A或外径D。更特定来说，在至少一种设计中，节距703可大于吐丝通路结构的直径(A或D)，使得所述节距为所述直径的至少约两倍、所述直径的至少三倍、所述直径的至少五倍，或甚至所述直径的至少10倍。再者，在另一实施例中，所述节距可不大于所述直径的50倍。节距与直径的关系可促成提供具有适合柔度的吐丝通路结构60，同时仍提供用于金属成形应用的适合机械完整性。
将了解，吐丝通路结构60可包含使缠绕结构成形的多个纤维。举例来说，在包含(举例来说)图9中所图解说明的实施例的至少一个实施例中，吐丝通路结构901可包含：内层902，其包含使界定第一节距的缠绕结构成形的多个纤维903；及第二层904，其上覆于内层902上，包括使界定第二节距的缠绕结构成形的多个纤维905。根据一个实施例，第二层904可与内层902直接接触，使得不存在介入层或材料。特定来说，第二层904可直接接合且固定地附接到内层902。根据至少一种替代设计，第二层904可相对于内层902移动，包含但不限于在使吐丝通路结构901挠曲时内层902相对于第二层904圆周位移。
在至少一个实施例中，第一节距(P1)可不同于第二节距(P2)。举例来说，第一节距(P1)可小于第二节距(P2)。再者，在其它例子中，第二节距(P2)可小于第一节距(P1)。在至少一个其它实施例中，第一节距(P1)与第二节距(P2)可相对于彼此相同。
在另一实施例中，第一节距(P1)可沿第一方向延伸，且第二节距(P2)可沿第二方向延伸。所述第一方向与所述第二方向可相对于彼此相同。再者，在另一非限制性实施例中，所述第一方向与所述第二方向可相对于彼此不同，且特定来说，可相对于彼此沿相反方向延伸。
内层902的可为多个纤维的一部分的每一纤维903可具有作为纤维的最长尺寸进行测量的第一纤维直径(FD1)，其在吐丝通路结构901的纵向轴线701的横截面平面中观看。此外，第二层904的可为多个纤维的一部分的每一纤维905可具有第二纤维直径(FD2)。在吐丝通路结构的某些设计中，FD1与FD2相比可为不同的。举例来说，在一个实施例中，FD1可小于FD2。在另一实施例中，FD1可大于FD2。再者，根据一个非限制性实施例，FD1可与FD2大致相同，使得在FD1与FD2之间存在小于约2％的差。此外，将了解，对FD1及FD2的参考可表示从适当纤维的直径的适合样本大小产生的平均值或中值。
根据一个特定实施例，吐丝通路结构901可具有可促成在金属成形工业中使用所述吐丝通路结构的特定纤维直径因数(FD1/FD2)。举例来说，纤维直径因数(FD1/FD2)可不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，纤维直径因数(FD1/FD2)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5、至少约0.6。将了解，纤维直径因数(FD1/FD2)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
在另一实施例中，吐丝通路结构901可具有可促成在金属成形工业中使用所述吐丝通路结构的特定纤维直径因数(FD2/FD1)。举例来说，纤维直径因数(FD2/FD1)可不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，纤维直径因数(FD2/FD1)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5、至少约0.6。将了解，纤维直径因数(FD2/FD1)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
在特定例子中，可为平均值或中值的第一纤维直径(FD1)可为至少约0.5mm，例如至少约0.8mm、至少约1mm、至少约1.2mm、至少约1.5mm、至少约1.6mm、至少约1.8mm、至少约2mm、至少约2.2mm、至少约2.5mm、至少约2.8mm、至少约3mm、至少约3.2mm，或甚至至少约3.5mm。再者，在一个非限制性实施例中，第一纤维直径(FD1)可不大于约10mm，例如不大于约9mm、不大于约8mm、不大于约7mm、不大于约6mm，或甚至不大于约5mm。将了解，第一纤维直径(FD1)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。此外，对第一纤维直径的控制可提供柔度与弹力的适合组合以在金属成形工业中在吐丝通路结构901中使用。
在另一方面中，可为平均值或中值的第二纤维直径(FD2)可为至少约0.5mm，例如至少约0.8mm、至少约1mm、至少约1.2mm、至少约1.5mm、至少约1.6mm、至少约1.8mm、至少约2mm、至少约2.2mm、至少约2.5mm、至少约2.8mm、至少约3mm、至少约3.2mm，或甚至至少约3.5mm。再者，在一个非限制性实施例中，第二纤维直径(FD2)可不大于约10mm，例如不大于约9mm、不大于约8mm、不大于约7mm、不大于约6mm，或甚至不大于约5mm。将了解，第二纤维直径(FD2)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。此外，对第二纤维直径的控制可提供柔度与弹力的适合组合以在金属成形工业中在吐丝通路结构901中使用。
内层902的可为多个纤维的一部分的第一纤维903可具有第一组合物。所述第一组合物可包含选自由以下各项组成的群组的材料：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。在某些实施例中，所述第一组合物可包含金属，例如金属合金。更特定来说，所述第一组合物可包含选自由以下各项组成的群组的材料：亚铁材料、亚铁化合物、非亚铁材料、非亚铁化合物、镍、铝、钛、铂、钒、铁、钢及其组合。根据特定实施例，所述第一组合物可基本上由金属且更特定来说由亚铁金属合金(例如钢)组成。
再者，在替代实施例中，所述第一组合物可包含至少两种选自由以下各项组成的群组的材料：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
在某些例子中，所述第一组合物可由具有促成吐丝通路结构的成形及功能的特定弹性模量的材料制成。举例来说，所述第一组合物可具有以下弹性模量：至少约100GPa，例如至少约110GPa、至少约120GPa、至少约130GPa、至少约140GPa、至少约150GPa，例如至少约160GPa、至少约170GPa、至少约175GPa、至少约180GPa。再者，在另一非限制性实施例中，所述第一组合物可具有以下弹性模量：不大于约400GPa、不大于约350GPa、不大于约300GPa、不大于约290GPa、不大于约280GPa、不大于约270GPa、不大于约260GPa、不大于约250GPa。
第二层904的可为多个纤维的一部分的第二纤维905可具有第二组合物。在某些例子中，所述第一组合物可与所述第二组合物基本上相同。当主要元素材料或化合物相同时，所述组合物可基本上相同，材料的任何杂质含量除外。在另一非限制性实施例中，所述第一组合物可不同于所述第二组合物。所述第二组合物可包含选自由以下各项组成的群组的材料：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。在某些实施例中，所述第二组合物可包含金属，例如金属合金。更特定来说，所述第二组合物可包含选自由以下各项组成的群组的材料：亚铁材料、亚铁化合物、非亚铁材料、非亚铁化合物、镍、铝、钛、铂、钒、铁、钢及其组合。根据特定实施例，所述第二组合物可基本上由金属且更特定来说由亚铁金属合金(例如钢)组成。
针对至少一个替代实施例，所述第二组合物可包含至少两种选自由以下各项组成的群组的材料：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
在某些例子中，所述第二组合物可由具有促成吐丝通路结构的成形及功能的特定弹性模量的材料制成。举例来说，所述第二组合物可具有以下弹性模量：至少约100GPa，例如至少约110GPa、至少约120GPa、至少约130GPa、至少约140GPa、至少约150GPa，例如至少约160GPa、至少约170GPa、至少约175GPa、至少约180GPa。再者，在另一非限制性实施例中，所述第二组合物可具有以下弹性模量：不大于约400GPa、不大于约350GPa、不大于约300GPa、不大于约290GPa、不大于约280GPa、不大于约270GPa、不大于约260GPa、不大于约250GPa。
针对某些实施例，吐丝通路结构901的一或多个部分可包含耐磨涂层(例如，硼化涂层)或耐磨材料。在至少一个实施例中，内层902可具有大于第二层904的耐磨性的耐磨性。更特定来说，吐丝通路结构901内部中界定腔908的内层902的内表面907可包含耐磨材料或具有耐磨涂层。
在另一实施例中，内层902可具有第一厚度(t1)且第二层904可具有第二厚度(t2)，其中所述第一厚度及所述第二厚度可为基于适当层的厚度值的适当取样的平均值或中值。此外，所述第一厚度及所述第二厚度可为层的沿着吐丝通路结构901的半径R测量的尺寸，如在吐丝通路结构901的纵向轴线701的横截面中观看。根据一个实施例，t1与t2相比是不同的。在另一实施例中，t1与t2大致相同，使得在其值之间存在不大于约2％的差。针对另一实施例，t1可大于t2。再者，在另一非限制性实施例中，t1可小于t2。
吐丝通路结构901可具有所述第一厚度与所述第二厚度之间的特定比以促成在金属成形应用中使用所述结构。举例来说，吐丝通路结构901可具有以下第一厚度比(t1/t2)：不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，所述第一厚度比(t1/t2)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5，或甚至至少约0.6。将了解，所述第一厚度比(t1/t2)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
在替代方案中，吐丝通路结构901可具有所述第二厚度与所述第一厚度之间的特定比以促成在金属成形应用中使用所述结构。举例来说，吐丝通路结构901可具有以下第二厚度比(t2/t1)：不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，所述第二厚度比(t2/t1)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5，或甚至至少约0.6。将了解，所述第二厚度比(t2/t1)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
在更多特定例子中，所述第一厚度(t1)可为至少约0.1mm，例如至少约0.2mm、至少约0.5mm、至少约0.5mm，或甚至至少约1mm。在另一例子中，所述第一厚度(t1)可不大于约10mm，例如不大于约8mm、不大于约6mm、不大于约4mm。将了解，所述第一厚度(t1)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
根据另一实施例，所述第二厚度(t2)可为至少约0.1mm，例如至少约0.2mm、至少约0.5mm、至少约0.5mm，或甚至至少约1mm。在另一例子中，所述第二厚度(t2)可不大于约10mm，例如不大于约8mm、不大于约6mm、不大于约4mm。将了解，所述第二厚度(t2)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
在至少一个实施例(例如图10中所图解说明的实施例)中，吐丝通路结构1001可包含：内层902，其包含使界定第一节距的缠绕结构成形的多个纤维903；第二层904，其上覆于内层902上，包括使界定第二节距的缠绕结构成形的多个纤维905；及第三层1005，其上覆于第二层904上，包括使界定第三节距的缠绕结构成形的多个纤维1003。在某些例子中，第三层1005可与第二层904直接接触且第二层904可与内层902直接接触。根据一个实施例，第二层904可与内层902直接接触使得在其间不存在介入层或材料，且第三层1005可与第二层904直接接触使得在其间不存在介入层或材料。特定来说，第二层904可直接接合且固定地附接到第三层1005。根据至少一种替代设计，第三层1005可相对于内层902移动，包含但不限于在使吐丝通路结构1001挠曲时内层902相对于第二层904或第三层1005圆周位移。
在至少一个实施例中，第一节距(P1)可不同于第三节距(P3)。举例来说，第一节距(P1)可小于第三节距(P3)。此外，在至少一个实施例中，第二节距(P2)可不同于第三节距(P3)。举例来说，第二节距(P2)可小于第三节距(P3)。在至少一个其它实施例中，第一节距(P1)与第二节距(P2)可相对于彼此相同。
在另一实施例中，第一节距(P1)可沿第一方向延伸，且第三节距(P3)可沿第三方向延伸。所述第一方向与所述第三方向可相对于彼此相同。再者，在另一非限制性实施例中，所述第一方向与所述第三方向可相对于彼此不同，且特定来说，可相对于彼此沿相反方向延伸。
此外，第二节距(P2)可沿第二方向延伸，且第三节距(P3)可沿第三方向延伸。所述第二方向与所述第三方向可相对于彼此相同。再者，在另一非限制性实施例中，所述第二方向与所述第三方向可相对于彼此不同，且特定来说，可相对于彼此沿相反方向延伸。
第三层1005的可为多个纤维的一部分的每一纤维1003可具有沿着纤维的最长尺寸进行测量的第三纤维直径(FD3)，如在吐丝通路结构1001的纵向轴线701的横截面平面中观看。此外，如图9中所注意到，内层902的第一纤维903可具有第一纤维直径FD1，且第二层904的第二纤维905可具有第二纤维直径(FD2)。在吐丝通路结构的某些设计中，FD1与FD3相比可为不同的。举例来说，在一个实施例中，FD1可小于FD3。在另一实施例中，FD1可大于FD3。再者，根据一个非限制性实施例，FD1可与FD3大致相同，使得在FD1与FD3之间存在小于约2％的差。此外，将了解，对FD1及FD3的参考可表示从适当纤维的直径的适合样本大小产生的平均值或中值。
针对某些其它实施例，FD2与FD3相比可为不同的。举例来说，在一个实施例中，FD2可小于FD3。在另一实施例中，FD2可大于FD3。再者，根据一个非限制性实施例，FD2可与FD3大致相同，使得在FD2与FD3之间存在小于约2％的差。此外，将了解，对FD2及FD3的参考可表示从适当纤维的直径的适合样本大小产生的平均值或中值。
根据一个特定实施例，吐丝通路结构1001可具有可促成在金属成形工业中使用所述吐丝通路结构的特定纤维直径因数(FD1/FD3)。举例来说，纤维直径因数(FD1/FD3)可不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，纤维直径因数(FD1/FD3)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5、至少约0.6。将了解，纤维直径因数(FD1/FD3)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
在另一实施例中，吐丝通路结构1001可具有可促成在金属成形工业中使用所述吐丝通路结构的特定纤维直径因数(FD3/FD1)。举例来说，纤维直径因数(FD3/FD1)可不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，纤维直径因数(FD3/FD1)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5、至少约0.6。将了解，纤维直径因数(FD3/FD1)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
根据一个特定实施例，吐丝通路结构1001可具有可促成在金属成形工业中使用所述吐丝通路结构的特定纤维直径因数(FD2/FD3)。举例来说，纤维直径因数(FD2/FD3)可不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，纤维直径因数(FD2/FD3)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5、至少约0.6。将了解，纤维直径因数(FD2/FD3)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
在另一实施例中，吐丝通路结构1001可具有可促成在金属成形工业中使用所述吐丝通路结构的特定纤维直径因数(FD3/FD2)。举例来说，纤维直径因数(FD3/FD2)可不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，纤维直径因数(FD3/FD2)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5、至少约0.6。将了解，纤维直径因数(FD3/FD2)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
可为平均值或中值的第三纤维直径(FD3)可为至少约0.5mm，例如至少约0.8mm、至少约1mm、至少约1.2mm、至少约1.5mm、至少约1.6mm、至少约1.8mm、至少约2mm、至少约2.2mm、至少约2.5mm、至少约2.8mm、至少约3mm、至少约3.2mm，或甚至至少约3.5mm。再者，在一个非限制性实施例中，第三纤维直径(FD3)可不大于约10mm，例如不大于约9mm、不大于约8mm、不大于约7mm、不大于约6mm，或甚至不大于约5mm。将了解，第三纤维直径(FD3)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。此外，对第三纤维直径的控制可提供柔度与弹力的适合组合以在金属成形工业中在吐丝通路结构901中使用。
第三层1005的可为多个纤维的一部分的第三纤维1003可具有第三组合物。所述第三组合物可包含选自由以下各项组成的群组的材料：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。在某些实施例中，所述第三组合物可包含金属，例如金属合金。更特定来说，所述第三组合物可包含选自由以下各项组成的群组的材料：亚铁材料、亚铁化合物、非亚铁材料、非亚铁化合物、镍、铝、钛、铂、钒、铁、钢及其组合。根据特定实施例，所述第三组合物可基本上由金属且更特定来说由亚铁金属合金(例如钢)组成。
再者，在替代实施例中，所述第三组合物可包含至少两种选自由以下各项组成的群组的材料：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
在某些例子中，所述第三组合物可由具有促成吐丝通路结构的成形及功能的特定弹性模量的材料制成。举例来说，所述第三组合物可具有以下弹性模量：至少约100GPa，例如至少约110GPa、至少约120GPa、至少约130GPa、至少约140GPa、至少约150GPa，例如至少约160GPa、至少约170GPa、至少约175GPa、至少约180GPa。再者，在另一非限制性实施例中，所述第三组合物可具有以下弹性模量：不大于约400GPa、不大于约350GPa、不大于约300GPa、不大于约290GPa、不大于约280GPa、不大于约270GPa、不大于约260GPa、不大于约250GPa。
如前述内容中所述，内层902的第一纤维903可具有第一组合物，且第二层904的第二纤维905可具有第二组合物。在某些例子中，所述第一组合物可与所述第三组合物基本上相同。当主要元素材料或化合物相同时，所述组合物可基本上相同，材料的任何杂质含量除外。在另一非限制性实施例中，所述第一组合物可不同于所述第三组合物。根据另一实施例，所述第二组合物可与所述第三组合物基本上相同。再者，针对其它设计，所述第二组合物可不同于所述第三组合物。
针对某些实施例，吐丝通路结构1001的一或多个部分可包含耐磨涂层(例如，硼化涂层)或耐磨材料。如图9中所图解说明的实施例中所描述，内层902可具有大于第二层904的耐磨性的耐磨性。更特定来说，吐丝通路结构901内部中界定腔908的内层902的内表面907可包含耐磨材料或具有耐磨涂层。相同情况可适用于图10的实施例。在特定例子中，第三层1005的一或多个部分可包含耐磨材料或包含耐磨涂层。举例来说，在至少一种设计中，第三层1005的外表面1006可包含耐磨材料或包含耐磨涂层。
如本文中所述，内层902可具有第一厚度(t1)，且第二层904可具有第二厚度(t2)，其中所述第一厚度及所述第二厚度可为基于适当层的厚度值的适合取样的平均值或中值。此外，第三层1005可具有界定为第三层1005的沿着吐丝通路结构1001的半径R测量的尺寸的第三厚度(t3)，如在吐丝通路结构1001的纵向轴线701的横截面中观看。根据一个实施例，t1与t3相比是不同的。在另一实施例中，t1与t3大致相同，使得在其值之间存在不大于约2％的差。针对另一实施例，t1可大于t3。再者，在另一非限制性实施例中，t1可小于t3。
吐丝通路结构1001可具有所述第一厚度与所述第三厚度之间的特定比以促成在金属成形应用中使用所述结构。举例来说，吐丝通路结构1001可具有以下第三厚度比(t1/t3)：不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，第三厚度比(t1/t3)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5，或甚至至少约0.6。将了解，第三厚度比(t1/t3)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
在替代实施例中，吐丝通路结构1001可具有所述第三厚度与所述第一厚度之间的特定比以促成在金属成形应用中使用所述结构。举例来说，吐丝通路结构1001可具有以下第四厚度比(t3/t1)：不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，第四厚度比(t3/t1)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5，或甚至至少约0.6。将了解，第四厚度比(t3/t1)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
根据一个实施例，t2与t3相比是不同的。在另一实施例中，t2与t3大致相同，使得在其值之间存在不大于约2％的差。针对另一实施例，t2可大于t3。再者，在另一非限制性实施例中，t2可小于t3。
吐丝通路结构1001可具有所述第二厚度与所述第三厚度之间的特定比以促成在金属成形应用中使用所述结构。举例来说，吐丝通路结构1001可具有以下第五厚度比(t2/t3)：不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，第五厚度比(t2/t3)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5，或甚至至少约0.6。将了解，第五厚度比(t2/t3)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
在替代实施例中，吐丝通路结构1001可具有所述第三厚度与所述第二厚度之间的特定比以促成在金属成形应用中使用所述结构。举例来说，吐丝通路结构1001可具有以下第六厚度比(t3/t2)：不大于约0.98，例如不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82，或甚至不大于约0.8。再者，在非限制性实施例中，第六厚度比(t3/t2)可为至少约0.05，例如至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5，或甚至至少约0.6。将了解，第六厚度比(t3/t2)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
在一个特定例子中，第三厚度(t3)可为至少约0.1mm，例如至少约0.2mm、至少约0.5mm、至少约0.5mm，或甚至至少约1mm。在另一例子中，所述第三厚度(t3)可不大于约10mm，例如不大于约8mm、不大于约6mm、不大于约4mm。将了解，第三厚度(t3)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
本文中的实施例的吐丝通路结构可具有可促成其在金属成形工业中的使用且特定来说在盘卷成形吐丝头系统中作为吐丝管的使用的特定壁厚度。所述壁厚度应大体理解为吐丝通路结构沿径向方向(如在横截面中观看)的壁的厚度，且更特定来说，可为外径(D)与内径(A)之间的差的一半(即，壁厚度＝[0.5x(D-A)]。针对一个实施例，吐丝通路结构的壁厚度可为至少约1mm，例如至少约2mm、至少约3mm、至少约4mm、至少约5mm。在另一非限制性实施例中，吐丝通路结构可具有以下壁厚度：不大于约20mm，例如不大于约18mm、不大于约16mm、不大于约14mm。将了解，所述壁厚度可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
吐丝通路结构1001可具有可界定腔1008的最长尺寸的内宽度1009，如在吐丝通路结构1001的纵向轴线701的横截面中观看。所述宽度可为具有圆形横截面形状的腔的直径，如图10中所图解说明。根据实施例，内宽度1009可为至少约1mm，例如至少约2mm、至少约3mm、至少约4mm、至少约5mm，或甚至至少约6mm。将了解，所述腔可具有各种横截面形状，包含但不限于圆形、多边形、椭圆形、复杂多边形、不规则多边形、不规则形状、随机形状及其组合。在非限制性实施例中，吐丝通路结构1001可具有以下内宽度1009：不大于约100mm、不大于约80mm、不大于约70mm、不大于约60mm、不大于约50mm。将了解，内宽度1009可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。
本文中的实施例的吐丝通路结构在室温下具有特定柔度，其可促成比常规吐丝管产品简单的成形及维护。举例来说，基于悬臂式测试，本文中的实施例的吐丝通路结构可具有在23℃下至少约55mm的柔度。悬臂式测试基于直1.5英寸直径型号160管子，其具有48.3mm的外径及7.14mm的壁厚度，在近端处附接到全刚性结构，且1000kg的重量附接到管子的相对末端。所述管子具有500mm的长度。所述管子附接到全刚性结构，使得近端与壁齐平并且所述管子平行于地面且垂直于全刚性结构。接着，在室温(即，23℃)下允许管挠曲达60秒的时间。将管的末端距原始高度的垂直距离的改变记录为柔度。可重复测试若干次以实现统计相关样本大小且计算平均柔度值或中值柔度值。本文中的实施例的吐丝通路结构的柔度可为至少约60mm(即，末端距原始起始高度掉落至少约60mm)，例如至少约65mm、至少约70mm、至少约75mm、至少约80mm、至少约90mm、至少约100mm，或甚至至少约110mm。再者，在非限制性实施例中，吐丝通路结构的柔度可不大于约490mm、不大于约470mm、不大于约450mm，或甚至不大于约400mm。将了解，吐丝通路结构的柔度可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内，包含但不限于至少约60mm且不大于约490mm、至少约70mm且不大于约470mm，或至少约80mm且不大于约450mm。
本文中的实施例的吐丝通路结构可包含特定材料，其可促成盘卷成形吐丝头系统及轧机的经改善操作及维护。举例来说，本文中的实施例中的任一者的吐丝通路结构的至少一部分可包含镍与钛的金属合金，其具有在包含至少约0.05且不大于约0.95的范围内的镍与钛元素比(Ni/Ti)。根据一个实施例，镍与钛元素比(Ni/Ti)可为至少约0.08，例如至少约0.1、至少约0.15、至少约0.2、至少约0.25、至少约0.3、至少约0.35、至少约0.4、至少约0.45，或甚至至少约0.48。再者，在另一实施例中，镍与钛元素比(Ni/Ti)可不大于约0.9，例如不大于约0.85、不大于约0.8、不大于约0.75、不大于约0.7、不大于约0.65、不大于约0.6、不大于约0.55，或甚至不大于约0.53。将了解，镍与钛元素比(Ni/Ti)可在包含上文所述的最小值及最大值中的任一者的范围内。针对至少一个特定实施例，吐丝通路结构的至少一部分包括NitinolTM。此外，将了解，本文中的实施例的吐丝通路结构中的任一者的至少一纤维可包含具有镍与钛的组合的前述材料。在其它例子中，吐丝通路结构的整个结构可由如本文中所揭示的镍与钛的金属合金制成。
根据另一实施例，吐丝通路结构的至少一部分(例如，一或多个层的一纤维的一部分或整个纤维)可包含形状记忆金属。更特定来说，吐丝通路结构的至少大部分重量可包含形状记忆金属。在至少一个实施例中，整个吐丝通路结构可基本上由形状记忆金属组成。将了解，本文中的实施例的吐丝通路结构中的任一者的至少一纤维可包含前述材料。在其它例子中，吐丝通路结构的整个结构可由如本文中所揭示的镍与钛的金属合金制成。
根据另一实施例，吐丝通路结构的至少一部分(例如，一或多个层的一纤维的一部分或整个纤维)可包含超弹性材料。更特定来说，吐丝通路结构的至少大部分重量可包含超弹性材料。在至少一个实施例中，整个吐丝通路结构可基本上由超弹性材料组成。超弹性材料具有在无塑性变形的情况下至少约5％应变的塑性应变阈值。即，超弹性材料可在不遭受永久变形的情况下经历至少5％伸长。在其它例子中，超弹性材料可在无永久变形的情况下经历至少约6％应变，例如至少约7％应变、至少约8％应变、至少约9％应变，或甚至至少约10％应变。在一个非限制性实施例中，超弹性材料可在无永久变形的情况下经历介于6％与20％之间的应变，例如介于7％与18％之间、介于7％与15％之间、介于7％与13％之间的应变。
实施例
实施例1.一种盘卷成形吐丝头系统，其包括：
吐丝通路结构，其界定细长中空通路，所述细长中空通路适于在其中输送细长材料，其中所述吐丝通路结构包括在23℃下至少约50mm的柔度。
实施例2.一种盘卷成形吐丝头系统，其包括：
吐丝通路结构，其包括细长中空通路，所述细长中空通路适于在其中输送细长材料，其中所述吐丝通路结构包括镍与钛的金属合金，所述金属合金具有在包含至少约0.05且不大于约0.95的范围内的镍与钛元素比(Ni/Ti)。
实施例3.一种盘卷成形吐丝头系统，其包括：
吐丝通路结构，其包括细长中空通路，所述细长中空通路适于在其中输送细长材料，其中所述吐丝通路结构包括形状记忆金属。
实施例4.一种盘卷成形吐丝头系统，其包括：
吐丝通路结构，其包括细长中空通路，所述细长中空通路适于在其中输送细长材料，其中所述吐丝通路结构包括超弹性材料。
实施例5.一种盘卷成形吐丝头系统，其包括：
吐丝通路结构，其包括细长中空通路，所述细长中空通路适于在其中输送细长材料，其中所述吐丝通路结构包括使缠绕结构成形的多个纤维。
实施例6.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括使界定节距(P)的缠绕结构成形的多个纤维，其中所述节距(P)至少等于所述吐丝通路结构的直径。
实施例7.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括使界定节距(P)的缠绕结构成形的多个纤维，其中所述节距(P)大于所述吐丝通路结构的直径。
实施例8.根据实施例6所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括：
内层，其包括使界定第一节距(P1)的缠绕结构成形的多个纤维；及
第二层，其上覆于所述内层上，包括使界定第二节距(P2)的缠绕结构成形的多个纤维。
实施例9.根据实施例8所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二层与所述内层直接接触。
实施例10.根据实施例8所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一节距(P1)不同于所述第二节距(P2)。
实施例11.根据实施例8所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一节距(P1)小于所述第二节距(P2)。
实施例12.根据实施例8所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一节距(P1)沿第一方向延伸且所述第二节距(P2)沿第二方向延伸。
实施例13.根据实施例8所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一方向与所述第二方向相同。
实施例14.根据实施例8所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一方向不同于所述第二方向。
实施例15.根据实施例8所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述内层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第一纤维直径(FD1)，且所述第二层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第二纤维直径(FD2)。
实施例16.根据实施例15所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1与FD2相比是不同的。
实施例17.根据实施例15所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1小于FD2。
实施例18.根据实施例15所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1大于FD2。
实施例19.根据实施例15所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1与FD2大致相同。
实施例20.根据实施例15所述的盘卷成形吐丝头系统，其进一步包括以下纤维直径因数(FD1/FD2)：不大于约0.98、不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82、不大于约0.80，及至少约0.05、至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5、至少约0.6。
实施例21.根据实施例15所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一纤维直径(FD1)是至少约0.5mm且不大于约10mm。
实施例22.根据实施例15所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二纤维直径(FD2)是至少约0.5mm且不大于约10mm。
实施例23.根据实施例8所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述内层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第一组合物，且所述第二层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第二组合物。
实施例24.根据实施例23所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一组合物与所述第二组合物基本上相同。
实施例25.根据实施例23所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一组合物不同于所述第二组合物。
实施例26.根据实施例23所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一组合物包括选自由以下各项组成的群组的材料：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
实施例27.根据实施例23所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一组合物包括金属，其中所述第一组合物包括金属合金，其中所述第一组合物包括选自由以下各项组成的群组的材料：亚铁材料、亚铁化合物、非亚铁材料、非亚铁化合物、镍、铝、钛、铂、钒、铁、钢及其组合。
实施例28.根据实施例23所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一组合物包括包含至少两种选自由以下各项组成的群组的材料的组合的复合物：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
实施例29.根据实施例23所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二组合物包括选自由以下各项组成的群组的材料：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
实施例30.根据实施例23所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二组合物包括金属，其中所述第二组合物包括金属合金，其中所述第二组合物包括选自由以下各项组成的群组的材料：亚铁材料、亚铁化合物、非亚铁材料、非亚铁化合物、镍、铝、钛、铂、钒、铁、钢及其组合。
实施例31.根据实施例23所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二组合物包括包含至少两种选自由以下各项组成的群组的材料的组合的复合物：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
实施例32.根据实施例23所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述内层包括大于所述第二层的耐磨性的耐磨性。
实施例33.根据实施例23所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述内层包括第一厚度(t1)且所述第二层包括第二厚度(t2)。
实施例34.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1与t2相比是不同的。
实施例35.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1与t2大致相同。
实施例36.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1大于t2。
实施例37.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1小于t2。
实施例38.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1是至少约0.1mm、至少约0.2mm、至少约0.5mm、至少约0.5mm、至少约1mm。
实施例39.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1不大于约10mm、不大于约8mm、不大于约6mm、不大于约4mm。
实施例40.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t2是至少约0.1mm、至少约0.2mm、至少约0.5mm、至少约0.5mm、至少约1mm。
实施例41.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t2不大于约10mm、不大于约8mm、不大于约6mm、不大于约4mm。
实施例42.根据实施例23所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述内层包括耐磨涂层。
实施例43.根据实施例8所述的盘卷成形吐丝头系统，其进一步包括第三层，所述第三层上覆于所述内层上，包括使界定第三节距(P3)的缠绕结构成形的多个纤维。
实施例44.根据实施例43所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第三层与所述第二层直接接触，且所述第二层与所述内层直接接触。
实施例45.根据实施例43所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一节距(P1)不同于所述第三节距(P3)。
实施例46.根据实施例43所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一节距(P1)小于所述第三节距(P3)。
实施例47.根据实施例43所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二节距(P2)不同于所述第三节距(P3)。
实施例48.根据实施例43所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二节距(P2)小于所述第三节距(P3)。
实施例49.根据实施例43所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一节距(P1)沿第一方向延伸且所述第三节距(P3)沿第三方向延伸。
实施例50.根据实施例49所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一方向与所述第三方向相同。
实施例51.根据实施例49所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一方向不同于所述第三方向。
实施例52.根据实施例43所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二节距(P2)沿第二方向延伸且所述第三节距(P3)沿第三方向延伸。
实施例53.根据实施例52所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二方向与所述第三方向相同。
实施例54.根据实施例52所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二方向不同于所述第三方向。
实施例55.根据实施例43所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述内层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第一纤维直径(FD1)，所述第二层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第二纤维直径(FD2)，且所述第三层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第三纤维直径(FD3)。
实施例56.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1与FD2相比是不同的。
实施例57.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1与FD2大致相同。
实施例58.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1小于FD2。
实施例59.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1大于FD2。
实施例60.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1与FD3相比是不同的。
实施例61.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1与FD3大致相同。
实施例62.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1小于FD3。
实施例63.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD1大于FD3。
实施例64.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD2与FD3相比是不同的。
实施例65.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD2与FD3大致相同。
实施例66.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD2小于FD3。
实施例67.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中FD2大于FD3。
实施例68.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其进一步包括以下纤维直径因数(FD1/FD3)：不大于约0.98、不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82、不大于约0.80，及至少约0.05、至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5、至少约0.6。
实施例69.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其进一步包括以下纤维直径因数(FD2/FD3)：不大于约0.98、不大于约0.96、不大于约0.94、不大于约0.92、不大于约0.9、不大于约0.88、不大于约0.86、不大于约0.84、不大于约0.82、不大于约0.80，及至少约0.05、至少约0.1、至少约0.2、至少约0.3、至少约0.4、至少约0.5、至少约0.6。
实施例70.根据实施例55所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述内层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第一组合物，所述第二层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第二组合物，且所述第三层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第三组合物。
实施例71.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一组合物与所述第三组合物基本上相同。
实施例72.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一组合物不同于所述第三组合物。
实施例73.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二组合物与所述第三组合物基本上相同。
实施例74.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二组合物不同于所述第三组合物。
实施例75.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一组合物包括选自由以下各项组成的群组的材料：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
实施例76.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一组合物包括金属，其中所述第一组合物包括金属合金，其中所述第一组合物包括选自由以下各项组成的群组的材料：亚铁材料、亚铁化合物、非亚铁材料、非亚铁化合物、镍、铝、钛、铂、钒、铁、钢及其组合。
实施例77.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第一组合物包括包含至少两种选自由以下各项组成的群组的材料的组合的复合物：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
实施例78.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二组合物包括选自由以下各项组成的群组的材料：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
实施例79.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二组合物包括金属，其中所述第二组合物包括金属合金，其中所述第二组合物包括选自由以下各项组成的群组的材料：亚铁材料、亚铁化合物、非亚铁材料、非亚铁化合物、镍、铝、钛、铂、钒、铁、钢及其组合。
实施例80.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第二组合物包括包含至少两种选自由以下各项组成的群组的材料的组合的复合物：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
实施例81.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第三组合物包括选自由以下各项组成的群组的材料：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
实施例82.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第三组合物包括金属，其中所述第三组合物包括金属合金，其中所述第三组合物包括选自由以下各项组成的群组的材料：亚铁材料、亚铁化合物、非亚铁材料、非亚铁化合物、镍、铝、钛、铂、钒、铁、钢及其组合。
实施例83.根据实施例70所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述第三组合物包括包含至少两种选自由以下各项组成的群组的材料的组合的复合物：无机材料、有机材料、金属、金属合金、陶瓷、玻璃、聚合物、碳化物、氧化物、硼化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、含碳材料、碳纤维、碳纳米管、天然材料及合成材料。
实施例84.根据实施例43所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述内层包括第一厚度(t1)，所述第二层包括第二厚度(t2)，且所述第三层包括第三厚度(t3)。
实施例85.根据实施例84所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1与t2相比是不同的。
实施例86.根据实施例84所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1与t2大致相同。
实施例87.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1大于t2。
实施例88.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1小于t2。
实施例89.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1是至少约0.1mm、至少约0.2mm、至少约0.5mm、至少约0.5mm、至少约1mm。
实施例90.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1不大于约10mm、不大于约8mm、不大于约6mm、不大于约4mm。
实施例91.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t2是至少约0.1mm、至少约0.2mm、至少约0.5mm、至少约0.5mm、至少约1mm。
实施例92.根据实施例33所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t2不大于约10mm、不大于约8mm、不大于约6mm、不大于约4mm。
实施例93.根据实施例84所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1与t3相比是不同的。
实施例94.根据实施例84所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1与t3大致相同。
实施例95.根据实施例84所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1大于t3。
实施例96.根据实施例84所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t1小于t3。
实施例97.根据实施例84所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t2与t3相比是不同的。
实施例98.根据实施例84所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t2与t3大致相同。
实施例99.根据实施例84所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t2大于t3。
实施例100.根据实施例84所述的盘卷成形吐丝头系统，其中t2小于t3。
实施例101.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括以下壁厚度：至少约1mm、至少约2mm、至少约3mm、至少约4mm、至少约5mm。
实施例102.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括以下壁厚度：不大于约20mm、不大于约18mm、不大于约16mm、不大于约14mm。
实施例103.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括以下内宽度：至少约1mm、至少约2mm、至少约3mm、至少约4mm、至少约5mm、至少约6mm。
实施例104.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括以下内宽度：不大于约100mm、不大于约80mm、不大于约70mm、不大于约60mm、不大于约50mm。
实施例105.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构界定细长中空通路，所述细长中空通路具有选自以下各项的群组的横截面形状：圆形、椭圆形、多边形、不规则多边形及其组合。
实施例106.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构耦合到轧机线以使金属成形。
实施例107.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括沿着轴线延伸的近端部分、从所述近端部分径向且轴向位移的末端部分及在弧形路径中在所述近端部分与末端部分之间延伸的中间部分。
实施例108.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构耦合到套筒轴。
实施例109.根据实施例108所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述套筒轴经配置以围绕轴线旋转，且所述通路结构经配置以随所述套筒轴围绕所述轴线旋转。
实施例110.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述细长中空通路经配置以接收金属产品且使所述金属产品成形为螺旋环圈形式。
实施例111.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构具有在23℃下为以下的柔度：至少约55mm、至少约60mm、至少约65mm、至少约70mm、至少约75mm、至少约80mm、至少约90mm、至少约100mm、至少约110mm。
实施例112.根据实施例111所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构具有不大于约490mm的柔度。
实施例113.根据实施例1、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括镍与钛的金属合金，所述金属合金具有在包含至少约0.05且不大于约0.95的范围内的镍与钛元素比(Ni/Ti)。
实施例114.根据实施例2及113中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述镍与钛元素比(Ni/Ti)是至少约0.08、至少约0.1、至少约0.15、至少约0.2、至少约0.25、至少约0.3、至少约0.35、至少约0.4、至少约0.45、至少约0.48。
实施例115.根据实施例2及113中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述镍与钛元素比(Ni/Ti)不大于约0.9、不大于约0.85、不大于约0.8、不大于约0.75、不大于约0.7、不大于约0.65、不大于约0.6、不大于约0.55、不大于约0.53。
实施例116.根据实施例1、2、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括形状记忆金属。
实施例117.根据实施例1、2、3及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括超弹性材料。
实施例118.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述超弹性材料包括在无塑性变形的情况下为以下的塑性应变阈值：至少约5％应变、至少约6％应变、至少约7％应变、至少约8％应变、至少约9％应变、至少约10％应变。
实施例119.根据实施例1、2、3、4及5中的任一者所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括NitinolTM。
上文所揭示的标的物应被视为说明性而非限制性，且所附权利要求书打算涵盖所有此类修改、增强及落于本发明的真实范围内的其它实施例。因此，在法律允许的最大限度内，本发明的范围将由对所附权利要求书及其等效范围的最宽广的可允许解释来确定，且不应受以上详细说明的限定或限制。
提供发明摘要以遵守专利法且其是在理解其将不用于解释或限制权利要求书的范围或含义的情况下提交。另外，在前述具体实施方式中，可出于简化本发明的目的而将各种特征分组在一起或在单个实施例中描述。不应将本发明解释为反映以下意图：所主张实施例需要比每一技术方案中所明确陈述的特征多的特征。而是，如所附权利要求书反映，发明性标的物可针对于少于所揭示实施例中的任一者的所有特征。因此，特此将所附权利要求书并入具体实施方式中，其中每一技术方案作为定义单独主张的标的物而独立存在。

Claims (15)

1.一种盘卷成形吐丝头系统，其包括：
吐丝通路结构，其界定细长中空通路，所述细长中空通路适于穿过其中输送细长材料，其中所述吐丝通路结构基于悬臂式测试具有在23℃下至少约50mm的柔度，在所述悬臂式测试中，将直1.5英寸直径、具有500mm的长度、48.3mm的外径及7.14mm的壁厚度的型号160管子在近端处附接到全刚性结构，并将1000kg的重量附接到所述管子的相对末端，且所述管子允许挠曲60秒的时间，且其中所述柔度是指所述吐丝通路结构的末端距原始高度的垂直距离的改变。
2.根据权利要求1所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括镍与钛的金属合金，所述金属合金具有在包含至少0.05且不大于0.95的范围内的镍与钛元素比(Ni/Ti)。
3.根据权利要求1所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括形状记忆金属或超弹性材料。
4.根据权利要求1所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括使界定节距(P)的缠绕结构成形的多个纤维，其中所述节距(P)至少等于所述吐丝通路结构的直径。
5.根据权利要求4所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括：
内层，其包括使界定第一节距(P1)的缠绕结构成形的多个纤维；及
第二层，其上覆于所述内层上，包括使界定第二节距(P2)的缠绕结构成形的多个纤维。
6.根据权利要求5所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述内层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第一纤维直径(FD1)，且所述第二层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第二纤维直径(FD2)。
7.根据权利要求5所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述内层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第一组合物，且所述第二层的所述多个纤维的所述纤维中的每一者包括第二组合物。
8.根据权利要求5所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述内层包括第一厚度(t1)，且所述第二层包括第二厚度(t2)。
9.根据权利要求1所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括至少1mm且不大于100mm的内宽度。
10.根据权利要求1所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构界定细长中空通路，所述细长中空通路具有选自以下各项的群组的横截面形状：圆形、椭圆形、多边形、不规则多边形及其组合。
11.根据权利要求1所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构耦合到轧机线以使金属成形。
12.根据权利要求1所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构耦合到套筒轴。
13.根据权利要求1所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述细长中空通路经配置以接收金属产品且使所述金属产品成形为螺旋环圈形式。
14.根据权利要求1所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构具有在23℃下至少55mm且不大于490mm的柔度。
15.根据权利要求1所述的盘卷成形吐丝头系统，其中所述吐丝通路结构包括形成缠绕结构的至少一个纤维。
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