CN1385257A - 用于拉拔细长材料的拉拔单元及拉拔机列 - Google Patents

Abstract

拉拔细长材料(2)的拉拔单元(1、101),该拉拔单元(1、101)具有至少一个拉拔滑动架(4、17、19;129、117、119),该拉拔滑动架带有驱动装置,为了以较低的设备成本提供该拉拔单元,建议拉拔单元(1、101)按照一种模件的方式组合而成,其包括:至少一个轨道模件(6a、106a),其可通过直接连接的方式与至少一个另外的轨道模件(6b、106b)组合成一个连续的轨道(6);至少一个夹持模件(10a;110a),用于夹持住一拉拔模(3a、103a),各拉拔滑动架(4、17、19;129、117、119)的驱动装置包括至少一个单个控制的综合直线马达,其用于使各拉拔滑动架沿着轨道(6)独立地运动,轨道(6、106)是直线马达的一部分。此外,建议一种拉拔机列(20)。

Description

用于拉拔细长材料的拉拔单元及拉拔机列

技术领域

本发明涉及一种在一个拉拔级中拉拔细长材料的拉拔单元，特别是用于使材料的横截面减小的拉拔单元，该拉拔单元具有至少一个拉拔滑动架，并带有拉拔滑动架的驱动装置。此外，本发明还涉及一种具有至少两个拉拔单元的拉拔机列。

拉拔机用于通过拉拔模拉拔细长的金属物件，例如管、线或棒。拉拔机分为拉拔件的长度超过机器尺寸的许多倍的连续运行的拉拔机和断续运行的拉拔机，例如拉床。

背景技术

DE-OS2852071公开了连续运行的直线式拉拔机的一个例子。该文献公开的是一种带有一拉拔单元的滑动架拉拔机，拉拔单元具有两个可在装在机架上的滑道上平行于拉拔方向滑动的拉拔滑动架。这两个相向往复运动的拉拔滑动架以手携手的方式连续拉拔拉拔物。为了实现这种频移式运动，拉拔滑动架分别与一个双臂式杆连接，这两个双臂式杆借助于一个装在一共用轴上的双凸轮作相向的往复摆动。

此外，一种公知的驱动系统，如在EP0371165 A1中描述的那样，包括一个旋转滚筒，该旋转滚筒具有呈凸轮形地在表面上伸展的转臂，用以产生相向的拉拔滑动架运动。

这种驱动装置产生的拉拔滑动架的行程长度基本上很短，并且不能加长，这导致行程中的大部分都是加速和制动。为了达到较大的平均拉拔速度，必须以非常高的行程频率工作。但是行程频率也不是可以任意提高的，因为它受到在拉拔滑动架的转向点上形成的惯性力的限制。

在一个接一个地设置的拉拔机上实施减小横截面的多个拉拔过程时，拉拔物通常是缠绕成捆的，并成捆地继续向下一个拉拔机的入口输送。EP0182922A1中描述了一种连接单元，以使多个直线拉拔机直接地或者说以无需中间卷绕拉拔材料地一个与一个连接，同时能够工作。这种拉拔机的连接借助于各拉拔机之间的一个导向装置实现，该导向装置一方面将拉拔材料导向到下一个拉拔机的拉拔觜内，另一方面使拉拔材料偏离直的流动方向。拉拔材料与直线的这种偏离形成了拉拔材料运动的一个缓冲区域，因此，前方的在连续拉拔过程中运行的拉拔机可以无阻碍地将拉拔材料输送到相应的弧形部分内，而后面的拉拔机在拉拔开始时可以接收到达的拉拔材料。

按照现有技术，如果两台或多台拉拔机一台接一台地连接，则各拉拔机之间的被拉拔材料必须或者卷绕起来，或者偏离直线，并借助于一变形构件导向到一弯曲的形状，这需要很高的工艺技术和机器构造成本。

本发明的任务是提供一种机器构造成本低的拉拔单元，还提供一种包括多个拉拔单元的拉拔机列，其机器构造成本低，而且工艺成本也低。

这一任务通过一种具有权利要求1的特征的拉拔单元完成，还通过一种具有权利要求9的特征的拉拔机列完成。在从属权利要求中描述了优选的实施形式。

按照本发明建议，拉拔单元可以按照模件结构组合而成，并包括：至少一个轨道模件以及至少一个用于使一拉拔模与拉拔单元固定的夹持模件，所述轨道模件可与至少一个另外的轨道模件直接连接成一条连续的轨道，滑动架驱动装置包括用于相应的拉拔滑动架的一种沿着轨道的独立运动的受控直线马达，所述轨道为直线马达的一部分。

本发明的基本构思是由若干单独的轨道模件构成一个拉拔单元这种模件式结构，基本单元只包括一个轨道模件。一个轨道模件具有至少一个夹持模件，用于可脱开地接收一个拉拔模。夹持模件本身也是可脱开的，或者沿着拉拔单元或者其机架可移动地安装。一个轨道模件也可以带有多个夹持模件，但并非每个夹持模件都必须接收一个拉拔模。一个拉拔单元具有至少一个拉拔滑动架，其驱动装置包括至少一个直线马达。轨道为直线马达的一部分。

除了拉拔单元为模件式结构之外，优选的是，用于各拉拔滑动架的直线马达也采用模件式结构，作为复合直线马达，用于一个拉拔滑动架的直线马达包括一个或多个直线马达单元。一个直线马达单元包括一个初级部分和一个次级部分。各直线马达单元的静止部分—或者初级或者次级部分—与轨道模件成为一体，而可动部与移动的滑动架连接。根据对各拉拔滑动架的驱动功率的要求，复合直线马达由不同性质和/或不同数量的直线马达单元构成。

通过一个拉拔单元的模件式结构以及用于一拉拔滑动架的直线马达驱动装置的模件式结构，可以变化地构成一个拉拔单元。以较低的机器构造成本就可得到很多种组态。

一个拉拔单元的轨道模件这样构成，即，通过使其与至少一个另外的轨道模件连接，可以组合成一个连续的轨道。通过这种方法，可以将一个拉拔单元任意组合成一个关联的轨道长度，从而可以在同样工作行程的情况下增加拉拔滑动架的数量，或者在同样拉拔滑动架数量的情况下增大行程长度。

由于采用了直线马达，所以，各滑动架的行程长度或者移动距离不再受到限制。直线马达能够精确地控制和调节，并能够迅速地加速和制动。在充分利用总体上有所加长的行程长度的情况下，全面提高了平均拉拔速度，因为加速和制动部分缩短了。此外，各滑动架在前进和返回的路径上可以以不同的速度移动。这样可以使拉拔滑动架更迅速地介入拉拔。

优选的是，各拉拔滑动架的直线马达驱动装置的静止的次级部分为一个中间导条结构，而滑动架沿着靠外的导轨移动。一种替代形式是，静止的次级部分为一轨道模件的两个平行伸展的外导条结构，而导向部分为中间导条结构。优选的是，该导向装置也是按模件式结构由各个导向模件组合而成。这样，可以随意地(例如根据拉拔滑动架的数量)将一拉拔单元的轨道或导向部分加长或缩短。建议一轨道模件的长度与一导向部分的模件的长度一致，以便以较低的构造成本来改变拉拔单元。

各轨道模件及各导向模件优选具有不同的长度。这样就可由拉拔单元的操作者根据相应的要求或者结构上的先决条件来确定用那种单独的模件来组合成一个单元。

一个单个的轨道模件可以配有多个夹持模件，它们能够根据要求对拉拔模定位。为此，夹持模件优选具有卡合部和一个夹持部。围住拉拔模的夹持部安装在与机架的导向部分连接的卡合部内。

本发明还建议一种拉拔机列，其按模件结构至少由两个按照本发明建议的拉拔单元组合而成。所述至少两个拉拔单元的轨道模件直接一个接一个地装配成一个共同的轨道，实施另一拉拔级的拉拔模将拉拔单元分开。但是与现有技术不同的是，前面的拉拔单元的轨道的尾端可以直接与后一个拉拔单元的前端或者拉拔模连接，因为各拉拔级中的不同的拉拔要求通过拉拔单元中的可单独驱动的拉拔滑动架实现。为此，拉拔机列具有一个计算机单元，用于控制或调节各拉拔滑动架的直线马达，还具有信号导线，其将计算机单元与分别一个拉拔滑动架联接起来，以便精确地协调一个接一个设置的拉拔单元的拉拔滑动架的拉拔过程。总而言之，通过模件式结构，可以组合成不同的拉拔机列结构。

各滑动架的直线马达驱动装置可以如此精确地单独控制，以致于在各拉拔单元之间不再需要缓冲区。除了加工工艺方面的节省潜力之外，还具有的优点是，这种拉拔机列比通常带有缓冲区或协调区的拉拔机列占用的空间少。在一个唯一的轨道上有几个拉拔滑动架和在夹持件模件中有相应数量的拉拔模的情况下，一个拉拔机列可以在一个唯一的过程中以多个拉拔级拉出成品拉拔物。

特别优选的实施形式是一种具有一个联合的预拉拔-拉拔滑动架拉拔单元或拉拔机列，其在第一工序中进行预拉拔过程，在一个接下来的工序中单独地或者用其它拉拔滑动架进行拉拔过程。

从从属权利要求和下面结合附图对本发明的实施形式所做的详细的描述中可以得出本发明的其它特征和优点。除了上述特征组合之外，这些特征本身或者它们的其它组合也是本发明的实质。

附图简介

图1示出按照本发明的一个拉拔单元，其包括一个第一实施形式的轨道模件，并具有一个分开的预拉拔滑动架和一个拉拔滑动架。

图2示出一个按照图1的拉拔单元，包括两个直接相继设置的轨道模件，并带有另一个拉拔滑动架。

图3示出一个按照图1的拉拔单元，包括三个直接相继设置的轨道模件，并具有另外的两个拉拔滑动架。

图4示出一个拉拔机列，包括两个图2所示的拉拔单元，各拉拔单元带有两个拉拔滑动架和一个分开的预拉拔滑动架。

图5示出一个按照本发明的拉拔单元，包括一个按照第二实施形式的轨道模件，并具有一个组合式预拉拔-拉拔滑动架。

图6示出图5所示的拉拔单元，但具有一个第二拉拔滑动架。

图7示出图6所示的拉拔单元，包括两个直接相继设置的轨道模件，并具有另一个拉拔滑动架。

图8示出一个拉拔机列，包括两个图6所示的拉拔单元1，各拉拔单元具有一个组合式预拉拔-拉拔滑动架以及两个拉拔滑动架。

具体实施方式

图1示出一个拉拔单元1，其用于借助于一拉拔模3在一拉拔级中拉拔细长材料2或拉拔物，以使材料的横截面减小。拉拔单元1具有一个拉拔滑动架4和一个预拉拔滑动架5。拉拔单元1由一形式为一细长的金属板条的轨道模件6a、一形式为两个外导轨8和9的导向模件7a以及一个夹持模件10a组合而成。夹持模件可脱开地固定于导向模件7a的两导轨8、9之间。夹持模件10a由固定在导轨8和9上的卡合部24和一用于拉拔模3(在此为一拉环)的夹持部25组合而成。接收拉拔模的夹持部25可脱开地装在卡合部24内。轨道模件6a这样装备，即，其两端-在此为自由端11-可以直接固定在另一个相应的轨道模件6b上，这样，两个轨道模件6a、b构成一个连续的轨道6(参见图2)。轨道6或者说各轨道模件6a、b是作为预拉拔滑动架和拉拔滑动架5、4的驱动装置的复合直线马达的静止的次级部，是这样。这样的一个轨道模件6a、b本身也可以按模件式结构由多个平行的段组合而成(未示出)。

而直线马达的初级部与滑动架4、5连接。为此，在拉拔滑动架的下侧设置多个初级部12、13(被遮住)，它们与轨道6a或者中间导条配合。通过这种直线马达的驱动，两滑动架4、5沿着导轨8、9在拉拔方向上往复运动。为此，各滑动架上带有辊14，它们沿着导轨8、9滚动。

图1所示的拉拔单元1涉及一台拉拔机，在该拉拔机中，拉拔物2(在这里是一根管)被往返运动的拉拔滑动架4以很短的行程断续地一段一段地拉过拉模3。事先用预拉拔滑动架5-夹住拉拔杆1 5-将管端26拉出，使拉拔滑动架4能够夹住预拉拔出的管端26。为了夹住拉拔杆15或者拉拔材料2，滑动架4和5具有楔形夹爪16a、b和27a、b，它们可受控地并拢，并可再脱离。预拉拔滑动架5不一定非要由直线电机驱动，可以通过一个液压驱动装置将其驱动。

通过在拉拔单元1中添加轨道模件或者导向模件，可以任意改变轨道长度并从而改变滑动架移动的行程长度。通过相应地加长行程，可以实现用一次拉拔拉伸一固定长度的管-和杆长的拉床的概念。

图2中所示的拉拔单元是从图1中的拉拔单元衍生扩大而成的，其带有一个第二轨道模件6b和一个第二导向模件7b，还带有一个第二拉拔滑动架17(图2)。第一轨道模件6a的末端11与第二轨道模件6b的前端18这样设计，即，形成一个直接的过渡或者一个连续的轨道6。导向模件7a、b也是如此。两个拉拔滑动架4、17用在这样形成的轨道6上或者导向装置中，这两个拉拔滑动架以手携手的运行方式工作，这就是说，当第二滑动架17拉拔时，第一拉拔滑动架4返回，反之亦然。这样就提供了一种用于拉拔大长度的管或杆的连续拉拔机。

图3示出拉拔单元的一个进一步的扩展。在此示出的是一台连续工作的拉拔机，它具有三个拉拔滑动架4、17、19。为了加长行程，轨道6上增加了一个第三轨道模件6c，与此相应，滑动架导向装置上增加了第三导向模件7c。

这三个拉拔滑动架4、17、19的工作方式是，每次总有两个拉拔滑动架成对地与拉拔件接合，而第三个拉拔滑动架脱离接合，在返回行程上。预拉拔滑动架5或其夹爪16a、b将插过拉拔模3或拉环的拉杆15夹住，并在拉拔方向上拉拔。接着，预拉拔滑动架5重新返回到拉拔模3处的原始位置。前两个拉拔滑动架4、17，(即，与预拉拔滑动架5最接近的)与预拉拔滑动架5一起或者接着朝拉拔模3移动，这样，预拉拔出的管端26穿过预拉拔滑动架5和第一及第二拉拔滑动架4、17延伸。前两个拉拔滑动架4、17与预拉拔出的管端26接合，在拉拔方向上移动。这样就开始了一个拉拔过程。预拉拔出的管端26的凸出区域进入第三滑动架19，并由其夹爪28a、b夹紧。在第三滑动架19夹的时刻，第一滑动架4脱离接合。第二和第三滑动架17、19进行另一拉拔运动，而第一滑动架4重新返回以此类推。通过每个拉拔单元使用三个拉拔滑动架，可以提高拉拔力，因为每次总有两个滑动架同时拉拔。这样可以拉拔出较大尺寸的拉拔件。

图4示出一拉拔机列20，它由两个拉拔单元1a、b以模件的方式合成，各拉拔单元带有一个拉拔模3a、3c。为此，将如图3所示的拉拔单元增加一个第四轨道模件6d和一个第四导向模件7d。此外，在第三导向模件7c上的一个现有的夹持件模件10c上插入一个第二拉拔模3c。各拉拔单元带有一个预拉拔滑动架5a、b和两个拉拔滑动架4a、b；17a、b，它们如图2所示，以手携手的方式工作。10b表示另一夹持模件或者仅仅表示其卡合部24b，其设置在第二导向模件7b上。在此，可以选择插入另一拉拔模。夹持模件10a-d可移动或可脱开地设置在导向模件7a-d上。

各滑动架分别通过信号导线21a-f与一个计算机单元22联接。在计算机单元22中针对速度、位置和力对各滑动架的所需要的运动流程进行调节。这些运动流程可以借助于一监视器23看出。在图1至3的拉拔单元的情况下，由这种计算机单元对各拉拔单元的运动进行协调，在用拉拔机列时，该计算单元还协调一个接一个地设置的拉拔单元1a、b的各拉拔滑动架的拉拔过程。

图5至8中示出按照拉拔滑动架的第二实施形式的几个拉拔单元或一拉拔机列，在此，该拉拔机列带有一个组合式的预拉拔-拉拔滑动架129，后面称之为组合式滑动架。拉拔单元101也像图1所示的拉拔单元那样，以模件的方式组合而成，相应的部件的标号与图1中的相同。组合式滑动架129包括两对不同的夹爪130a、b和131a、b，其中第一对用于夹住拉杆115，第二对用于夹住预拉拔的管126。在组合式滑动架已经通过拉拔模103预拉拔了一小段管之后，组合式滑动架返回，第二对夹爪131a、b夹住预拉拔的管端，并开始拉拔过程，在该过程中，组合式拉拔滑动架总是往复移动一个很短的预定的距离。

这种拉拔单元可以配有另一个，即，第二个拉拔滑动架117。推荐选择一个更长类型的导向模件106a、107b。在此，还是以组合式滑动架129进行预拉拔过程，但其以较低的速度进行。因为组合式滑动架129可以多次往复移动，以逐步地预拉拔管，所以，与独立的预拉拔滑动架相比其行程较小。只要管端一拉拔到足够的长度，组合式滑动架129就返回，第二滑动架117跟随。该第二滑动架夹住预拉拔的管端，开始与组合式滑动架129配合进行连续作业。

与图2中示出的拉拔单元一样，这种拉拔单元101也增加一个轨道或者导向模件6b、7b，从而可以定位一个第三拉拔滑动架119。与图2所示的拉拔单元相比的优点是，尽管用了三个滑动架(129、117、119)，在组合滑动架129对管段完成足够的预拉拔后，还可以在较短的轨道(两个模件(106a、b))上进行结合图3所述的拉拔过程。

图8示出一个拉拔机列120，如图7所示，由两个拉拔单元101a、b组合而成。拉拔机列120包括第一至第四轨道或导向模件(106a-d；107a-d)，总共有两个拉拔模103a、103c以及四个夹持模件110a-d，其中的两个接收一个工具。在图8中示出一种拉拔状态，即，拉拔物102或者管已经通过第一拉拔单元101a，从而通过第一拉拔级，并直接进入第二拉拔级。与图4相应，有一计算机和控制单元(在此未示出)，该单元协调拉拔机列的各拉拔单元的滑动架的运动。同样，也可以组合成一个拉拔机列，其具有例如两个拉拔单元，各拉拔单元只有两个滑动架。

在这两个实施形式中，如果需要，都可以任意提高拉拔滑动架的数量。还可以通过较长的模件来提供所需的行程长度。此外，还可以通过模件的方式将图4或8所示的拉拔机列任意加长。总而言之，通过对夹持模件与相应的拉拔模重新编组或者改变滑动架的数量或者对滑动架重新编组，总可以得到不同的拉拔机列结构。因此，可以通过新建或改建来构成独特结构的拉拔机列。现有的设备可以灵活地根据要求变换结构。通过所建议的模件结构，可以加长轨道(例如导向装置)，增加拉拔模的数量和位置，也可以增加直线马达驱动装置的数量，通过这种结构，可以提供任意的拉拔机列布局，从最简单的结构到工艺要求严格的多级拉拔机列。

Claims (12)

1.在一个拉拔级中拉拔细长材料(2)的拉拔单元(1、101)，该拉拔单元(1、101)具有至少一个拉拔滑动架(4、17、19；129、117、119)，该拉拔滑动架带有驱动装置，其特征在于：拉拔单元(1、101)按照一种模件结构组合而成，其包括：

至少一个轨道模件(6a、106a)，其可通过直接连接的方式与至少一个另外的轨道模件(6b、106b)组合成一个连续的轨道(6、106)；至少一个夹持模件(10a；110a)，用于夹持住一拉拔模(3a、103a)，

各拉拔滑动架(4、17、19；129、117、119)的驱动装置包括至少一个直线马达，其用于沿着轨道(6)独立地运动，轨道(6、106)是直线马达的一部分。

2.如权利要求1的拉拔单元，其特征在于：一台用于一拉拔滑动架(4、17、19；129、117、119)的直线马达包括一个直线马达单元或者多个直线马达单元，各直线马达单元的静止部纳入轨道模件(6a-d)。

3.如权利要求1或2的拉拔单元，其特征在于：轨道模件(6a-d；106a-d)包括各直线马达的次级部或初级部，另一部与拉拔滑动架连接。

4.如权利要求3的拉拔单元，其特征在于：静止的次级部为一轨道模件(6a-d；106a-d)的中间导条或者两个平行的外导条结构，相邻轨道模件的中间导条或外导条可不间断地相互卡接。

5.如权利要求1至4中任一项的拉拔单元，其特征在于：沿着轨道(6)运动的各拉拔滑动架(4、17、19；129、117、119)由一导向装置导向，该导向装置以模件结构由导向模件(7a-d；107a-d)组合而成。

6.如权利要求5的拉拔单元，其特征在于：一个轨道模件(6a-d；106a-d)的长度与一导向模件(7a-d；107a-d)的长度一致。

7.如权利要求1至6中任一项的拉拔单元，其特征在于：各轨道模件(6a-d，106a-d)的长度相同或不同。

8.如权利要求5至7中任一项的拉拔单元，其特征在于：夹持模件(10a-d；110a-d)包括一个与导向装置连接的卡合部(24、124)和一个用于拉拔模(3、103)的夹持部(25、125)，用于选择地将拉拔模(3a、3c；103a、103c)插入导向装置中或者从其中脱离。

9.拉拔机列(20、120)，具有至少两个用于分别在一个拉拔级中拉拔细长材料的拉拔单元(1、101)，各拉拔单元(1、101)具有至少一个拉拔滑动架(4a、17a、129a、117a、119a；4b、17b、129b、117b、119b)，并带有拉拔滑动架驱动装置，其特征在于，模件式结构的拉拔单元(1a、b；101a、b)，其包括至少一个轨道模件(6a、6c；106a、106c)和至少一个用于夹持拉拔模(3a、3c；103a、103c)的夹持模件(10a-d；110a d)，所述轨道模件可直接与另一个轨道模件(6b、6d；106b、106d)连接组合成一个连续的轨道(6、106)，驱动装置包括至少一个直线马达，其用于驱动各拉拔滑动架沿着轨道(6、106)的独立的运动，轨道(6、106)是该直线马达的一部分，其按照模件的方式一个接一个地与连续的轨道(6、106)一起设置，拉拔机列(20、120)具有一个计算机单元(22)，用于控制或调节各滑动架的各直线马达，并具有信号导线(21a-f)，这些导线将计算机单元与相应的一个滑动架联接，以便精确地协调一个接一个地设置的拉拔单元(1a、b；101a、b)的各滑动架的拉拔过程。

10.如权利要求9的拉拔机列，其特征在于：一个分别后置的拉拔单元(1b、101b)的夹持构件(10c、110c)直接设置在分别前置的拉拔单元(1a、101a)的轨道模件(6b、106b)的轨道的端部的后面。

11.如权利要求9或10的拉拔机列，其特征在于，具有至少两个带有至少两个拉拔滑动架(4a、b；17a、b；119a、b)的拉拔单元(1a、b；101a、b)，各拉拔单元配有一个拉拔模(3a、c；103a、c)，该拉拔模在一个夹持构件(10a、c；110a、c)内，各拉拔单元还具有一个预拉拔滑动架(5a、b)或者一个组合式预拉拔-和拉拔滑动架(129a、b)。

12.如权利要求9至11中任一项的拉拔机列，其特征在于：具有一个如权利要求2至8中任一项的拉拔单元。

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