CN1997465A - 用于卷取轧制或拉拔线材/棒材的改进卷取机 - Google Patents

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Abstract

用于卷取轧制或拉拔线材/棒材(F)的卷取机，带有位于线材/棒材加工装置下游的利用一个或多个卷筒(1)而在卷取机中形成线材/棒材卷(R)的装置，具有线材/棒材牵引装置(2－3)和5，之后是：－具有线材/棒材引导装置的操纵装置(6)的摆动线材/棒材引导装置(4)，以使线材/棒材引导装置(4)卷筒侧的端部跟随卷绕，从而来自于所述进给装置(2－3)的线材/棒材在卷筒(1)中卷绕，其中第一平移装置(65)将所述线材/棒材引导装置(4)的出口的卷筒侧端部(1)平行于卷筒/心轴(1)轴线移动，和第二移动装置(8－6)将所述线材/棒材引导装置(4)的所述出口垂直于所述卷筒/心轴(1)轴线地退回/接近，以通过在所述出口(7)处改进的线材/棒材保持系统而在卷绕过程中适应卷(R)直径的增大。

Description

用于卷取轧制或拉拔线材/棒材的改进卷取机
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求前序部分特征的用于卷取轧制或拉拔线材/棒材的卷取机。
背景技术
很多种用于卷取轧制或拉拔线材/棒材的卷取机是公知的。
例如，GB2058703 d.4/1981为一种自动卷取机，带有单个线材/棒材导管以进行卷取，为了在卷绕过程中跟随卷绕圈，该导管在卷绕过程中朝向卷筒的两侧。
更相关地，DE0821666 d.11/1951说明了一种在两个卷筒(图8中的11，12)中选择地卷绕线材/棒材的卷取系统，包括用于在线材/棒材加工装置的下游形成线材/棒材卷的装置，设置有带有线材/棒材引导装置移动装置(15-13)的线材/棒材引导装置(13/14)，以将线材/棒材引导至各个卷筒(11，12)，这些卷筒具有线材/棒材平移装置(17)，以将线材/棒材引导装置的端部大致平行于卷筒轴线的方向移动至各个卷筒(11-12)上方两侧的卷(13)上。
与本发明的目的更加相关的是US4664329(1987年5月12日以美国印地安那州Essex Group Fort Wayne的名义)。其涉及一种用于使线材/棒材段形成线材/棒材卷的卷取系统，该系统包含以下阶段：通过使心轴外表面与移动带接触而旋转心轴，和将线材/棒材在带和心轴外表面之间引导到旋转心轴上。
该带使线材/棒材靠着心轴(卷筒)，且当心轴旋转时，线材/棒材在心轴外表面上被卷成卷。
该带继续与卷外表面接触，且继续旋转心轴，直到线材/棒材段的全长都被卷起。
随着卷的厚度增大，该带从卷的外表面部分地松开以调节该带的张力。
该专利在全部说明和附图中还提供了(图1)一种装置，以在位于线材/棒材加工装置下游的带有卷筒(508)的卷取机(26，27)中形成线材/棒材卷，该装置设置有用于线材/棒材的进给辊(13)，之后设置有：
具有第一线材/棒材引导装置驱动装置(510/511)的第一线材/棒材引导装置(24/25)，以将线材/棒材从所述进给辊(13)引导到所述卷取机(26，27)；和第一平移装置(504)，以将引导元件的端部大致平行于卷筒轴线(579-508-588-589，见图5a和图5i)移动至位于所述卷筒(544)上方两侧的卷(501/511)上；及第二平移装置(567，577-579，588-585-581-588-589-591，同样见图5i)，以便能将所述第一线材/棒材引导元件(24)的所述端部垂直于卷筒轴线移开，以在卷取过程(544-27)中适应卷直径的增大，和
线材/棒材引导装置延伸部(从24延伸的510/从25延伸的511)，其与第一线材/棒材引导装置(24/25)分离，能够就在卷绕前将所述线材/棒材的至少一部分引导到所述卷筒上。
同样已知的是Mannesmann Demag型线材/棒材卷取机，其在前序“卧式重型卷取机”中涉及在卷附近的分别的线材/棒材引导装置，构成始终与卷筒/心轴轴线垂直的线材/棒材引导装置延伸部，并包括两块与卷筒/心轴轴线垂直的平行板，所述线材/棒材引导装置末端被线材/棒材引导装置预先向前移动，所述线材/棒材引导装置包括多个布置在平行于卷筒轴线的旋转轴线上反向旋转的辊，并具有线材/棒材矫直/预弯曲功能，以利于在相应心轴内部的卷筒中卷绕。
后来还在WO0025952(EP1126935-Danieli)中说明了并要求保护(独立权利要求的前序-非特征部分)与上述大致相同的结构，区别在于所述线材/棒材引导装置延伸部(510-511，503-500)具有始终保持垂直于所述卷筒旋转轴线的装置。
US4664329还公开了其它用于使线材/棒材引导装置在垂直于卷筒轴线的方向上移动的装置，以使线材/棒材引导装置端部或延伸部适应卷绕卷连续增长的直径。
US4664329的技术方案提出了根据第一线材引导装置的倾角而在可变卷绕时的线材/棒材对准角，这会带来卷绕缺陷，例如线材/棒材的螺旋重叠(一方面＝向前卷绕运动结束)或从邻近线材/棒材上移开(另一方面＝返回开始)，这尤其是取决于卷筒的宽度、其直径和第一线材引导装置的长度。
Mannesmann Demag和WO-0025952(EP1126935)的技术方案均采用了两个竖直的端部引导板，即始终垂直于心轴轴线，目的在于仅解决了一部分问题，通过由所述竖直平行板来确定线材引导装置延伸部的固定位置，从而迫使线材在卷绕前始终垂直于卷筒轴线。
这种技术方案仅能用于与卷筒直径或卷直径相比直径较小的线材，而对于直径较大的线材(如，棒材)，特别是在线材直径和不利的卷筒/卷直径之间的关系时，会产生导致卷变形的螺旋重叠。
实际上，由于线材引导装置始终垂直，在上一圈卷绕线材和正在卷绕的线材之间发生摩擦，正是因为其垂直所以正在卷绕的线材趋向总是置于已卷绕线材之上。
由于该原因，在不利或特别极端的条件下，线材重叠，而不是在下层卷绕层上滑动，从而使卷不规则。
另一个较大的不便之处是，这些大致几乎垂直于卷筒轴线的圈牵涉到卷的形成，当使其从卷筒的可移动外部翼缘释放以取走卷并将卷送至捆扎机时，卷的侧圈会松动并从卷上脱出，既妨碍其运输，又妨碍其随后的捆扎。
Mannesmann Demag和其后的WO-0025952(EP1126935)的其它严重缺点是，线材引导装置的过度约束同样会导致不想要的螺旋圈重叠，尤其是对大直径而言。另一个问题是：由于在引导板之间蠕动导致的高摩擦，从而在主线材引导装置倾斜时不得不“偏离”线材；和由于引导框架因此而产生的非常大的磨损，从而不得不经常更换。
然而，由于线材在卷绕前不久对所述开槽板的冲击，线材堵塞的危险仍然存在。
发明内容
本发明的目的是避免上述缺点，从而允许在卷中形成理想的相邻圈，没有一个螺旋圈与另一个重叠或移开的危险，且没有由于在卷绕过程中蠕动或方向改变而导致堵塞的危险。
另一个目的也是能够形成更好的卷绕卷，且在从卷绕心轴或卷筒上抽出卷和/或将其运输至与卷取机间隔并分离开的捆扎机的过程中，卷的侧圈松动或开卷的危险更小。
一个附加的问题在于：由于线材/棒材的方向改变，从而线材/棒材被迫在线材/棒材引导装置末端的相应侧壁上摩擦，这样在卷紧前，由于线材/棒材和线材/棒材引导装置之间的滑动摩擦导致对线材/棒材引导装置末端强烈限制。
这牵涉到在最终卷绕阶段中对速度增大的重要限制，正如已知的，尤其是对于线材/棒材轧机，不可能达到更高的速度。
从而这种卷绕时的最终减速问题降低了整个轧制和线材/棒材制造厂的每小时生产量。
该问题用独立权利要求中的特征解决。
从属权利要求构成了特别有利的方案。
以这种方式，相对于以前的卷取技术方案，优点是可以在更高的速度形成线材/棒材卷，且各圈对齐并理想的相邻，并且无重叠圈，且没有堵塞或缠结的危险。
实际上，以这种方式不会产生线材/棒材的重叠，因为正在卷绕的线材/棒材具有将其自身调节至与已经卷绕的螺旋圈相同倾角的自由度。
此外，由于方向改变导致的滑动摩擦被完全消除，从而降低了堵塞的危险，且卷取速度可以达到在轧机以最大速度供应线材/棒材时的最大值。
附图说明
下面将参考表示优选实施例的附图更详细地说明本发明，其中：
图1表示具有线材/棒材引导装置的分线组和卷绕组的示意性侧视图，其中整个线材/棒材引导装置(4)从卷筒一侧到另一侧竖直摆动，即从其最低位置“B”摆动到其最高位置“A”，卷筒(1)布置成使其旋转轴线(1)为竖直。
图1A表示单个摆动的线材/棒材引导装置(4)出口的细节放大视图。
图2示意性地表示图1中装置的俯视图，其中更好地表示了用于适应卷筒(1)中线材/棒材(F)的卷(R)直径变化(增长)的单个线材/棒材引导装置端部的水平移动系统。
具体实施方式
如上述附图所公开的，可以清楚地看到来自于图中未表示的现有技术轧机(但也可以来自于拉拔装置)的线材/棒材(F)。
从而上游还有线材/棒材切割装置，从而当卷(R)完成时，可以根据现有技术使线材/棒材偏离至另一个卷取机(只表示了一个)，这样允许卸下已经完成的卷，将其传送至捆扎机，同时形成另一个卷。
从而示意性地，单个线材/棒材引导装置(4)的上游有进给装置，该进给装置例如具有将线材/棒材(F)传送至线材/棒材引导装置入口(3)的辊(2)，线材/棒材引导装置入口(3)铰接，从而允许线材/棒材引导装置在竖直平面(4A-4B)上来回摆动，以传递(5-6)螺旋圈，且随着卷直径增大，为了逐渐移离卷筒/卷取机(1)的心轴，其在水平面(6-8-50)上摆动。
这些技术方案为公知技术，通过具有水平引导装置(8)的底座结构，滑块在水平引导装置(8)上移动，该水平引导装置载有线材/棒材引导组(6)，而该线材/棒材引导组在竖直板(5)上支承带有所述第一线材/棒材引导装置(4)端部的铰接臂(41)的枢轴。
以这种方式，线材/棒材引导装置(4)的端部可以根据预定程序伴随任何卷(R)成形点。
单个线材/棒材引导装置(4)在用于进给线材/棒材的牵引系统(2)之后可移动地铰接在纵向上游(3-I)，且通过位于各个竖直操纵小车(5)上的相同的铰接竖直枢轴(II)而铰接在下游，从而借助于上游铰接枢轴(I)不仅可竖直移动(图2)而且可水平移动(II，图1)。
以这种方式，单个管形线材/棒材引导装置(4)在摆动的全部方向上运动，既水平地运动以适应卷(R)直径的变化，又垂直地运动以在竖直卷筒(1)的两侧(A-B)上运动从而跟随来回的螺旋卷绕。
在线材/棒材引导装置(4)的端部，安装有线材/棒材伴随装置，其具有相对的辊(7)，在水平轴线上具有一对平行且相对的旋转辊(71)，其中较低的一个安装在固定的辊支撑延伸镫形座(70)上，而另一个安装在可移动的辊支撑延伸镫形座(72)上，该可移动镫形座(72)铰接(722)在单个线材/棒材引导装置(4)的端部上。所述可移动的辊支撑延伸镫形座(72)能够摆动，从而相应的辊可以借助于压力弹簧(73)而弹性地移离或接近与其相对的辊，在接触(40)单个线材/棒材引导装置(4)端部时，该压力弹簧的反应是推压。
以这种方式，消除了复杂的线材/棒材引导延伸部，并完全消除了线材/棒材(F)在线材/棒材引导装置端部出口上改变方向时的摩擦可能性。
而且，相对辊的使用消除了任何形式的由于蠕动导致的、在线材/棒材已经处于较高的温度时非常有害的摩擦。
消除了线材/棒材引导装置的磨损，并可以高速操作，而现有技术中的线材/棒材引导装置技术方案则不能。
而且，由于不仅相对的辊，而且相对辊的轴向位置根据本发明必须垂直于卷筒/心轴轴线，从而在线材/棒材交替连续的右侧和左侧变化中对其进行限制，因此以理想的方式实现了对线材/棒材完全安全的保持和引导。
具有均匀弹性屈服值的压缩弹性有利地可以通过现有技术调节，例如通过弹簧槽口(spring rabbet)(图中未表示)的接近和退出螺纹。
以这种方式还可以限制线材/棒材直径的变化，还可以防止堵塞。
显然，相对辊的外周端部横向地凹陷，以大致作为绳索的滑轮。
以这种方式，线材/棒材不能从引导装置退出，因为其被夹持在两个保持辊(71)之间。
如果需要，且特别地当卷筒(1)的心轴勾住线材/棒材(F)时，线材/棒材(F)开始拉，从而轻微拉正在卷绕的线材/棒材(F)，并使其进一步张紧。
这种合适的张紧通过现有技术中带有端部引导壁的线材/棒材引导系统不可能实现，因为这会导致过度的摩擦和额外的摩擦，从而会有正在卷绕的热线材/棒材断裂的危险，或导致堵塞或缠结等，例如由于线材/棒材拉长和随之而来的偏移。
从而这种可以增大线材/棒材牵引张力/牵引力的可能性提高了效率、质量和卷取性能，还可以达到整个线材/棒材生产线更高的生产速度。
在图中未表示的略微更加复杂的技术方案中，相对的保持辊(71)中的至少一个可以是动力驱动的。
在一个变化实施例中，水平轴线上保持辊(71)的数目可以大于两个，即使这会使新系统更复杂和在功能性方面不那么有效。
最后，上游的线材/棒材引导装置(4)的铰接(I)非常重要，因为其不仅允许线材/棒材引导装置(4)在根据竖直轴线和垂直的水平轴线的定向上可关于线材/棒材进给的理论中间线摆动，从而位于平行于卷筒轴线的平面上，而且当线材/棒材引导装置(4)与线材/棒材进给的所述理论线成一直线时允许线材/棒材引导装置(4)缩回的轴向运动，以及当线材/棒材引导装置(4)向一侧或另一侧倾斜时允许前进，因为距通过卷筒(1)心轴轴线的正交平面的距离在线材/棒材出口(7)处基本上恒定，但在线材/棒材引导装置(4)的上游枢轴(3)的相对端处可变。
从而以这种方式获得最大功能性。

Claims (7)

1、用于卷取轧制或拉拔线材/棒材(F)的卷取机，带有位于线材/棒材加工装置下游的利用一个或多个卷筒(1)而在卷取机中形成线材/棒材卷(R)的装置，具有线材/棒材牵引装置(2)，带有：
-可移动的摆动线材/棒材引导装置(4)，其具有线材/棒材引导装置的操纵装置(6)，以使线材/棒材引导装置(4)卷筒侧的出口(7)跟随卷绕，从而线材/棒材(F)在所述卷取机的相应卷筒(1)中绕线，所述卷取机具有：
·第一平移装置(6-5)，以将所述线材/棒材引导装置(4)的所述出口(7)大致平行于卷筒/心轴(1)轴线地移动至所述卷筒/心轴(1)上的两侧，和
·第二平移装置(8-6)，以将所述线材/棒材引导装置(4)的所述出口(7)垂直于所述卷筒/心轴(1)轴线地退回/接近，以适应卷绕过程中卷(R)直径的增大，
其特征在于，在所述线材/棒材引导装置(4)的所述出口(7)处和在所述卷筒/心轴(1)上卷绕前，应用至少一对相对的夹持辊和线材/棒材保持装置(71)，它们：
(i)具有彼此平行的轴线；
(ii)轴线正交于线材/棒材卷筒/心轴(1)轴线；
(iii)两个中的至少一个以弹性屈服的方式(73)压在另一个上；
(iv)是为了允许正在卷绕的线材/棒材(F)在平行于所述卷绕心轴/卷筒(1)旋转轴线的平面上关于线材/棒材(F)在所述线材/棒材引导装置(4)中向上游滑动的方向呈任意倾角。
2、根据权利要求1所述的卷取机，其特征在于：
在所述辊(71)之一上操作的弹性屈服通过可移动的辊支撑镫形座(72)实现，该可移动的辊支撑镫形座(72)铰接(722)在所述线材/棒材引导装置(4)的所述出口(7)侧上，用于像嘴的颚一样弹性开启，该嘴的齿由所述相对的保持辊(71)组成，设置用于辊(71)接近的压力弹簧(73)，从而用于关闭在所述出口(7)中构成线材/棒材保持装置的所述颚。
3、根据权利要求1和/或2所述的卷取机，其特征在于，所述相对的容纳/保持辊(71)是滑轮的形式，即，具有凹陷的环形外周表面，以至少容纳所述线材/棒材(F)的主要部分，以防止其向相对辊的侧向脱出，即向关于所述辊(71)的轴向脱出。
4、根据权利要求1和/或2所述的卷取机，其特征在于，还包含两个所述相对的线材/棒材保持辊(71)中至少一个的驱动装置。
5、根据上述权利要求中任意一项所述的卷取机，其特征在于，所述相对的线材/棒材保持辊(71)的数量大于两个。
6、根据上述权利要求中任意一项所述的卷取机，其特征在于，所述线材/棒材引导装置(4)：
·在下游侧具有所述出口(7)的可移动位置，该位置大致始终距正交于线材/棒材进给的理论中间线且通过所述心轴/卷筒(1)旋转轴线的平面等距；
·在另一上游侧，具有枢轴，其不仅允许线材/棒材引导装置(4)根据至少两个正交轴线摆动，其中该至少两个正交轴线通过正交于所述线材/棒材(F)进给理论中间线的平面，从而该平面与通过所述心轴/卷筒(1)旋转轴线的平面平行且隔开，还允许轴向退后或前进运动(I)，以均衡所述出口(7)的所述等距。
7、用于生产热线材/棒材的轧机，通过采用卷筒/卷绕机或具有上述权利要求中任意一项所述的带有卷绕线材/棒材引导装置的卷取机来卷绕热线材/棒材。
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