JP7023926B2 - 牽引機用の牽引キャリッジ及び牽引機 - Google Patents

Description

本発明は請求項１の前段部分による牽引機のための牽引キャリッジ及び請求項５の前段部分による牽引機に関する。

牽引機は、ロッド又はパイプのような、細長い金属の対象物を、牽引工具を用いて牽引するために使用される。
牽引工具を用いて、金属の対象物は所望の周縁形状にされる。

ＤＥ９３２７８６Ｂから、上述したタイプの牽引キャリッジ及び牽引機は公知である。複数の牽引キャリッジは、牽引機の連続チェーン上で円内を案内され、牽引キャリッジは、交互にクランプジョーを用いて牽引物を把持し、牽引工具によって牽引経路に沿って牽引する。クランプジョーの開閉は、一実施形態では純粋に機的に行われ、クランプジョーと協働してレバーは牽引ベンチに配置されたアンカーによって自動的に作動される。牽引経路のうちの復路から牽引経路へと揺動する牽引キャリッジは、牽引物をその間につかむ開放したクランプジョーを有する。第１アンカーは、閉鎖レバーと共に作用し、クランプジョーの閉鎖をもたらす。牽引経路の終端では、第２アンカーがクランプジョーを開き、従って、牽引キャリッジは戻されることができる。代替的変形例において、２つの電磁石が使用され、そのうちの一方は閉鎖動作を、他方は開放動作を担う。電磁石は、それぞれジョイントバーを介して閉鎖レバー／開放レバーを急激に操作し、電圧供給がスライドコンタクトを介して行われる。

ＤＥ１０１２２６５７Ａ１は、冒頭で述べたタイプの牽引キャリッジを有する、牽引機用のトラックユニットを開示する。従来技術による牽引機は、複数の牽引キャリッジが設けられており、牽引されるべき物体が手作業で牽引されるため、連続的に作動することができる。例えば２つの牽引キャリッジの周期的な動作は、第１牽引キャリッジが牽引されるべき物体を把持して牽引する間、第２牽引キャリッジが牽引物を把持するために出発位置に進むように調整されている。第２牽引キャリッジが牽引プロセスを開始すると、第１牽引キャリッジはすでに牽引物から離れ、牽引物を改めて把持して牽引するために、自分から自身の開始位置に戻る。牽引方向に平行な牽引キャリッジの動作は、例えば、ドラムの表面上に延在する曲線状のリッジ有する回転ドラムを用いて、又はリニアモーターを用いて生成されることができる（ＤＥ３７２９８９２Ａ１参照）。

周知の牽引キャリッジは、牽引物を把持するためのクランプジョーを有する。クランプジョーは、直接的に又は間接的に、くさび形状のガイドに配置され、従って、牽引プロセスの間、自己制動クランプが生じる。開閉方法は、明示的に開示されていない。しかしながら、通常、気圧式又は液圧式のクランプが設けられている。かかる気圧式又は液圧式のシステムは、純粋に機的なシステムよりも信頼性が高く、非常に高速に反応するが、しかしながら、理想的な閉鎖点及び開放点が非常に正確に設定されなければならない、という欠点も有する。

独国特許登録第９３２７８６号公報 独国特許公開第１０１２２６５７号公報

本発明の課題は、従来技術に対する代替的なクランプジョーの開閉動作のためのクランプジョー移動装置を備えた、上述したタイプの牽引キャリッジ又は牽引機を提供することにある。

課題は、上述したタイプの牽引キャリッジにおいて請求項１の特徴によって解決され、上述したタイプの牽引機において請求項５の特徴によって解決される。

クランプジョーの開閉動作のためのリニアモーターは、従来技術による、気圧式又は液圧式の解決法と比較して、又は、２つの電磁石の使用と比較して、よりコストが低い。従って、機械部品は節約され、従って、整備コストが低減されることができる。クランプジョーの機械的設定は行わなくてもよい。さらに、クランプジョーはリニアモーターでより正確に配置されることができ、システムの応答時間はより短い。加えて、システムに対する温度の影響は低減されるか、又は完全に無視されることができる。代替として回転駆動部を有する電気モーターに比べて、必要なギア装置を用いて回転動作を並進動作に変換する必要がないという、顕著な利点がある。

特にワイヤを製造するために、少なくとも２つの牽引キャリッジを有する牽引機において、牽引されるべき物体、例えばロッド状の物体、に対して、交代に手持ち運転において把持される牽引機において、クランプジョー移動の正確な設定は重要である。例えば、クランプジョーが遅く閉じることによる牽引物体が滑ったり、クランプジョーが早く閉じたりすることによってぶつかったりすることを防ぐために、特に、それぞれのキャリッジの並進移動とクランプジョーの閉鎖又は開放動作は互いに正確に一致しなければならない。このような調整又は同期は、例えば牽引キャリッジに対する駆動手段の監視を介して、例えば牽引キャリッジの位置が特定されることにより行われる。

従って、例えば少なくとも１つの牽引キャリッジは駆動曲線にわたって（ueber Antriebskurven）駆動されることができ、駆動曲線は、駆動装置の湾曲したリッジ、例えば駆動シャフト、を介して実現される。牽引キャリッジのために設けられた湾曲リッジは、この牽引キャリッジによって把持され、それによって牽引キャリッジは並進往復移動を強いられる。駆動装置は、所与の駆動装置の回転位置において、描画キャリッジの位置が明確になるように設定することができる。従って、例えばロータリエンコーダー（Drehwinkelgeber）を介して特定可能である駆動装置の回転位置から、リニアモーターが牽引キャリッジのクランプジョーを開放又は閉鎖するために動かすモーメントが求められることができる。もちろん、代替的に、牽引キャリッジの位置は、光学的又は電気的センサーによって直接監視されることができる。

他の有利な実施形態は従属クレームによる。

以下では、牽引キャリッジの有利な実施形態及び牽引機の例示的実施形態が図面に基づいて記載される。
リニアモーターを有する牽引キャリッジの側面図である。 図１に従った牽引キャリッジの平面図である。 リニアモーター用の付属品のない図１に従った牽引キャリッジの下部を示す図である。 開放状態の牽引キャリッジのクランプ装置を示す図である。 開放状態のクランプジョーの前面側の側面図である。 閉鎖状態の図４に従ったクランプジョーの平面図である。 閉鎖状態のクランプジョーの側面図である。 牽引機の平面図である。

図１は、ここには図示されてない牽引機のための牽引キャリッジ１の側面図である。長手軸２６（図８参照）に平行な牽引キャリッジ１の並進駆動のために、牽引キャリッジ１は、図１に示されていない、長手軸２６周りに回転し駆動曲線を画定する、駆動リッジを包囲する。図８は、駆動シャフト２８に取り付けられた駆動リッジ２９及び３０を暗示的に示す。選択された図では、実際には、駆動リッジ２９及び３０の見えない部分もまた説明を容易にするために示されている。駆動リッジローラー２は、駆動リッジ３０と牽引キャリッジ１との間の相対移動を低抵抗にする。並進移動のために、牽引キャリッジは、牽引機（図８参照）上で案内され（gefuehrt）、そのために、並進移動ローラー３１（図２および図３参照）が設けられている。

図２に上面図で示される牽引キャリッジ１の上部分３には、リニアモーター４が配置されており、リニアモーター４は、永久磁石を有する固定子部分５を備え、固定子部分５は上部分３に固定されているが、ここでは個別には図示されていない。リニアモーター４の可動子部分としてのスライドキャリッジ６は、所望の直線移動を生成するために、下部スライドキャリッジ部分７において、電気供給部７を介して（図２参照）電流供給された、ここでは詳細に図示されていないワイヤ巻き線を備えている。スライドキャリッジ６は伝達ロッド９を有し、そこブリッジ１０が取り付けられている。スライドキャリッジ６及びブリッジ１０は、スライドスリーブ１１を介して、図２にのみ示されているガイドロッド１２上をスライドするように案内されており、従って、二重矢印の方向の直線移動のみが可能であり、横方向の抜け（Ausbrechungen）は防止される。ガイドロッド１２はロッドホルダー２２に固定されている。

図１には、リニアモーター４の下方にクランプジョーホルダー１３が示されており、そこでブリッジ１０の係合ロッド１４が形状結合して係合しており、従ってクランプジョーホルダー１３はスライドキャリッジ６と共に、二重矢印の方向に所望の直線移動を行う。図３の説明で述べられるように、２本の係合ロッド１４、詳しくは１つのクランプジョーホルダー１３に対してそれぞれ１本の係合ロッドがある。クランプジョーホルダー１３を伝達ロッド９に関して伝達ロッド９の長手方向に整列できるようにするために、任意の調整ナットが設けられることができ、これによって係合ロッド１４がその位置において伝達ロッド９に取り付けられることができる。原則的にはこの種の整列オプションは省略されることができる。なぜなら、係合ロッド１４の位置はリニアモーター４によっても修正されることができるからである。

同様に、図１および図２におけるブリッジ１０の左右の任意の皿ばねパケット２１もまた、クランプジョー１３の開放及び閉鎖時の動作を伝達ロッド９の領域内においてバネを利かせて受け止める（ab federn）。明確にするため、図１においてだけ、左の皿バネパケット２１だけは符号が付されてマークされている。

図３は２つのクランプジョー１６を有する牽引キャリッジ１の下部分１５を示す。クランプジョーはそれぞれクランプジョーホルダー１３によって支持される。クランプジョーホルダー１３はそれぞれ係合ロッド１４を有する。クランプジョーホルダー１３はボールベアリング１８によって牽引キャリッジ下部分１５のくさび形状のガイド１９上に（an）設けられる（gelagert）。クランプジョーホルダー１３はさらに、（図３における）左方向への移動において、ここでは垂直方向の開放動作を行うように構成されている。図３の右方向への移動において、くさび形のガイド１９はクランプジョーホルダー１３の閉鎖移動を提供する。

図４は、開放状態における、クランプジョーホルダー１３及びクランプジョー１６をボールベアリング１８と共に示す。図５は、クランプジョーホルダー１３、クランプジョー１６を側面図において示す。

図６及び７は、図４及び５による構造を、クランプジョー１６の閉鎖状態において上面図又は側面図で示す。

開放状態のクランプジョー１６を有する牽引キャリッジ１があるとき、牽引キャリッジ１は、牽引キャリッジ１によって引っ張られる牽引物から解放され、又は、その中に牽引物がない。牽引物は、牽引物入口２０を介して牽引キャ機１内へ導入されることができる。このために、任意のフィードインピンチ２４が使用されることができ、例えば、同様にここでは詳細に図示されていないリニアモーターを介して、牽引機１の下部分１５に関して移動させることができ、クランプジョー１６によって包囲されることができるまで、送られるべき物（zu foerdernde Gut）をフィードインする（einzieht）。牽引キャリッジ１が係合位置にあるとき、クランプジョーホルダー１３が牽引物入口２０の方向、即ち図４及び６の右方向に進むことにより、リニアモーター４の移動を介して閉鎖状態が達成される。その後、全部の牽引キャリッジ１が牽引方向に進み、それによって牽引物、例えばロッド又はパイプが牽引される場合、くさび形状のガイド１９はクランプの自己制動（Selbsthemmung）が達成される。

図８は、２つの牽引キャリッジ１ａ及び１ｂを有する牽引機を平面図で示す。前方牽引キャリッジ１ａは、ここでは図示されていない牽引物のためのフィードインピンチ２４を備え（図１参照）、後方牽引キャリッジ１ｂは入口コーン２５を有し、入口コーン２５は、前方牽引キャリッジ１ａから後方牽引キャリッジ１ｂへの牽引物の前端部の受け渡しを容易にする。長手軸２６に平行に牽引キャリッジ１ａ及び１ｂを駆動するために、モーター２７、例えば電気モーターとここでは図示されていないギア手段とを用いて駆動軸２８が回転される。駆動シャフト２８上に回転不能に（drehfest）２つの駆動隆起部２９及び３０が配置されており、それぞれ牽引キャリッジ１ａ及び１ｂのうちの１つによって把持され、牽引キャリッジ１ａ及び１ｂのところで駆動リッジローラー２（図１にのみ示されている）がロールオフする（abrollen）。ガイド３２及び３３に沿って牽引キャリッジ１ａ及び１ｂが並進移動ローラー３１を介して案内され、牽引キャリッジ１ａ及び１ｂはガイド３２及び３３によって所望の並進移動を強いられる。

ワイヤ製造動作のために、牽引機の前端部（図８の右側）において、ここには図示されていない、通常は鋭利な牽引物を、同様にここでは図示されていない牽引ストーン（Ziehstein）を介して、前方牽引キャリッジ１ａのフィードインピンチ２４を通して引き込む（zugefuehrt）。牽引ストーンの正確な整列のために、整列モーター３４及び３５が設けられることができる。その後、駆動シャフト２８は回転し、それによって牽引キャリッジ１ａ及び１ｂは往復移動を強制される。その際、前方牽引キャリッジ１ａは、まず図１の右から左へ移動する。駆動曲線が前方牽引キャリッジ１ａを再び右へと付勢する（zwingt）前に、フィードインピンチ２４が開放し、その後、クランプジョー１６が開放した場合（bei dann geoeffneten Klemmbacken 16）（図３及び４参照）前方牽引キャリッジ１ａが再び右へ進み、従って、前方牽引キャリッジ１ａはその後、クランプジョー１６で牽引物を包囲することができる。あるいは、フィードインピンチ２４も、例えばここでは図示されていないリニアモーターによって、クランプジョー１６が牽引物を捕捉することができるまで、クランプジョージョー１６に対して変位する（verfahren）ことができる。

クランピングジョーの間に牽引物を有する前方牽引キャリッジ１ａは、再びその左位置に達すると、牽引物は第２牽引キャリッジ１ｂに受け渡され、第２牽引キャリッジ１ｂは、牽引キャリッジ１ａに対して反対向きの並進移動を行う。牽引物の受け渡しのために、前方牽引キャリッジ１ａはその最後位置にあり、後方牽引キャリッジ１ｂはその最前位置をとる。従って、両牽引キャリッジ１ａ又は１ｂのうちの閉鎖したクランプジョー１６を有する一方が常に牽引物を図８の左方向へ牽引し、牽引キャリッジ１ａ又は１ｂのうちの開放したクランプジョー１６を有する他方はその前方位置に戻る。

１ 牽引キャリッジ（Ziehschlitte）
２ 駆動リッジローラー（Antriebsstegrollen）
３ 牽引キャリッジの上部分（Oberteil des Ziehschlittens）
４ リニアモーター（Linearmotor）
５ 固定子部分（Statorteil）
６ スライドキャリッジ（Gleitschlitte）
７ 下部スライドキャリッジ部分（unteres Gleitschlittenteil）
８ 電気供給部（elektrische Zuleitung）
９ 伝達ロッド（Uebertragungsstange）
１０ ブリッジ（Bruecke）
１１ スライドスリーブ（Gleithuelse）
１２ ガイドロッド（Fuehrungsstange）
１３ クランプジョーホルダー（Klemmbackenhalter）
１４ 係合ロッド（Eingriffsstange）
１５ 牽引キャリッジの下部分（Unterteil des Ziehschlittens）
１６ クランプジョー（Klemmbacken）
１７ 係合スロット（Eingriffsschlitze）
１８ ボールベアリング（Kugellager）
１９ くさび形のガイド（keilfoermige Fuehrung）
２０ 牽引物入口（Ziehguteintritt）
２１ 調整ナット（Stellmuttern）
２２ ロッドホルダー（Stangenhalter）
２３ 皿ばねスタック（Tellerfederstapel）
２４ フィードインピンチ（Einziehzang）
２５ 入口コーン（Eintrittstrichter）
２６ 長手軸（Laengsachse）
２７ モーター（Motor）
２８ 駆動シャフト（Antriebswelle）
２９ 駆動リッジ（Antriebssteg）
３０ 駆動リッジ（Antriebssteg）
３１ 並進移動ローラー（Translationsbewegungsrollen）
３２ ガイド（Fuehrung）
３３ ガイド（Fuehrung）
３４ 配列モーター（Ausrichtungsmotor）
３５ 配列モーター（Ausrichtungsmotor）

Claims (7)

1. 細長い金属の対象物を牽引するための牽引機用の牽引キャリッジであって、
   ２つのクランプジョーと、
   前記クランプジョーの開閉動作のためのクランプジョー移動装置と、を備え、
   前記クランプジョー移動装置は、唯一のリニアモーターを有し、
   前記リニアモーターは、
   前記牽引キャリッジに固定された１つの固定子部分と、
   前記固定子部分に対して直線移動可能で、前記牽引キャリッジに配置された１つの可動子部分と、を有し、
   前記クランプジョーは前記クランプジョーホルダーによって支持されており、
   前記可動子部分は、少なくとも１つの前記クランプジョー又は前記クランプジョーホルダーに直接的又は間接的に係合する、
   牽引キャリッジ。
2. 前記クランプジョーは、前記閉動作のために、前記リニアモーターによって前記牽引キャリッジの長手軸に平行な運動成分で移動する、
   請求項１記載の牽引キャリッジ。
3. 前記クランプジョー移動装置は、前記クランプジョーの閉鎖状態において、前記クランプジョーを前記牽引キャリッジの長手軸に平行な並進運動にともなって変位させるように構成されている、
   請求項１又は２記載の牽引キャリッジ。
4. 牽引されるべき物体を前記クランプジョーに向けてフィードインするためのフィードイン装置を有し、
   前記フィードイン装置は、フィードイン動作のためのフィードインリニアモータを有する、
   請求項１乃至３いずれか１項に記載の牽引キャリッジ。
5. 前記フィードイン装置はフィードインピンチである、
   請求項４記載の牽引キャリッジ。
6. 少なくとも２つの牽引キャリッジを駆動させるための駆動ユニットを備え、
   前記牽引キャリッジのうちの少なくとも１つは請求項１乃至５いずれか１項に従って構成されている、
   牽引機。
7. 前記駆動ユニットは、少なくとも１つの駆動カムを有し、前記駆動カムは、運転中に長手軸周りに回転し、前記牽引キャリッジのうちの１つを前記長手軸に平行な並進移動へと駆動する、
   請求項６記載の牽引機。

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