KR101494997B1 - 코일 부설 헤드 - Google Patents

Abstract

코일 부설 헤드는, 둘 또는 그보다 많은 도관(1')을 갖는 로터(14), 도관(1')들 중 하나 내로 롤링 가공된 제품을 안내하도록 구성된 셀렉터 튜브(5), 주 제어부, 로터(14)를 회전하여 세팅하기 위한 주 제어부와 로터(14) 사이의 접속 수단, 두 개의 비이동 컴포넌트(10, 11), 주 제어부에 접속된 입력 컴포넌트(7), 셀렉터 튜브(5)에 접속된 출력 컴포넌트(6), 입력 컴포넌트 및 비이동 컴포넌트 중 하나와 맞물리는 측면 피니언의 제1 그룹(8')과, 출력 컴포넌트 및 비이동 컴포넌트 중 다른 하나와 맞물리는 측면 피니언의 제2 그룹(8)을 포함하는 위상 시프터 시스템(6, 7, 8, 8', 9, 10, 11)과, 측면 피니언의 제1 그룹을 측면 피니언의 제2 그룹과 접속하여 축(X)을 따라서 회전하여 측면 피니언의 제2 그룹을 구동하기 위한 접속 수단(9)과, 제1 비이동 컴포넌트와 제2 비이동 컴포넌트 사이의 각도 위상 시프트 조정 디바이스(12)를 포함한다.

Description

코일 부설 헤드{COIL LAYING HEAD}

본 발명은 특히 열간 롤링 밀에 의해 제조된 와이어 로드용의 코일 부설 헤드에 관한 것이다.

본 기술 분야에서, 코일 부설 기계는, 기본적으로 수평인 롤링 밀 축에서 동축 입력축 및 연속 형성되는 코일의 이론 공칭 직경과 접선을 이루는 출력 축을 나선으로 말단에서 따르는 튜브를 포함하는 회전 코일 부설 헤드로 구성된다.

이러한 형상화 튜브는, 일반적으로 베벨 기어를 갖는 트랜스미션 시스템을 통해 접속되는 외부 모터를 필요로 하는 특별한 제어 디바이스에 의해 롤링 축 둘레에서 회전하여 제공된다.

코일 부설 헤드의 고속 회전 속도에 의해 야기되는 원심력과 균형을 이루고 또한 낡은 튜브의 신속한 교체를 허용하기 위해 대칭으로 배열된 두 개 이상의 튜브를 수반하는 해결책이 공지되었다.

또한 다수의 코일 부설 튜브 대신에 롤링 가공된 제품의 다수의 통로 채널이 적절한 궤적으로 부설되는 원피스 벨을 사용하는 해결책이 공지되었다.

롤링 가공된 제품의 통로에서의 코일 부설 헤드는 강한 기계적 및 열적 응력과, 충격과 접선 추력(thrust)을 받아서, 튜브 내측의 특히 심각한 마모 상태 및 그 내구성의 한계 상황을 야기한다.

튜브의 빈번한 교체는 정지시간(downtime)을 발생시키며, 이는 플랜트 활용 계수의 감소와 생산성의 부족뿐만 아니라 스페어 부품 및 노동력에 대한 고비용을 야기한다.

이러한 사실은, 과거에 얻을 수 없었던 롤링 속도가 가능한 현대의 롤링 밀에 의해 예상될 수 있기 때문에, 코일 부설 헤드의 회전 속도의 추가적인 증가 가능성을 불가능하게 한다.

EP 1888267호 특허에서 제안된 해결책은, 하나의 모터에 동심으로 배열된 두 개 이상의 코일 부설 튜브를 제공함으로써 이들 문제를 극복하는 것을 시도하며: 운전 중의 튜브는 신규한 인접한 튜브가 선택된 후에 완전히 마모될 때까지 사용된다.

운전 중의 튜브의 변경 동작은, 롤링 가공된 제품과 맞물려서 이를 레이디얼 시스템의 코일 부설 튜브 중 하나로 반송하는 기능을 제공하는, 레이디얼 시스템의 상류에 위치된 셀렉터 튜브를 통해 행해진다.

이러한 동작은 기계의 셧다운과 후술하는 바와 같은 조작자에 의한 수동 개입을 필요로 한다.

셀렉터 튜브는, 외부 제어 모터에 의해 베벨 기어로 회전하여 위치되는 튜브 홀더 로터에 결합된 외부 방지(containment) 부싱 내에 차례로 동축으로 삽입되는 슬리브 내에 세팅된다.

스크류 로킹 시스템은, 기계가 운동중일 때 이들 두 개의 동축 부품들 사이의 회전 로킹을 야기한다.

이들 부품이 로크 해제되면, 슬리브는 일측에서 키이 결합된 워엄-스크류를 이용하여 부싱에 대해 회전하도록 제조될 수 있다.

새로운 튜브의 선택이 가능하게 되도록, 기계는 우선 정지하여야 하고, 조작자는 워엄-스크류를 이동시킴으로써, 새로운 코일 부설 튜브용의 입력 섹션과 출력 섹션이 정렬될 때까지 튜브 셀렉터의 슬리브를 회전시킨다.

이러한 해결책의 단점은 아래와 같다.

- 기계가 운전 중일 때 워엄 스크류가 함께 회전하고, 따라서 필연적으로 진동을 야기하는 편심 질량을 수반한다.

- 운전 중의 파이프의 변경은 기계의 정지를 필요로 한다.

- 변경 동작은 조작자에 의해 수동으로 행해져야만 하고, 이는 추가 비용이 든다.

간단하지만 매우 효과적인 해결책으로 이들 단점을 해결하고 극복하기 위해, 본 출원인은 이하의 발명을 창안하였다.

본 발명의 주요한 목적은, 교체 동작을 필요로 하기 전에 매우 긴 동작 수명을 갖고, 운전 중에 튜브 또는 도관을 선택하기 위해 중간 정지 및/또는 수동 개입을 필요로 하지 않는 다수의 튜브 또는 다수의 도관 코일 부설 헤드를 생성하는 것이다.

다른 목표는 기계의 짧은 정지를 필요로 하는 매우 신속한 교체 동작을 이루는 것이다.

다른 목표는 스페어 부품 및 노동에 대한 비용을 감소시키기 위해 생산성 및 시스템 활용 계수를 개선하는 것이다.

이러한 발명의 목적은 청구항 제1항에 따른 코일 부설 헤드이다.

특히, 코일 부설 헤드는,

종방향 축을 규정하는 로터로서, 둘 또는 그보다 많은 도관과, 상기 로터에 동축으로 접속된 축대칭부를 갖는 맨드릴을 포함하는 로터,

로터에 대해 동축으로 배열되고, 도관들 중 하나 내로 롤링 가공된 제품을 안내하도록 구성된 셀렉터 튜브,

로터를 회전하여 공급하도록 상기 맨드릴에 접속된 주 제어부,

위상 시프터 시스템으로서, 상기 종방향 축에 따른 축 대칭부를 갖고, 상기 맨드릴에 접속되는 입력 컴포넌트; 상기 종방향 축에 따른 축 대칭부를 갖고, 상기 셀렉터 튜브에 동축으로 접속되는 출력 컴포넌트; 상기 종방향 축에 따른 축 대칭부를 갖는 제1 비이동 컴포넌트; 상기 종방향 축에 따른 축 대칭부를 갖는 제2 비이동 컴포넌트; 측면 피니언의 제1 그룹; 측면 피니언의 제2 그룹; 상기 종방향 축 둘레의 권취 동작 시에 이를 공급하기 위해 측면 피니언의 제1 그룹과 측면 피니언의 제2 그룹을 링크하는 제2 접속 디바이스를 갖고, 상기 측면 피니언의 제1 그룹은 상기 입력 컴포넌트와 상기 제1 비이동 컴포넌트와 맞물리고, 상기 측면 피니언의 제2 그룹은 상기 출력 컴포넌트와 상기 제2 비이동 컴포넌트와 맞물리는, 위상 시프터 시스템,

상기 제1 및 제2 비이동 컴포넌트 사이의 각도 위상 시프트를 위한 조정 디바이스로서, 상기 각도 위상 시프트 조정 디바이스는 비이동이고, 이들 비이동 컴포넌트들 사이의 위상 시프트는 로터와 셀렉터 튜브 사이의 비례 각도 위상 시프트를 야기하는, 조정 디바이스를 포함한다.

위상 시프터 시스템은, 모든 컴포넌트들은 축 대칭부를 갖고 기계의 종방향 회전축 둘레에서 회전하도록 배열되어 있기 때문에, 두 개의 상이한 비이동 컴포넌트에 각각 맞물리는 측면 피니언의 두 개의 기어박스 또는 시스템을 갖는 차동 디바이스를 이용하여 이루어진다.

이하에서 상세히 후술하는 변형에서, 주 제어부의 운동은 맨드릴에 의해 로터에 전달되고, 동일한 맨드릴은 위상 시프터 시스템을 회전하여 공급하는 것이 바람직하다. 기어 또는 풀리 등과 같이 운동을 전달하기 위한 독립 수단을 이용하여 로터와 위상 시프터 시스템을 회전하여 구동되도록 제공하는데 완벽히 등가이다.

또한, 위상 시프터 시스템의 제1 입력 컴포넌트는 유리하게는 로터 맨드릴을 갖는 피스로 제조될 수 있다.

종속 청구항은 본 발명의 바람직한 버전을 개시하고, 본 설명의 구성요소를 형성한다.

본 발명의 추가적인 특징 및 장점은, 첨부된 도면의 도움으로 예로서 도시되고 철저하게 도시되지 않은 코일 부설 헤드의 바람직하지만 배타적이지 않은 제품의 형태의 상세한 설명의 견제에서 보다 명백하게 된다.
도 1a는 본 발명에 따른 코일 부설 헤드의 종방향 섹션을 나타낸다.
도 1b는 도 1의 상세 부분을 나타낸다.
도 1c는 도 1의 코일 부설 헤드의 면 A-A를 따른 단면을 나타낸다.
도 2a는 도 1b에 나타낸 상세 부분의 변형의 종방향 섹션을 나타낸다.
도 2b는 도 2a의 코일 부설 헤드의 면 C-C를 따른 단면을 나타낸다.
도 3은 도 1의 헤드에 상응하는 동적 설계(kinetic scheme)이다.
도 4, 5, 6 및 7은 도 1 및 3에 따른 코일 부설 헤드의 변형에 상응하는 동적 설계이다.
도 8은 도 1의 코일 부설 헤드의 면 B-B를 따른 단면을 나타낸다.
이해를 보다 용이하게 하기 위해, 도 1에서 볼 수 있는 베어링은 직사각형으로 둘러싸인 X로 나타내어진다.
도면들에서 동 도면부호 및 문자는 동일한 요소 또는 컴포넌트를 나타낸다.

특히 도 1a, 1b, 1c, 2a 및 2b를 참조하면, 본 발명의 주제인 코일 부설 헤드가 로터(14)의 종방향 회전축 X를 통과하는 면에서 단면으로서 개략적으로 도시된다. 다른 컴포넌트들은 본 발명의 도시에 필수적이지 않으므로 생략된다.

도 1a 및 1b에 도시된 제1 실시예에 따르면, 헤드는 축 대칭부를 갖는 로터(14)를 포함하고, 로터의 종방향 회전축 X를 한정한다. 로터는, 바람직하게는 회전뿔대형의 단일편인 벨(1)과, 기계적 커플링을 사용하여 상기 축 X를 따라 벨(1)에 영구적으로 접속된 원통형으로 형성된 맨드릴(4)을 포함할 수 있다.

벨(1)은 초기 섹션을 위해 맨드릴(4)과 결합하거나, 또는 벨과 맨드릴은 단일편으로 형성된다. 벨(1)은 벨의 형태와 결합하는 형태의 하우징(2) 내에 삽입되고, 따라서 이러한 예에서는 하우징(2)은 내부가 회전뿔대형을 갖는다. 벨(1)의 하우징(2)은 코일 부설 헤드의 기부 또는 케이싱(3)과 결합하고, 따라서 비이동, 즉 비회전이다. 벨(1)과 하우징(2) 사이에는 예를 들어 적어도 1mm의 제한된 간극이 남아 있어서, 일반적으로 하우징(2)에 대한 간섭 또는 마찰없이 축 X 둘레에서의 벨(1)에 대한 회전을 허용하는데 충분하다.

바람직하게는, 이러한 간극은 롤링 가공된 제품의 두께보다 작다.

바람직한 변형에 따르면, 벨(1)의 하우징(2)은 벨(1)에 대한 액세스를 허용하도록 개방될 수 있다.

다른 변형에 따르면, 벨(1)의 하우징(2)은 벨의 하우징과 벨 자신 사이의 갭을 변경할 수 있도록 벨(1)에 대해 X 축을 따라 축방향으로 활주할 수 있다.

벨(1)은 그의 외부 표면에 다수의 홈 또는 채널(1')을 가지며, 도 1a 및 1b에서는 단지 2개만이 도시되고 편의상 이들 중 하나는 투명하게 보여진다. 도 1c에 도시된 면 A-A를 따른 섹션에서, 홈(1')은 벨의 표면을 따라 대칭으로 배열되고 동일한 깊이 및 형상을 갖는 6개의 홈을 갖는 조립체 형상의 이러한 경우에 대해 대신해서 나타내어진다.

채널(1')은 외측으로 개방되고, 나선으로 권취된 롤링 가공된 제품의 직경의 함수인 단면 치수를 갖는다.

맨드릴(4)은 접지에 고정된 케이싱(3)을 내측으로 회전시키고, 맨드릴(4)은 베어링에 의해 회전식으로 링크된다. 케이싱(3)은 벨(1)의 하우징(2)과 전체적으로 단일편일 수 있다.

도 2a 및 2b에 도시된 조립체의 제2 형태에 따르면, 로터(14)는 도시되지 않은 추가의 요소들에 의해 동심으로 배열되고 가능하게는 정위치에 유지되는 다중 형상의 코일 부설 튜브(1')를 포함한다. 당업자들은, 원하는 형상의 도관 내에서 롤링 가공된 제품을 안내하고, 로터(14)의 회전을 이용하여 코일을 형성하는 목적으로 만들어진 동등한 대체 해결책을 알아낼 수 있다.

헤드 내로의 롤링 가공된 제품의 그리고 그와 상호작용하는 로터의 삽입 방향에서의 상류에는, 축 X에 동축인 방향으로 헤드 내로 진입하는 롤링 가공된 제품을 허용하는 입력 섹션을 갖는 내부 도관(5')을 구비한 셀렉터 튜브(5)가 있다. 이러한 내부 도관(5')은 입력 방향으로부터 채널(1') 또는 형성된 튜브 중 하나 내로 롤링 가공된 제품을 안내하기 위해 축 X로부터 분기되는 출력 섹션을 갖는다.

도시되지 않은 주 제어부는 토크 구동력을 맨드릴(4)로 전달하고, 이는 예를 들어 속도 감속기 또는 등가의 장치를 통해 축 X 둘레에서의 로터(14)의 회전을 야기한다.

셀렉터 튜브(5)는 롤링 가공된 제품의 통과 동안 항상 로터(14) 및 맨드릴(4)과 동기하여 회전하고, 바람직하게는 위상 시프터 시스템을 통해 동일한 맨드릴(4)의 운동을 수용한다.

이러한 위상 시프터 시스템은,

- 환형이고, 축 X와 동축이고 맨드릴(4)과 결합하거나 그와 단일편인 제1 베벨 기어(7)와,

- 환형이고, 축 X와 동축이고, 바람직하게는 적절하게 개재된 베어링을 갖고 제1 기어(7)의 내측에 적어도 부분적으로 배열되며, 셀렉터 튜브(5)와 결합되거나 그와 단일편인 제2 베벨 기어(6)와,

- 축 X 둘레에서의 권취 회전시에 이들을 지지하는 크래들에 회전식으로 커플링된, 축 X에 직각인 각각의 샤프트를 갖는 측면 피니언의 두 개의 그룹(8, 8')을 포함하는, 측면 피니언 홀더 케이스라고도 지칭되는 측면 피니언 캐리어 크래들(9)로서; 측면 피니언의 그룹(8')은 제1 베벨 기어(7)에 맞물리고, 다른 그룹(8)은 제2 베벨 기어(6)에 맞물리고; 측면 피니언 캐리어 크래들(9)은 또한 축 X와 동축이고 적절한 베어링을 사용하여 케이싱(3)에 의해 자유 회전식으로 지지되는, 측면 피니언 캐리어 크래들(9)과,

- 환형이고, 축 X와 동축이며, 환형 위상 시프트 조절기(12)에 의해 케이싱(3)과 결합하는 제3 베벨 기어(11)로서; 제3 기어는 제1 베벨 기어(7)에 관련된 측면 피니언의 그룹(8')과 맞물리는, 제3 베벨 기어(11)와,

- 환형이고, 축 X와 동축이며, 바람직하게는 개재된 적절한 베어링을 갖고 제1 기어(11)의 내측에 적어도 부분적으로 배열되며, 케이싱(3)과 결합되거나 그와 단일편인 제4 베벨 기어(10)로서; 제4 기어는 제2 베벨 기어(6)와 관련된 측면 피니언의 그룹(8)과 맞물리는, 제4 베벨 기어(10)를 포함한다.

맨드릴(4)은 제1 기어(7)를 구동하고, 따라서 그 자신의 샤프트 둘레에서 회전하는 측면 피니언(8')으로 운동을 전달하는 위상 시프터 시스템의 단지 일부를 한정한다.

정상적으로는 비이동인 제3 기어(11)와 맞물리는 측면 피니언(8')은 동일한 측면 피니언이 회전식으로 링크되는 크래들(9)을 회전시킨다. 크래들(9)에 의해 구동되는 측면 피니언(8)은 영구적으로 비회전인 제4 기어(10)와 맞물려서, 측면 피니언(8)은 제2 베벨 기어(6)로 운동을 전달하여 이에 결합된 파이프 셀렉터(5)를 회전시킴으로써 그 자신의 축 둘레에서 회전하도록 한다.

정상적으로 비이동이라는 것은, 조정 디바이스(12)가 케이싱에 영구적으로 접속되어 있는 기어(10)에 대해 해당 기어(11)의 위상 시프트를 조작할 때를 제외하고, 기어(11)가 케이싱(3)에 대해 고정되어 있다는 것을 의미한다.

재료의 통과 동안 셀렉터 튜브(5)의 내부 도관(5')의 출력 섹션과 채널(1') 중 하나 사이의 연속 정렬을 보장하기 위해, 셀렉터 튜브(5)와 로터(14)의 각속도가 정상적으로 동기하도록 이러한 비율이 정해진다.

제4 기어(10)에 대한 제3 기어(11)의 각위치를 변경함으로써, 상기 각도 조정 디바이스(12)를 사용하여, 제2 기어(6)는 그 회전 동안 로터(14)에 대한 비례 위상 시프트 각도를 얻거나 잃는다.

제2 기어(6)가 셀렉터 튜브와 결합함에 따라, 원하는, 즉 셀렉터 튜브와 로터(14) 사이의 제어 가능한 각도 위상 시프트가 달성된다. 유리하게는, 각도 조정 디바이스(12)는 케이싱(3)에 결합되어, 전술한 문제점을 해결한다.

특히, 이러한 각도 조정 디바이스(12)는 두 개의 비이동 기어(10, 11) 사이에서 키이 결합된 워엄 스크류를 사용하여 이루어질 수 있고, 도 8에 도시된 바와 같이 로터리 서보 제어에 의해 또는 예를 들어 두 개의 비이동 기어 사이에 접속된 공압 또는 유압 피스톤인 리니어 제어 디바이스에 의해 자동적으로 기동될 수 있다. 각도 조정 디바이스(12)는 하나의 금속 와이어의 동작의 종료시와 다른 동작의 진입 사이에서 도관(1')의 선택이 이루어지도록, 유리하게는, 롤링 가공된 제품의 해당 운동 제어 시스템에 의해 제어될 수 있다.

따라서, 도관(1')을 선택하는 이러한 시스템은 위상 시프터 시스템을 이용하여 이루어지고, 이는 셀렉터 튜브(5)로 회전 운동을 전달하여, 로터와 동기하여 회전하고, 위상 시프터 시스템은 종방향 축 X 둘레에서 하나의 왕복 각도 위상 시프터에 의해 제어될 수 있는 두 개의 비이동 컴포넌트(10, 11)를 갖는다.

컴포넌트(7)는 위상 시프터 시스템의 입력을 한정하고, 컴포넌트(6) 및 따라서 셀렉터 튜브(5)는 위상 시프터 시스템의 출력을 나타낸다. 두 개의 측면 피니언 시스템 중 하나는 출력 컴포넌트 및 비이동 컴포넌트 중 하나와 맞물리고, 두 개의 측면 피니언 그룹 중 다른 하나는 입력 컴포넌트 및 비이동 컴포넌트 중 다른 하나와 맞물린다. 이는 셀렉터 튜브와 로터 사이의 각도 위상 시프트 내로 병진하는 두 개의 비이동 컴포넌트 사이의 각도 위상 시프트를 제어하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이는 케이싱(3)에 영구적으로 묶여진 기어(10) 또는 기어(11)와 유사하다. 이는 또한 후술하는 변형에도 적용된다.

따라서 본 발명은 로터 또는 셀렉터 튜브의 회전을 정지시키지 않고 도관(1')의 선택을 명확하고 자동적으로 달성한다.

도 3은 도 1의 위상 시프터 시스템의 동적 설계를 도시한다. 동일한 시스템이 또한 등가이며, 아마도 원통형 또는 베벨 기어인 기어에 의해 축 X에 대해 평행하거나 직각인 축을 갖는 유성 리페이저(rephaser)를 통해 얻어진 등가의 동적 법칙을 나타내는 도 4, 5, 6 및 7에 나타낸 다양한 구성으로 제조될 수도 있다.

도 4의 변형에서, 제1 베벨 기어(17)는 도시되지 않은 헤드의 주요 제어 운동을 수용하고, 측면 피니언(18')과 맞물리며, 측면 피니언(18')이 또한 제4 비이동 휠(110)과 맞물리기 때문에, 측면 피니언 캐리어 크래들(19)에 회전 운동을 전달한다. 측면 피니언 캐리어 크래들은 별개의 평행하며 축 X에 직각인 면에 놓여진 두 개의 샤프트의 쌍을 갖고, 축 X에 대해 해당 샤프트들은 직각인, 측면 피니언의 제1 쌍(18')과 측면 피니언의 제2 쌍(18)으로 진행한다.

크래들(19)에 의해 구동되는 측면 피니언(18)은, 정상적으로는 비이동이므로, 각도 조정기(112)에 의해 케이싱(3)에 회전식으로 링크된 제3 기어(111)에 맞물린다. 측면 피니언(18)은 따라서 이들의 각각의 샤프트 둘레에서 회전하도록 강제되어, 도시되지 않은 셀렉터 튜브(5)와 결합 또는 그와 단일편인 제2 베벨 기어(16)에 운동을 전달한다.

본 실시예에서, 이하의 실시예에서와 유사하게, 측면 피니언의 수는 두배이다. 사실은, 제1 쌍의 측면 피니언(18') 중 단지 하나와 제2 쌍의 측면 피니언(18) 중 단지 하나만이 모든 용도에 대해 충분하지만, 제1 변형에서와 같이 이들 각각의 샤프트는 상호 동축이지 않기 때문에, 다른 두 개의 측면 피니언들 각각을 이용하여 힘의 균형을 맞추는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 측면 피니언(18')의 샤프트는 제1 면에 놓여지고, 제2 측면 피니언(18)의 샤프트는 제1 면으로부터 별개의 평행한 제2 면에 넣여지고, 이들 두 면은 축 X에 직각이다.

도 5에 도시된 실시예에서, 차동 시스템이 유성 기어(epicyclic)이고 외부 기어열(gearing)을 갖는 제1 기어(27)는 도시되지 않은 주요 제어부로부터 운동을 수용하고, 이를 서로 평행하고 축 X에 평행한 샤프트를 갖는 측면 피니언(28')으로 전달한다. 측면 피니언(28')은 제3 기어(211)와 맞물리고, 통상 비이동인 내부 기어열을 갖는 크라운은 이들 자신의 샤프트 둘레에서 선회하고, 축 X 둘레에서 크래들(29)을 회전하여 구동한다.

크래들(29)은 서로 평행하고 축 X에 평행한 축을 갖는 제2 측면 피니언(28)을 포함하고, 이는 제4 기어(210)에 외부적으로 맞물리고, 내부 기어열을 갖는 크라운은 영구적으로 비이동이고 제2 기어(26)와 내부적으로 맞물리고, 이는 셀렉터 튜브(5)와 결합하는 외부 기어열을 갖는다.

크라운(210)이 영구적으로 비이동이기 때문에, 제2 측면 피니언(28)은 기어(26)를 회전하여 세팅하고, 이는 로터(14)와 결합된 제1 스프로켓(27)에 대해 동기한다. 따라서, 다시 한번, 셀렉터 튜브(5)와 로커(14)는 축 X 둘레에서 동기하여 회전하게 된다.

그와 맞물리는 워엄 스크류(212)의 회전의 영향에 의한 제3 기어(211)의 임의의 회전은, 비이동 기어들(210 및 211) 사이, 그리고 기어들(26 및 27) 사이 모두에서 소정의 각도의 위상 시프트를 야기하고, 이는 셀렉터 튜브(5)와 로터(14) 사이의 위상 시프트를 야기한다.

도 6의 변형에서 차동 시스템은 유성 기어이고, 컴포넌트(37)는 서로 평행하고 축 X에 대해 평행한 축을 갖는 제1 측면 피니언(38')으로 진행하는 제1 크래들이다. 이러한 제1 크래들은 도시되지 않은 헤드의 주요 제어부로부터의 운동을 수용하고, 제1 측면 피니언(38')을 회전시킨다.

제1 측면 피니언(38')은 제3 기어(311)와 외부적으로 맞물리고, 내부 기어열을 갖는 크라운은 정상적으로는 비이동이고 두 개의 스프로켓(39)의 제1 쌍과 내부적으로 맞물린다. 크래들(37)이 회전하여 위치되면, 제3 기어(311)와 맞물리고 정상적으로는 비이동인 제1 측면 피니언(38')은 두 개의 기어(39)의 쌍을 회전하여 구동시킨다.

서로 평행하고 축 X에 평행한 측면 피니언의 제2 쌍(38)은 제2 크래들(36)에 의해 운반된다. 이들은 트윈 기어(39) 쌍의 두 번째 것과 내부적으로 맞물리고, 제4 기어(310)와 외부적으로 맞물리고, 내부 기어열을 갖는 크라운은 영구적으로 비이동이다.

그에 의하여 제2 측면 피니언(38)이 이들 자신의 샤프트와 축 X 둘레에서 선회하고, 제2 측면 피니언 크래들(36)이 제1 측면 피니언 캐리어(37)에 대해 동기적으로 회전한다.

측면 피니언 캐리어(36)는 도시되지 않은 셀렉터 튜브(5)와 접속되고, 따라서 로터(14)와 동기하여 회전한다. 디바이스(312)에 의한 기어들(310 및 311) 사이의 각도 위상 시프트는 두 개의 측면 피니언 캐리어(36, 37)의 비례 각도 위상 시프트를 야기하고, 따라서 셀렉터 튜브(5)와 로터(14) 사이의 비례 각도 위상 시프트를 야기한다.

도 7의 변형에서, 전술한 변형에 대해서 컴포넌트(47)는 이들의 각각의 축이 축 X에 직각인 측면 피니언의 제1 쌍(48')으로 진행하는 제1 크래들이다. 컴포넌트(47)는 도시되지 않은 주요 제어부에 의해 운동을 수용한다. 제1 측면 피니언(48')은 영구적으로 비이동인 베벨 크라운인 제4 기어(410)와, 한 쌍의 트윈 베벨 기어(49) 중 첫 번째 것 모두에 맞물리고, 따라서 제1 측면 피니언(48')에 의해 회전하여 구동된다.

한 쌍의 트윈 베벨 기어(49) 중 두 번째 것은 축 X에 직각인 샤프트를 갖는 측면 피니언(48)의 제2 쌍과 맞물리고, 이는 도시되지 않은 셀렉터 튜브와 결합하는 제2 크래들(46)에 의해 운반된다.

제2 측면 피니언(48)은 또한 제3 기어(411)와 맞물리고, 제4 기어(410)에 대해 그의 각도 위상 시프트가 정상적으로 비이동인 기어열을 갖는 크라운은 각도 조정 디바이스(412)에 의해 조정 가능하다.

이러한 경우에서도, 제3 기어(411) 및 제4 기어(410) 사이의 각도 위상 시프트는 제2 크래들(46)과, 로터(14)에 결합된 제1 크래들(47) 사이의 비례 위상 시프트를 야기하고, 따라서, 셀렉터 드럼(5)과 로터(14) 사이의 위상 시프트를 야기한다.

모든 변경에서, 측면 피니언 캐리어 크래들 또는 크래들들은 축 X에 따라 헤드와 회전 가능하게 링크되게 된다.

본 발명에 따른 코일 부설 기계에 의해 제공되는 장점은 이하와 같다:

- 로터(위상이 변화함)의 운전 시에 도관의 선택은, 예를 들어 기계의 운동을 정지시킬 필요없이 바아의 미부의 출력으로부터 다음의 헤드의 입력까지의 시간 경과 동안(데드 타임 또는 인터 빌렛(inter-billet) 동안), 기계 내측의 롤링 가공된 제품의 부재시에 일어난다.

위상 변화는 기계의 정지없이 임의의 경우에 발생할 수 있다.

- 위상 변화는 보조 제어부를 통해 자동적으로 발생하여, 이러한 동작은 임의의 수동 개입을 필요로 하지 않는다.

- 도관들 사이의 절환은 임의의 기준(시계 방향, 반시계 방향, 순차적 또는 무작위)을 이용하여, 반드시 도관이 마모될 때가 아닌, 임의의 시간에 행해질 수 있다.

- 로터의 도관에 대한 셀렉터 튜브의 정렬과 롤링 가공된 제품의 운반 동안 정위치에의 유지는 보조 제어부에 적용된 각도 제어 디바이스를 통해 일어난다.

- 셀렉터 튜브와 로터 사이의 관련된 로킹은 기어열의 비가역성에 의해 보증된다.

- 셀렉터 튜브와 로터 사이의 운동의 동기화(synchronising)는 상당한 단순화 및 신뢰성을 가지며, 외부 제어를 사용하지 않고 기계적 트랜스미션(맨드릴)의 시스템에 의해 보증된다.

- 페이저 유닛의 회전 부품의 윤활은 독립적일 수 있거나 다수 도관 기계로부터 유도될 수 있다.

- 도 1a 및 3에 도시된 베벨 기어 열을 갖는 해결책은 치수를 최적화하는 해결책이다.

도 8에서, BB 면은 워엄 스크류(12)에 대응하여 헤드를 가로지르는 것이다. 동 도면은 기어(10, 11)의 왕복 운동을 제어하도록 워엄 스크류(12)에 대해 그의 축에 의해 접속되는 2차 제어부(13)를 도시한다.

유리하게는, 2차 제어부(13)는 케이싱(3)과 결합된다.

바람직한 조립체의 다양한 형태에서 도시된 요소들과 특징들은 본 출원의 보호 범위를 벗어나지 않고 이들 중에 포함될 수 있다.

Claims (10)

1. 코일 부설 헤드로서,
   종방향 회전축(X)을 규정하고, 둘 또는 그보다 많은 도관(1')과 상기 종방향 축(X)을 따르는 축대칭부를 갖는 맨드릴(4)을 포함하는 로터(14),
   상기 로터(14)에 대해 동축으로 배열되고, 상기 도관(1')들 중 하나 내로 롤링 가공된 제품을 안내하도록 구성된 셀렉터 튜브(5),
   로터(14)를 회전하여(in rotation) 공급하도록 상기 맨드릴에 접속된 주 제어부,
   기초부(3)에 대해 제 1 비이동 컴포넌트(10, 110, 210, 310, 410) 및 제 2 비이동 컴포넌트(11, 111, 211, 311, 411)와, 그의 회전 운동을 수용하도록 상기 맨드릴(4)에 동축으로 접속된 입력 컴포넌트(7, 17, 27, 37, 47)와, 상기 셀렉터 튜브(5)에 접속된 출력 컴포넌트(6, 16, 26, 36, 46)와, 상기 입력 컴포넌트 및 상기 비이동 컴포넌트 중 하나에 맞물리는 측면 피니언의 제1 그룹(8', 18', 28', 38', 48')과, 상기 출력 컴포넌트 및 상기 비이동 컴포넌트 중 다른 하나에 맞물리는 측면 피니언의 제2 그룹(8, 18, 28, 38, 48)을 포함하는 기어를 갖는 위상 시프터 시스템,
   상기 종방향 축(X)을 따라 상기 제 1 및 제 2 비이동 컴포넌트를 회전하며 공급하도록 상기 측면 피니언의 제1 그룹을 상기 측면 피니언의 제2 그룹과 접속하기 위한 접속 수단(9, 19, 29, 39, 49)과,
   상기 제1 비이동 컴포넌트(10, 110, 210, 310, 410)와 제2 비이동 컴포넌트(11, 111, 211, 311, 411) 사이의 각도 위상 시프트를 조정하기 위한 조정 수단(12, 112, 212, 312, 412)을 포함하는,
   코일 부설 헤드.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 측면 피니언의 제1 그룹 또는 제2 그룹의 각각의 샤프트는 평행하거나 또는 상기 종방향축(X)에 대해 횡단하는,
   코일 부설 헤드.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 입력 컴포넌트(7)는 제1 베벨 크라운을 포함하고,
   상기 출력 컴포넌트(6)는 제2 베벨 크라운을 포함하고,
   상기 측면 피니언의 제1 그룹(8')은 제1 베벨 측면 피니언을 포함하고,
   상기 측면 피니언의 제2 그룹(8)은 제2 베벨 측면 피니언을 포함하며, 상기 측면 피니언의 각각의 샤프트는 서로 동축이고, 상기 종방향축(X)에 대해 횡단하고,
   상기 접속 수단(9)은 상기 측면 피니언의 제1 그룹 및 제2 그룹에 공통인 측면 피니언 캐리어를 포함하고,
   - 상기 제1 비이동 컴포넌트(10)는 제3 베벨 크라운을 포함하고, 상기 제2 비이동 컴포넌트(11)는 제4 크라운을 포함하는,
   코일 부설 헤드.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 입력 컴포넌트(17)는 제1 베벨 크라운을 포함하고,
   상기 출력 컴포넌트(16)는 제2 베벨 크라운을 포함하고,
   상기 측면 피니언의 제1 그룹(18')은 서로 동축이고 상기 종방향축(X)에 대해 횡단하는 제1 면 상에 놓여지는 각각의 샤프트를 갖는 베벨 측면 피니언의 제1 쌍을 포함하고,
   상기 측면 피니언의 제2 그룹(18)은 서로 동축이고 상기 제1 면과는 상이한 상기 종방향축(X)에 대해 횡단하는 제2 면 상에 놓여지는 각각의 샤프트를 갖는 베벨 측면 피니언의 제2 쌍을 포함하고,
   상기 접속 수단(19)은 상기 측면 피니언의 제1 그룹 및 제2 그룹에 공통인 측면 피니언 캐리어를 포함하는,
   코일 부설 헤드.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 입력 컴포넌트(27)는 제1 크라운을 포함하고,
   상기 출력 컴포넌트(26)는 제2 크라운을 포함하고,
   상기 측면 피니언의 제1 그룹(28')은, 서로 평행하고 종방향축(X)에 대해 평행한 각각의 샤프트를 갖는 측면 피니언의 제1 쌍을 포함하고,
   상기 측면 피니언의 제2 그룹(28)은, 서로 평행하고 종방향축(X)에 대해 평행한 각각의 샤프트를 갖는 측면 피니언의 제2 쌍을 포함하고,
   상기 접속 수단(29)은 상기 측면 피니언의 제1 그룹 및 제2 그룹에 공통인 측면 피니언 캐리어를 포함하는,
   코일 부설 헤드.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 입력 컴포넌트(37)는, 서로 평행하고 상기 종방향축(X)에 대해 평행한 각각의 샤프트를 갖는 상기 측면 피니언의 제1 그룹(38')을 지지하는 제1 측면 피니언 캐리어를 포함하고,
   상기 출력 컴포넌트(36)는 서로 평행하고 상기 종방향축(X)에 대해 평행한 각각의 샤프트를 갖는 측면 피니언의 제1 그룹(38')을 지지하는 제2 측면 피니언 캐리어를 포함하고,
   - 상기 접속 수단(39)은 제1 기어가 상기 측면 피니언의 제1 그룹에 의해 결합되고, 제2 기어가 상기 측면 피니언의 제2 그룹에 의해 결합되는 한 쌍의 트윈 기어를 포함하는,
   코일 부설 헤드.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 입력 컴포넌트(47)는 서로 동축이고 상기 종방향축(X)에 대해 횡단하는 각각의 샤프트를 갖는 상기 측면 피니언의 제1 그룹(48')을 지지하는 제1 측면 피니언 캐리어를 포함하고,
   - 상기 출력 컴포넌트(46)는 서로 동축이고 상기 종방향축(X)에 대해 횡단하는 각각의 샤프트를 갖는 상기 측면 피니언의 제2 그룹(48)을 지지하는 제2 측면 피니언 캐리어를 포함하고,
   - 상기 접속 수단(49)은 제1 기어가 상기 측면 피니언의 제1 그룹에 의해 결합되고, 제2 기어가 상기 측면 피니언의 제2 그룹에 의해 결합되는 한 쌍의 트윈 베벨 기어를 포함하는,
   코일 부설 헤드.
8. 제 3 항에 있어서,
   상기 제2 베벨 크라운은 상기 제1 베벨 크라운 내로 적어도 부분적으로 삽입되며 피봇식으로 연관되며,
   상기 제4 베벨 크라운은 상기 제3 베벨 크라운 내로 적어도 부분적으로 삽입되며 피봇식으로 연관되는,
   코일 부설 헤드.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 조정 수단(12)은,
   제1 비이동 컴포넌트(10, 110, 210, 310, 410)와 제2 비이동 컴포넌트(11, 111, 211, 311, 411) 사이에서 키이 결합된 워엄 스크류, 또는
   제1 비이동 컴포넌트(10, 110, 210, 310, 410)와 제2 비이동 컴포넌트(11, 111, 211, 311, 411) 사이에서 접속된 인라인 서보-제어부를 포함하는,
   코일 부설 헤드.
10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터(14)는,
    원뿔대형의 벨(1)로서, 상기 둘 또는 그보다 많은 도관(1')이 상기 벨(1)의 외부 표면 상의 각각의 홈에 의해 규정되는, 상기 벨(1) 또는
    - 반경 방향으로 배열되고, 각각 상기 둘 또는 그보다 많은 도관(1')을 규정하는 둘 또는 그보다 많은 형상 튜브를 포함하는,
    코일 부설 헤드.

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