KR101905287B1 - 링 롤링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 링 블랭크(9)를 확대시키는 링 롤링 장치와 관련하며, 구동 롤러(1) 및 회전 가능한 회전 드럼(3)을 포함하고, 5개의 주축(2)들이 회전 가능하게 장착된다. 링 블랭크(9)들은 주축(2)들 주위에 장착될 수 있다. 회전 드럼(3)을 회전시킴으로써, 주축(2)들은 구동 롤러(1) 방향 또는 멀어지게 움직인다. 회전 드럼(3)을 회전시킴으로써 감소하는 롤 갭이 구동 롤러(1)를 도달하는 주축(2) 및 구동 롤러(1) 사이에 형성되고 주축(2) 주위에 장착되는 링 블랭크(9)가 회전 드럼(3)의 회전 동안 감겨지도록 회전 드럼(3)은 구동 롤러(1)에 연결되어 배치된다. 회전 드럼(3)은 각각의 주축(2)을 회전 가능하게 장착하는 4개의 회전 가능하게 장착된 지지 롤러들을 포함하고, 상기 지지 롤러들은 회전 드럼의 회전축(39)의 방향으로 상기 주축(2)을 지지함으로써 감김 공정 동안 상기 주축(2)이 지지 롤러들 및 압축 요소(1)들 사이에서 위치된다.

Description

링 롤링 장치{RING ROLLING DEVICE}

본 발명의 독립 청구항 제1항의 전제(preamble)에 따른 링 롤링 장치와 관련한다.

예를 들면 볼 베어링들과 같은 링들의 제조를 위한 하나의 알려진 변형은 처음에 링 블랭크를 단조(forge)하는 것이고, 그리고 나서 링 롤링에 의해 추가적으로 처리되는 것이다. 링을 감기 위해서, 링 블랭크는 주축 주변에 장착되고 그리고 나서 주축(mandrel) 및 성형 롤러 사이에서 감겨진다. 그렇게 함으로써, 링 블랭크의 두께는 감소되고, 물질이 제거되지 않기 때문에, 그것은 외주(circumference)는 동시에 증가된다. 링 블랭크의 두께를 감소시키기 위해서, 주축 및 성형 롤러의 사이의 롤 갭은 연속적으로 줄어들어야만 하고 예를 들면 이것은 성형 롤러 방향으로 또는 역으로 주축의 이동에 의해서 달성될 수 있다.

US 4 173 877A에서 공개된 링 롤링 장치에서, 성형 롤러는 스타팅 존으로부터 멀어질수록 그것의 반경이 롤러의 회전의 방향에 대해 연속적으로 증가할 수 있도록 구성된다. 따라서, 주축의 일정한 거리를 갖는 성형 롤러를 회전시킴으로써, 링 블랭크가 더 작은 두께로 감겨지는 결과로 인해 롤링 공정 동안 롤 갭이 연속적으로 감소된다. 링 롤링 장치에서, 네 개의 주축은 회전 테이블 상에서 장착되고 이를 통해 회전 테이블을 90° 회전시킴으로써 그것 주변에 미리 배치된 다음의 링 블랭크와 함께 다음의 각각의 주축은 감긴 위치 내에서 성형 롤러를 향해 회전된다. 이러한 회전은 성형 롤러의 스타팅 존이 회전 테이블을 마주할 때 정확하게 발생하고, 링 블랭크는 성형 롤러와 아직 접촉하지는 않는다. 회전 테이블이 회전하는 것을 멈추는 동안 성형 롤러가 회전함으로써 그것이 발생된 후까지 링 블랭크는 감겨지지 않는다.

이러한 링 롤링 장치의 하나의 단점은 그것이 특별히 형상화된 성형 롤러를 필요로 하는 데 있다. 게다가 링 블랭크의 감김은 성형 롤러의 정확히 한 번의 회전 동안 발생하여야 하고, 그리고 다음의 링 블랭크는 회전 테이블의 공동 작용하는 회전에 의해 정확히 바른 시간에 롤링 위치 내로 들어와져야만 한다.

DE 703 436 C는 압축 요소로서 롤러와 그것 내에 회전 가능하게 장착되는 복수 개의 주축들을 갖고 감겨진 링 블랭크들이 주변에 장착된 회전 테이블을 포함하는 링 롤링 장치를 공개한다. 회전 테이블을 회전시킴으로써 주축들은 압축 요소를 향하여 움직일 수 있고 다시 그것으로부터 멀어지도록 움직일 수 있다. 이러한 방식으로, 사이즈에서 감소하고 링 블랭크가 감겨진 롤 갭은 주축 및 압축 요소 사이에서 형성된다. 주축시치(mandrelseach)는 회전 테이블 내에서 회전 가능하게 장착되는 주축 롤러 핀에서 원추형의 구멍 내에서 바닥에 결합하고 꼭대기에서 제2 주축 롤러 핀에 각각 견고하게 연결된다.

이러한 링 롤링 장치의 단점은 주축들의 상대적으로 부정확한 장착이고, 이것은 감김 부정확함들, 그리고 크고 상대적으로 무거운 회전 테이블로 이끌어지고, 작동을 느리게 한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 링 블랭크들의 빠르고 정확한 공급 및 감김을 허용하는, 처음에 언급된 타입의 링 롤링 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 독립 청구항 제1항에서 정의된 것처럼 본 발명에 따른 링 롤링 장치에 의해 달성된다. 특히 본 발명의 유익한 설계 변형들은 종속 청구항들로부터 드러난다.

본 발명의 특성은 다음에 있는데: 링 블랭크를 확대하는 링 롤링 장치는 압축 요소, 주위에 링 블랭크가 장착될 수 있는 회전 가능하게 장착된 주축(mandrel), 회전 가능한 회전 드럼을 포함하고, 주축은 회전 가능하게 장착된다. 주축은 회전 드럼을 회전시킴으로써 압축 요소 방향으로 또는 압축 요소로부터 멀리 움직일 수 있다. 회전 드럼은 압축 요소에 대해 위치되고 이를 통해 회전 드럼을 회전시킴으로써 감소하는 롤 갭은 주축과 압축 요소 사이에 형성되고, 링 블랭크는 회전 드럼의 회전 동안 감겨진다. 본 발명에 따르면, 회전 드럼은 주축의 회전 가능한 장착을 위한 적어도 2개의 회전 가능하게 장착되는 지지 롤러들을 포함하고, 이것은 회전 드럼의 회전축의 방향으로 주축을 지지하고, 이를 통해 주축은 감김 공정 동안 지지 롤러들 및 압축 요소 사이에 위치된다.

본 발명에 따른 링 롤링 장치는 롤링 위치로의 링 블랭크의 운반 및 링 블랭크의 감김 모두가 압축 요소를 향한 회전 드럼의 회전에 의해 영향 받도록 하는 이점을 갖는다. 이러한 회전으로 인해, 롤 갭이 처음 형성되고, 링 블랭크는 압축 요소와 접촉하도록 들여진다. 롤 갭이 실질적으로 감소되고 그 결과 링 블랭크는 주축과 압축 요소 사이에 감겨지고 이를 테면 링 블랭크의 벽 두께가 감소된다.

적어도 2개의 회전 가능하게 장착된 지지 롤러들은 주축의 원하는 길이를 따라서 감기는 힘을 흡수하는 감김 공정과 감김 공정 동안 그것의 주축 회전축에 대해 주축의 회전 동안 주축의 지지를 허용한다. 좋은 감김 정확성은 이러한 방식으로 달성될 수 있다. 주축은 또한 지지 롤러들 상에 오직 놓여져야만 하고 이것은 매우 빠르게 행해질 수 있다.

주축 및 지지 롤러들의 회전 축들뿐만 아니라 회전 드럼의 회전축은, 압축 요소가 구동 롤러라면 압축 요소의 회전축은 바람직하게는 평행하고 그러나 이것은 절대적으로 필수적이지는 않다.

본 발명에 따른 링 롤링 장치에서, 회전 드럼은 바람직하게는 2개의 공간이 있고 디스크와 같은 드럼 부분들을 포함하고, 이것은 서로 견고하게 비틀리게 연결되고, 주축의 부분은 각각 회전 가능하게 장착되고 이를 통해 2개의 디스크와 같은 드럼 부분들 사이에 있는 주축의 중간 부분은 링 블랭크를 장착하도록 노출된다. 서로 비틀리게 견고하게 연결되는 2개의 디스크와 같은 드럼 부분들을 통해, 주축은 링 블랭크를 지지하는 중간 부분의 양 측부들 상에서 안정적으로 그리고 동시에 회전 가능한 방식으로 장착될 수 있다.

유익한 설계 변형에서, 디스크와 같은 드럼 부분들은 각각 주축의 회전 가능한 장착을 위해 적어도 2개의 회전 가능하게 장착된 지지 롤러들을 포함하고, 이는 회전 드럼의 회전축의 방향으로 주축을 지지하여 주축은 감김 공정 동안 지지 롤러들 및 압축 요소 사이에 위치된다. 적어도 2개의 지지 롤러들은 주축의 원하는 길이를 따라서 감김 힘들뿐만 아니라 감김 공정 동안 그것의 주축 회전축에 대해 주축의 회전을 흡수하도록 중간 부분의 양 측부들 상에서 주축의 지지를 허용한다.

유익하게는, 각각의 지지 롤러는 주축을 지지하는 지지 플랜지를 포함한다. 그리고 나서 주축은 오직 지지 플랜지들을 의존하고, 이것은 더 단순한 배치를 허용한다.

각각의 지지 플랜지들은 바람직하게는 지지 롤러들의 일단에 배치되고 링 블랭크를 위한 측면의 가이드들로서 제공한다. 그래서 링 블랭크는 추가적인 성분들 없이 감김 공정 동안 안정화될 수 있다.

다른 유익한 설계 변형에서, 회전 드럼에서 주축은 적어도 하나의 롤링 베어링에서 회전 가능하게 장착된다. 롤링 베어링은 또한 주축의 원하는 길이를 따라서 감김 힘들뿐만 아니라 감김 공정 동안 그것의 주축 회전축에 대해 주축의 회전을 흡수하도록 주축의 좋은 지지를 허용한다.

롤링 베어링들은 지지 롤러들은 또한 서로 결합될 수 있다. 그것은 특별히 주축의 일측 상에서 롤링 베어링을 제공하고 타측 상에서 지지 롤러들을 제공하는 것이 가능하다.

회전 드럼은 유익하게는 주축의 길이 방향으로 주축을 위치시키는 스톱(stop)을 포함한다. 이것은 주축 및 롤링 공정을 위해 그것 상에 위치된 링 블랭크의 정확한 위치를 허용하고, 주축 및/또는 압축 요소는 링 블랭크에 옮겨지는 프로파일을 구비할 때 특별히 중요하다.

유익하게는, 본 발명에 따른 링 롤링 장치는 주축의 길이 방향으로 주축을 조정하는 주축 조정부(adjuster)를 포함한다. 주축을 뒤로 당김으로써, 로딩(loading)위치로 링 블랭크를 운반함으로써, 다시 앞으로 주축을 밀어냄으로써, 로딩 위치에서 링 블랭크를 통해 주축을 밀어냄으로써, 그것은 이러한 링 블랭크를 주축 주위에 쉽게 배치 또는 장착하는 것을 가능하게 한다. 역으로, 동일한 또는 다른 주축 조정부를 갖고, 마무리된 감겨진 링은 주축을 뒤로 당김으로써 주축으로부터 분리될 수 있다.

본 발명에 따른 링 롤링 장치는 바람직하게는 주축이 공급된 링 블랭크를 통해 밀어내질 수 있는, 이를 테면 언급된 로딩 위치인 위치로 링 블랭크들이 개별적으로 공급될 수 있는 링 블랭크 공급 메커니즘을 포함한다. 주축 조정부와 함께, 이것은 링 블랭크가 주축 주위로 쉽게 장착 또는 배치될 수 있도록 한다.

유익하게는, 몇몇의 주축들은 회전 드럼에서 회전 가능하게 장착된다. 다른 공정들은 동시에 다른 스테이션들에서 이러한 방식으로 발생할 수 있다. 예를 들면, 링 블랭크는 제1 스테이션에서 주축 주위로 장착될 수 있고, 링 블랭크는 제2 스테이션에 감겨질 수 있으며, 링 블랭크는 제3 스테이션에서 주축으로부터 분리될 수 있다. 따라서, 감김 쓰루풋은 상당하게 증가될 수 있는데, 이를 테면 더 많은 링 블랭크들이 덜 소요된 시간에 링들 내로 감겨질 수 있다.

더 높은 감김 쓰루풋으로 인해, 링 감김은 링 블랭크들의 생산면에서 발생할 수 있고, 링 롤링 장치는 예를 들면 차가운-성형 또는 뜨거운-성형 기계에 부착될 수 있다. 뜨거운-성형 기계에 부착됨으로써, 뜨거운-성형 기계에 의해 생산되는 아직 뜨거운 링 블랭크들은 링 롤링 장치로 바로 감겨질 수 있는 이점을 사용하는 것이 가능하다. 뜨거운 링 감김을 위한 링 블랭크들의 추가적인 가열이 공급될 수 있다. 그러나, 원칙적으로, 링 감김 전에 링 블랭크들의 가열이 가능하고, 본 발명에 따른 링 롤링 장치들은 뜨거운 링 감김 및 차가운 링 감김 모두에 사용될 수 있다.

뜨거운 링 감김에서, 예를 들면, 주축, 압축 요소, 구동 롤러 기타 등등과 같은 롤링 장치의 성분들의 냉각은 선택적으로 제공될 수 있다.

유익하게는, 본 발명에 따른 링 롤링 장치는 압축을 구동시키는 구동 메커니즘을 포함하며, 이를 통해 링 블랭크는 감김 공정 동안 압축 요소의 이동에 의해 회전될 수 있다. 이것은 압축 요소의 도움으로 감김 공정 동안 회전 가능하게 장착된 주축 상에서 여러 번 링 블랭크를 회전시키는 것을 가능하게 한다. 이러한 방식으로, 더 큰 두께의 감소, 그리고 물질 상에서 더 부드러운 더 일정한 감김을 달성하는 것을 가능하게 한다. 링 블랭크의 사이즈 및 벽 두께의 원하는 감소에 의존하여, 감김 공정 동안, 3회 내지 30회, 특히 8회 내지 12회 회전되는 것이 특히 유익하다는 것 증명된다.

유익하게는, 압축 요소는 회전 가능하게 장착된 구동 롤러이다. 이러한 구동 롤러는 예를 들면 모터에 의해 연속적으로 구동될 수 있고, 링 블랭크가 구동 롤러와 접촉하자마자 주축의 주위에 장착된 링 블랭크로 그것의 회전 이동을 전달할 수 있다. 본 발명에 따른 링 롤링 장치에서 생각할 수 있는 선형 압축 요소와 비교하여, 구동 롤러의 회전은 연속적일 수 있고 일정한 스피드를 가질 수 있으며, 압축 요소는 감김 공정 후에 리셋되지 않아도 된다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

본 발명에 따른 링 롤링 장치는 묘사된 구체화들 및 첨부된 도면들의 도움으로 다음에서 더 상세하게 설명된다. 도면은 보여주는데:
도 1 - 본 발명에 따른 링 롤링 장치의 실시예의 사시도;
도 2 - 링 블랭크를 감기 전에 짧게, 도 1의 링 롤링 장치를 통한 단면도;
도 3 - 링 블랭크의 감김 동안, 도2와 유사한 도 1의 링 롤링 장치를 통한 단면도;
도 4-6 - 도 1의 링 롤링 장치의 부분들의 다른 상세한 사시도들;
도 7 - 도 1의 링 롤링 장치의 주축 및 2개의 지지 롤러들의 단면도;
도 8 - 주축을 지지하는 4개의 지지 롤러들의 제2 실시예;
도 9 - 회전 드럼에서 도 8에 따른 지지 롤러들 및 주축들;
도 10 - 도 9에서 F-F선에 따른 단면도;
도 11 - 하나의 장착 측부로부터 당겨진 주축을 갖는 주축의 회전 가능한 장착의 제 3실시예;
도 12 - 양 측부들에서 회전 가능하게 장착된 주축을 갖는 도 11의 주축 장착;
도 13 - 주축의 회전 가능한 장착의 제4 실시예;
도 14 - 본 발명에 따른 링 롤링 장치의 회전 드럼의 회전의 전형적인 경로-시간 다이어그램; 및
도 15 - 도 14에 따른 회전 드럼의 회전의 전형적인 토크-시간 다이어그램이다.

다음은 아래에서 설명을 적용하는데: 도면에서의 애매함을 피하기 위하여 도면이 설명의 바로 관련된 부분에서 언급되지 않은 참조 표시들을 포함한다면, 참조는 설명의 이전 또는 다음의 부분들에 설명된 위치로 만들어진다. 역으로, 도면의 과도한 정확성을 피하기 위해 직접적인 이해와 덜 관련된 참조 표시들은 모든 도면들에 포함되지 않았다. 그 경우에, 참조는 각각의 다른 도면들로 만들어진다.

도 1 및 도 2에 도시된 본 발명에 따른 링 롤링 장치의 실시예는 압축 요소로서 구동 롤러(1)를 포함하며, 이것은 그의 주위 상에 칼라(collar)들에 의한 두 개의 측부들 상에 제한되는 감김 표면(11)을 갖는다. 도 9 및 10에 최상으로 도시된 것처럼, 칼라(12, 13)들은 링 감김 공정 동안 링 블랭크(9)의 측면의 확장을 방지한다. 구동 롤러(10)는 샤프트(14)를 통해 베어링 플레이트(15) 상에 회전 가능하게 장착되고, 구동 메커니즘(10)에 의해 구동된다.

세 개의 레일 그립 요소(151, 152, 153)들을 통해, 예를 들면 베어링 플레이트(15)의 꼭대기 및 바닥은 베어링 플레이트가 회전 드럼의 회전축(39)의 축 방향으로 움직일 수 있도록 레일(81, 82) 상에 개별적으로 장착된다. 레일들은 기계 프레임(8)에서 차례로 확고하게 고정된다. 조정 스핀들(154)을 통해, 베어링 플레이트(15) 및 그것을 갖도록 그것 상에 장착되는 구동 롤러(1)는 롤 갭의 방향으로 이동될 수 있고 그것의 가장 좁은 지점에서의 롤 갭의 사이즈는 설정될 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 조정 스핀들(154)은 예를 들면 외부 나사산을 포함하고, 이것은 기계 프레임(8)을 통해 경로(83)에서 내부 나사간과 결합하고, 경로를 통하여 조정 스핀들(154)이 배치된다.

링 감김에서, 링 블랭크(9)는 구동 롤러(1) 및 회전 드럼(30)에서 회전 가능하게 장착된 주축(2, mandrel) 사이에서 감겨진다. 그것은 도 2에 도시되었는데, 5개의 주축(2)들이 회전 드럼의 회전축(39)에 대해 72도의 사이 각도로 일정하게 분포되고 현재의 회전 드럼(3)에서 회전 가능하게 장착된다. 회전 드럼(3)은 샤프트(33)를 통해 기계 프레임(8) 상에서 회전 가능하게 장착되고 예를 들면 전기 구동 또는 서보 모터와 같은 구동 메커니즘(30)을 통해 회전된다.

회전 드럼(3)에서 주축(2)들에 링 블랭크(9)를 공급하기 위해, 도시된 링 롤링 장치는 링 블랭크 공급 메커니즘(5)을 포함한다. 링 블랭크 공급 메커니즘(5)은 주축(2)이 운반된 링 블랭크(9)를 통해 눌러질 수 있는 위치 이를 테면 로딩 위치에 개별적으로 링 블랭크(9)들을 공급하도록 설계된다. 링 블랭크 공급 메커니즘(5)은 저장 웰(51,well)을 포함하고, 복수 개의 링 블랭크(9)들은 이에 저장될 수 있다. 그것의 하단에서, 저장 웰(51)은 중력으로 인해 링 블랭크(9)들이 로딩 위치 내로 바로 지나도록 하는 개구를 갖도록 공급된다. 조절되지 않는 방식으로 로딩 위치의 방향에서 링 블랭크(9)들이 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 관절이 있는 보유 요소(52)가 있고, 캠 롤러(53) 상에서 작동하는 스프링 요소(54)를 통해 보유 위치에서 유지되고, 그것은 저장 웰(51)에서 링 블랭크(9)들을 지지한다. 개별적인 링 블랭크(9)들을 풀기 위해, 회전 드럼의 회전축(39)에 대해 회전 가능하게 위치되는 컨트롤 캠(55)은 스프링 힘에 대해 캠 롤러(53) 상에서 단순하게 작동한다.

주축(2) 주위에서 링 블랭크(9)를 장착할 수 있고 후에 주축(2)으로부터 감겨진 링(90)을 분리하기 위해, 링 롤링 장치는 주축(2)의 길이 방향에서 주축(2)을 조정하는 주축 조정부(4)를 포함한다. 주축(2) 주위에서 링 블랭크(9)의 장착과 주축(2)으로부터 감겨진 링(90)의 분리가 2개의 위치들, 즉 저장 웰(51) 바로 아래의 일측에서 그리고 대략 150도에 의한 회전 드럼(3)의 회전 후 타측에서 발생하기 때문에, 주축 조정부(4)는 2개의 분리된 조정 실린더(41, 42)들을 포함하고, 이것은 기계 프레임(8)에 고정된다.

주축(2)으로부터 그것의 분리 후에 감겨진 링(90)을 운반하기 위해, 아웃렛 채널(6)이 도시된 링 롤링 장치에서 링 분리 위치 아래에 위치된다.

도 3은 도 2에 크게 도 2에 상응한다. 도 3에서 회전 드럼(3)은 도 2에서보다 반시계 방향으로 10도 더 회전되었다는 것이 유일한 차이이다.

도 2에서, 제1 링 블랭크(9)는 저장 웰(51) 바로 아래에서 로딩 위치에 있고, 제1 주축(2)은 이러한 제1 링 블랭크(9)를 통해 가압된다. 제1 주축(2)로부터 72도의 각도 거리에서 제2 주축(2)의 주위에 장착되는 제2 링 블랭크(9)는 구동 롤러(1)에 접촉되는데, 이를 테면 감겨지지 않았다.

도 3에 도시된 상황에 도달하기 위해 회전 드럼(3)은 반시계 방향으로 대략 10도 회전된다. 시간을 위해, 제1 링 블랭크(9)는 저장 웰(51) 바로 아래에서 로딩 위치에 남아 있으나 그것은 주축(2)이 대략 10도 회전된 것이 보여질 수 있고 이제 제1 링 블랭크(9)의 왼쪽-핸드 내면에 대해 남아 있고 추가적인 회전 시 그것은 그것을 갖는 링 블랭크를 이동시킬 것이다.

회전 드럼(3)의 회전에 의해 그리고 제2 주축(2) 및 구동 롤러(1)의 사이의 롤 갭의 사이즈에 감소의 결과, 제2 링 블랭크(9)는 구동 롤러와 접촉하고 덜 작은 두께로 감겨진다. 구동 롤러(1)와 접촉함을 통해, 바람직하게는 일정한 스피드에서 바뀌고 구동 메커니즘(10)에 의해 구동됨으로써, 토크는 링 블랭크(9)에 전달되고 이를 통해 회전 가능하게 장착된 제2 주축(2)과 함께, 링 블랭크는 주축의 회전축 이를 테면 그것의 중앙축에 대해 회전하도록 만들어진다. 링 블랭크의 사이즈 및 벽 두께의 원하는 감소에 의존하여, 감김 공정 동안, 3회 내지 30회, 특히 8회 내지 12회, 바람직하게는 대략 10회 회전되는 것이 특히 유익하다는 것 증명된다. 이것을 달성하기 위해, 구동 롤러(1) 및 회전 드럼(3)의 회전 속도는 적합하게 선택된다. 링 감김 공정 동안 링 블랭크(9)를 여러 번 회전시키는 것은 두께의 더 큰 감소 그리고 더 일정한 감김을 허용하고, 이것은 물질 상에서는 더 부드럽다.

주축 조정부(4)는 도 4 및 5에 더 자세하게 도시되었다. 이미 위에서 언급한 것처럼, 주축 조정부(4)는 2개의 분리된 조정 실린더(41, 42)들을 포함하고, 이것은 기계 프레임(8) 상에 고정된다. 조정 실린더(41)는 연장 가능한 피스톤(411)을 포함하고, 이것 상에 트러스트 헤드(412)가 고정된다. 도 4에 도시된 상황에서, 트러스트 헤드(412)는 주축(2)의 헤드(21)에 대해 가압하고 그래서 피스톤(411)의 연장 시, 회전 드럼(3) 내에서 주축의 길이 방향으로 주축(2)을 가압하고, 로딩 위치에 위치된 링 블랭크(9)를 통해 가압된다.

조정 실린더(42)는 그리퍼 헤드(422)가 고정되는 연장 가능한 피스톤(421)을 포함한다. 도 4 및 5에 도시된 상황에서, 그리퍼 헤드(422)는 추가의 주축(2)의 주축 헤드(21) 뒤에서 결합하고 피스톤(411)의 후퇴 시 회전 드럼(3)의 외측에서 주축의 길이 방향으로 이러한 주축(2)을 당기고 그래서 회전 드럼의 이러한 위치에서 완성된 상태로 감겨지도록 링(90)의 외측에 있다. 도 4에서, 주축(2)은 회전 드럼(3)에서 시작 위치에 아직 있고 반면에 도 5에서 그것은 회전 드럼(3)의 외측에서 부분적으로 구동된다. 주축 헤드(21)의 뒤에서 그리퍼 헤드(422)의 결합이 회전 드럼(3)의 회전에 의해 영향 받고, 그 결과 주축 헤드(21)는 그리퍼 헤드(422)의 그리퍼 부분(4220) 위로 가압된다. 이러한 그리퍼 부분(4220)은 도 6에 최상으로 보여질 수 있다.

반시계 방향으로 회전 드럼(3)의 회전 동안 주축(2)이 회전 드럼(3)의 외측에서 우연히 뒤로 움직이지 않도록 하기 위해, 링 롤링 장치는 홀드-다운 수단(40)을 포함하고, 이것은 기계 프레임(8)에서 고정된 장착 파이프(81) 주위에 플랜지와 같은 방식으로 고정된다. 이러한 홀드-다운 수단(40)은 도 5에 최상으로 보여질 수 있는 것처럼 주축 헤드(21)를 위한 스톱을 형성한다.

도 6으로부터 보여질 수 있는데, 도시된 실시예에서 회전 드럼(3)은 2개의 공간이 있는, 디스크와 같은 드럼 부분(31, 32)들을 포함하고, 이것들은 (도 2에 도시된 것처럼) 샤프트(33)를 통해 서로 비틀리게 견고하게 연결되고, 주축(2)의 각각의 부분은 회전 가능하게 장착되고, 이를 통해 링 블랭크(9)가 장착된 주위에 있는 주축(2)의 중앙 부분은 2개의 디스크와 같은 드럼 부분(31, 32)들 사이에 노출된다. 스페이서(34)는 2개의 디스크와 같은 드럼 부분(31, 32)들 사이에 위치되고, 드럼 부분들 사이에서 거리를 고정시킨다. 드럼 부분(32)에서, 72도의 각도 거리에 배치된 주축(2)을 위한 5개의 주축 경로(323)들이 있다.

주축(2)들의 회전 가능한 장착을 위해, 디스크와 같은 드럼 부분(31, 32)들은 각각 주축(2) 마다 회전 가능하게 장착된 적어도 2개의 지지 롤러(311, 312 또는 321, 322)들을 포함한다. 이러한 지지 롤러(311, 312 또는 321, 322)들은 회전 드럼의 회전축(39)의 방향으로 각각의 주축(2) 지지하고, 이를 통해 주축(2)은 감김 공정 동안 지지 롤러(311, 312, 321, 322)들 및 구동 롤러(1) 사이에 위치된다.

도 7은 주축 헤드(21)를 갖는 주축(2)의 단면도를 보여주며, 이것은 2개의 지지 롤러(321, 322)들에 의해 지지된다. 여기에 도시되지 않은 지지 롤러(321, 322)들 및 지지 롤러(311, 312)들은 내부 롤러(3212, 3222)들 및 외부 롤러(3211, 3221)들을 갖는 롤링 베어링으로서 구성된다.

도 8 내지 10은 링 롤링 장치의 제2 실시예를 보여주는데, 4개의 지지 롤러들이 하나의 주축을 지지한다.

도 8은 링 블랭크(9)가 배치되는 주축(2)을 지지하는 4개의 지지 롤러(611, 612, 621, 622)들의 사시도이다. 각각의 지지 롤러(611, 612, 621, 622)는 외부 베어링 부분(6110, 6120, 6210, 6220)을 포함하고, 이것은 회전 드럼에 고정되게 연결되고, 그것 내에 회전 가능하게 내부 롤러(6111, 6121, 6211, 6221)들이 배치되고, 그것으로부터 가로질러 놓인 지지 롤러를 마주한 그것의 단부 상에서 주축(2)을 지지하는 지지 플랜지(6112, 6122, 6212, 6222)가 제공된다. 지지 플랜지(6112, 6122, 6212, 6222)들은 링 블랭크(9)를 위한 측면의 가이드들로서 제공하는 것이 보여질 수 있다. 도 9 및 10에서, 지지 롤러(611, 612, 621, 622)들과 추가의 지지 롤러(661, 662)들은 회전 드럼(603)에 배치되고, 도 10에서 도 9에 있는 F-F 선에 따른 단면을 보여준다. 회전 드럼(603)은 2개의 공간이 있는, 디스크와 같은 드럼 부분(631, 632)들을 포함하고, 이것들은 서로 비틀리게 견고하게 연결되고, 각각의 주축(2)의 부분은 회전 가능하게 장착된다.

도 10의 낮은 부분에서, 지지 롤러(661, 662)들은 드럼 부분(631, 632)에 고정되게 연결되는 외부 베어링 부분(6610, 6620)을 각각 포함함이 보여질 수 있다. 내부 롤러(6611, 6621)들은 롤링 베어링과 같은 방식으로 외부 베어링 부분(6610, 6620)들의 내부에서 회전 가능하게 배치된다. 그것들로부터 가로 질러 놓인 지지 롤러를 마주한 그들의 단부 상에서, 내부 롤러(6611, 6621)들은 지지 플랜지(6612, 6622)가 구비된다.

도 10의 상부 부분으로부터, 어떻게 주축(2)이 지지 플랜지(6112, 6212)에 의해 지지되는지 보여질 수 있다. 주축(2)의 일단을 위한 스톱(636)은 드럼 부분(631)에 배치된다.

회전 드럼(703)에서 주축(702)의 회전 가능한 장착의 제3실시예가 도 11 및 12에 도시되었다. 회전 드럼(703)은 2개의 공간이 있는 디스크와 같은 드럼 부분(731, 732)들을 포함하고, 이것들은 샤프트(733)를 통해 비틀리게 견고하게 연결된다. 주축(702)의 일단을 위한 스톱(736)은 롤링 베어링(734)을 통해 드럼 부분(731)에서 회전 가능하게 장착된다. 스톱(736)은 내측으로 테이퍼진 어버트먼트 표면(7360)을 포함하고, 주축(702)이 회전 드럼(703) 내에서 완전히 후퇴될 때 주축(702)의 테이퍼진 일단은 그것 상에 남아 있다/ 스톱(736)은 길이 방향 및 측면 모두에서 주축(702)을 위치시킨다.

드럼 부분(732)은 가이드 부싱(737, bushing)을 포함하고, 관 형상의 주축 홀더(738)가 주축의 길이 방향으로 이동 가능하도록 가이드된다. 테이퍼진 단부로부터 멀어지도록 마주하는 주축(702)의 단부는 롤링 베어링(735)을 통해 주축 홀더(738)에서 회전 가능하게 지지된다. 주축(702)은 도 11에 도시된 연장 위치로부터 도 12에 도시된 후퇴 위치로 그리고 주축 홀더(738)를 통해 역으로 조정될 수 있다.

주축 장착의 이러한 타임의 장점은 주축(702)이 길이 방향 및 측면으로 모두 스톱(736)에 의해 정확하게 위치된다는 것이다. 구동 롤러(1)의 감김 표면(11) 및/또는 링 블랭크(9)를 지지하는 주축(702)의 중간 부분이 형상화되고 감겨진 링이 명시된 프로파일을 포함하도록 가정될 때 이것은 특히 중요하다. 본 경우에 주축(702)은 링 비드(720, Bead)를 포함하고, 링 블랭크(9)가 링 감김 공정에서 환형의 그루브가 구비된다. 스톱(736)으로 인해, 환형의 그루브는 링 블랭크(9) 상에서 우측 위치에 형성된다.

회전 드럼(703) 및 주축(702)으로부터 멀리, 이러한 제3 실시예에 따른 링 롤링 장치의 다른 성분들은 이전에 제1 실시예와 관련하여 설명된 것처럼 실질적으로 구성될 수 있다. 주축 상에서 바로보다는 다소, 주축 조정부(4)는 주축 홀더(738) 상에 단순하게 결합한다.

도 13은 회전 드럼(703)에서 주축(802)의 회전 가능한 장착의 제4 실시예를 보여준다. 회전 드럼(803)은 2개의 공간의 있는, 디스크와 같은 드럼 부분(831, 832)들을 포함하고, 이것은 도시되지 않은 샤프트를 통해 서로 비틀리게 견고하게 연결된다. 주축(802)의 일단을 위한 길이 방향의 스톱(836)은 드럼 부분(831)에서 확고하게 고정된다. 주축(802)의 이러한 단부를 위한 측면의 가이딩은 주축(802)을 위한 경로가 구비된 각도 있는 측면의 가이드 요소(837)에 의해 발생한다.

드럼 부분(832)은 가이드 부싱(838) 및 주축(802)을 위한 경로가 구비된 측면의 가이드 요소(839)를 포함한다.

또한 주축(802)을 장착하는 이러한 타입의 주축은 길이 방향 및 측면으로 모두 정확하게 위치되고, 이것은 본 경우에 주축(802)이 링 비드(820)를 포함하기 때문에 다시 중요하고, 링 블랭크(9)가 링 감김 공정에서 환형의 그루브가 구비된다.

회전 드럼(803) 및 주축(802)으로부터 멀리, 이러한 제4 실시예에 따른 링 롤링 장치의 다른 성분들은 이전에 제1 실시예와 관련하여 설명된 것처럼 실질적으로 구성될 수 있다.

도 14는 전형적인 경로-시간 다이어그램을 보여주고, 도 15는 본 발명에 따른 링 롤링 장치의 회전 드럼의 회전의 상응하는 전형적인 토크-시간을 보여준다.

2개의 다이어그램은 확실한 양의 시간 동안 회전 드럼이 초기에 멈춰 있는 것을 보여준다. 이러한 시간 동안, 링 블랭크(9)는 로딩 위치에 있고 주축은 링 블랭크(9)를 통해 가압되어 가능한 정지를 위해 회전 드럼 내로 삽입된다. 그리고 나서 회전 드럼(3)은 회전하도록 되고 그것 주위에 장착된 링 블랭크(9)를 갖는 상기 주축은 구동 롤러(1) 방향으로 회전된다. 초기에 이것은 급작스럽게 증가하는 시작 토크를 요구하고, 그리고 나서 링 블랭크(9)가 구동 롤러(1)의 앞에 거칠게 미리 위치될 때까지 감소되고 심지어 음의 값이 된다. 이러한 시간 동안, 회전 드럼은 대략 60도의 상대적으로 큰 회전 각도를 통해 회전한다. 실질적으로, 처음에는 증가하고 그리고 나서 감소하는 토크를 갖는, 링 블랭크(9)의 정확한 위치가 있고, 이것은 훨씬 더 늦게 이동되는데, 이를 테면, 회전 드럼의 회전 스피드는 중대하게 낮다. 그리고 나서 롤 갭에서 링 블랭크(9)가 구동 롤러(1)를 인접하고 실제적인 링 감김이 시작하자마자, 요구되는 토크가 짧은 시간 안에 급속도로 증가한다. 그것의 링 가김 공정 동안, 토크는 연속적으로 0까지 감소한다. 그 후에 새로운 사이클이 시작한다.

설명된 링 롤링 장치에 더하여 추가적인 변형들이 가능하며 본 장치의 언급된 모든 특징들은 자유롭게 결합 가능하고, 기술적으로 한계가 없다.

더 큰 링 블랭크들 그리고 상응하게 두께를 갖는 주축들을 위해, 주축은 예를 들면 오직 일측에 장착될 수 있다.

변경적으로, 회전 드럼으로의 링 블랭크들의 운반은 피봇 동작 가능한 주축들 또는 컨베이어 체인에 장착된 주축들의 도움으로 운반될 수도 있다.

Claims (13)

1. 링 블랭크(9)를 확대시키는 링 롤링 장치에 있어서,
   압축 요소(1), 주위에 상기 링 블랭크(9)가 장착될 수 있는 회전 가능하게 장착된 주축(2; 702; 802), 그리고 상기 주축(2; 702; 802)이 회전 가능하게 장착되며 회전 가능한 회전 드럼(3; 603; 703; 803)을 포함하고, 상기 주축(2; 702; 802)은 상기 회전 드럼(3; 603; 703; 803)을 회전시킴으로써 상기 압축 요소(1)를 향하여 그리고 멀리 이동될 수 있고, 상기 회전 드럼(3; 603; 703; 803)은 상기 회전 드럼(3; 603; 703; 803)을 회전시킴으로써 감소하는 롤 갭이 상기 주축(2; 702; 802) 및 상기 압축 요소(1) 사이에 형성되도록 압축 요소(1)에 대해 배치되고, 상기 링 블랭크(9)는 상기 회전 드럼(3; 603; 703; 803)의 회전 동안 감겨지고, 상기 회전 드럼(3; 603; 703; 803)은 적어도 2개의 회전 가능하게 장착되는 지지 롤러(311, 312, 321, 322; 611, 612, 621, 622, 661, 662)들을 포함하고, 상기 회전 드럼의 회전축(39)의 방향으로 상기 주축(2; 702; 802)을 지지하여 상기 주축(2; 702; 802)이 감김 공정 동안 상기 지지 롤러(311, 312, 321, 322; 611, 612, 621, 622, 661, 662)들 및 상기 압축 요소(1) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전 드럼(3; 603; 703; 803)은 2개의 이격된 디스크 형상의 드럼 부분(31, 32; 631, 632; 731, 732; 831, 832)들을 포함하고, 상기 드럼 부분(31, 32; 631, 632; 731, 732; 831, 832)들은 서로에 대해 회전되지 않게 서로에 연결되고, 상기 드럼 부분(31, 32; 631, 632; 731, 732; 831, 832)들의 각각에서 상기 주축(2; 702; 802)의 일부가 회전 가능하게 장착되어서, 상기 2개의 디스크 형상의 드럼 부분(31, 32; 631, 632; 731, 732; 831, 832)들 사이에 있는 상기 주축(2; 702; 802)의 중간 부분은 링 블랭크(9)를 장착하도록 노출되는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 주축(2)의 회전 가능한 장착을 위해, 상기 디스크 형상의 드럼 부분(31, 32; 631, 632)들은 각각, 상기 회전 드럼의 상기 회전축(39)의 방향으로 상기 주축(2)을 지지하는, 적어도 2개의 회전 가능하게 장착되는 지지 롤러(311, 312, 321, 322; 611, 612, 621, 622, 661, 662)들을 포함하여, 상기 주축(2; 702; 802)은 상기 감김 공정 동안 상기 지지 롤러(311, 312, 321, 322; 611, 612, 621, 622, 661, 662)들 및 상기 압축 요소(1) 사이에 위치해 있는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 지지 롤러(611, 612, 621, 622, 661, 662)는 상기 주축(2; 702; 802)을 지지하는 지지 플랜지(6112, 6122, 6212, 6222, 6612, 6622)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 지지 플랜지(6112, 6122, 6212, 6222, 6612, 6622)들은 각각 상기 지지 롤러(611, 612, 621, 622, 661, 662)들의 일단에 배치되고 상기 링 블랭크(9)를 위한 측면의 가이드들로서 제공하는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
   
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전 드럼(3; 603; 703; 803)에서 상기 주축(702)은 적어도 하나의 롤링 베어링(734, 735)에 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
   
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주축은 오직 일측에 장착되는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
   
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전 드럼(3; 603; 703; 803)은 상기 주축(2; 702; 802)의 길이 방향으로 상기 주축(2; 702; 802)을 위치시키는 스톱(636; 736; 836)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
   
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주축의(2; 702; 802) 길이 방향으로 상기 주축(2; 702; 802)을 조정하는 주축 조정부(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
   
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주축(2; 702; 802)이 공급된 상기 링 블랭크(9)를 통해 밀어내질 수 있는 위치로 상기 링 블랭크(9)가 개별적으로 공급될 수 있는, 링 블랭크 공급 메커니즘(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
    
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수 개의 주축(2; 702; 802)들은 상기 회전 드럼(3; 603; 703; 803)에서 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
    
12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링 블랭크(9)가 감김 공정 동안 상기 압축 요소(1)의 이동에 의해 회전될 수 있도록 상기 압축 요소(1)를 구동시키는 구동 메커니즘(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
    
13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축 요소는 회전 가능하게 장착되는 구동 롤러(1)인 것을 특징으로 하는, 링 롤링 장치.
    

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