TW201332710A - 具有前端或前後驅動系統的旋轉進入系統 - Google Patents

Abstract

一種滾軋機旋轉進入系統(RES)，具有至少一個前端從動鼓輪，其分度撥轉(indexes)RES導引路徑及鼓輪與棒材料導引傳送路徑的對齊。前端驅動系統係自棒材料傳送路徑偏離，使棒材料有充份空隙進入導引路徑。前端驅動系統有助於RES導引路徑與棒材料傳送路徑的分度(indexd)對齊，無需在習知RES系統中與後從動鼓輪一起使用前端煞車或減振系統。其他RES實施例包含後驅動系統，其協同前驅動系統驅動鼓輪。

Description

具有前端或前後驅動系統的旋轉進入系統 請求優先權

本申請案請求2011年9月23日所提出名稱為「具有前端及前後驅動系統之RES」且案號為61/538,340之共同申請中的美國暫時專利申請案之權益，在此以參考方式併提其全文。

本發明之實施例係有關生產長棒或桿產品之製棒機之旋轉進入系統(RES)型產品處理系統，其中作為棒處理系統之一部分，RES可從滾軋機接受長棒產品，且接著將此產品輸送至冷卻床。更特別地，本發明之實施例係有關RES前端驅動系統，獨立或與後驅動系統組合。

習知旋轉進入系統(RES)型產品處理系統圖示且說明於2007年5月22日發證之美國專利7,219,521號中，在此以參考方式併提其全文。如此處第1及2圖所示，習知旋轉進入系統(RES)型產品處理系統10具有：一個或更多的導引溝道18a、18b，其具有對應之可旋轉鼓輪20a、20b，通常約90米(291呎)長；支撐構造16；以及驅動馬達30，其用於各鼓輪，位於RES之出口端。習知RES設備將鼓輪驅動器30定位於鼓輪之後或下游端，用於驅動器與其對應之從動鼓輪軸A₁、A₂之同心對齊。同心對齊之驅動器無法用在鼓輪之前上游或裝填端，因為它會堵塞導入導引溝道18a、18b之捲棒傳送路徑。

於第1及2圖所示習知RES設備中，各鼓輪具有至 少一個鼓輪溝道22a、22b，平行於其對應之導引溝道18a、18b形成在鼓輪外周。各鼓輪20a、20b可具有複數個鼓輪溝道22a、22b：例如環繞在鼓輪圓周間隔90°定向有四個。於滾軋機操作期間，捲棒進入導引溝道18a、18b其中之一者之接受位置。在整個棒進入其對應導引溝道18a、18b之後，後端馬達30所驅動之對應可旋轉鼓輪20a、20b旋轉至接受位置停止，以接受鼓對應鼓輪溝道22a、22b中的棒。此後，鼓輪20a、20b旋轉至排出位置-通常距其接受位置約90°-將棒排放至下方的冷卻床14。在鼓輪20a、20b之開始/停止(或分度)順序的端部，於數秒時段之後，相鄰之導引溝道18a、18b位於用在次一個進來之棒的接受位置。可旋轉鼓輪20a、20b包含10個以上藉由耦接器成行連接之模組次總成。典型6米(20呎)長模組次總成具有安裝於旋轉軸A₁、A₂上之導引溝道18a、18b，此等導引溝道18a、18b藉輥子軸承(未圖示)支撐。

於操作期間可旋轉鼓輪20a、20b之典型90度撥轉發生達數秒以符合高噸位生產要求。就後端驅動RES 30而言，前端接受導件可在後驅動器所進行之分度撥轉操作期間，於旋轉分度撥動中經歷到相落後延遲。相落後可歸因於冗長的可旋轉鼓輪，其依分析可模型化為一系列扭力彈簧及惰性系統。由於延遲及短時間的分度撥轉，鼓輪20a、20b之前端會振盪，這可能造成進來的棒與其對應之導引溝道18a、18b間的分度撥轉錯位。若發生總體分度撥轉錯位，進來的棒即可能在其前端錯過其 對應之導引溝道18a、18b時，堆壘及堵塞棒傳送路徑，導致生產中斷，直到堆壘棒從棒傳送路徑移除為止。在習知RES設備中，鼓輪/導引路徑錯位經由減振或煞車機構(未圖示)抑制。煞車或減振系統協助減少或控制鼓輪前端振盪，惟它們不會防止此種振盪。此種煞車或減振系統對RES設備增加構造及服務之複雜度。

因此，本發明之實施例包含一種RES，具有前端從動鼓輪，其分度控制RES導引路徑及鼓輪與棒材料導引傳送路徑的對齊。前端驅動系統係自棒材料傳送路徑偏離，使棒材料有充份空隙進入導引路徑。於某些實施例中併入通過長槽，其與棒材料傳送路徑對齊，供材料通過。本發明之其他實施例包含後驅動系統，其協同前驅動系統驅動鼓輪。

更具體而言，本發明之實施例包含一種滾軋機旋轉進入系統，其具有可繞軸旋轉之鼓輪。鼓輪具有前軸端、後軸端以及至少一鼓輪溝道，該鼓輪溝道可接受自前軸端朝後軸端沿下游傳送路徑移入鼓輪之材料，該傳送路徑於鼓輪被旋轉至裝填位置時確立，且當鼓輪被旋轉至排放位置時，排出材料。此系統亦具有驅動器，其耦接至鼓輪接近前軸端處，用以旋轉鼓輪。驅動器偏離且不會妨礙該材料下游傳送路徑。

本發明之另一例示性實施例包含一種滾軋機旋轉進入系統，包括以下串聯耦接者：輥架，係用以沿傳送路徑移動經滾軋之材料；材料剪切及傳送開關，係用以分 別剪切材料成所欲長度，並沿至少一條下游傳送路徑，選擇性連續材料移動；導引構造，係用以沿下游傳送路徑導引材料移動；鼓輪，係可繞軸旋轉；以及冷卻床，係用以接受從鼓輪排出之材料。鼓輪具有前軸端(在接近導引構造處)、後軸端以及至少一鼓輪溝道，該鼓輪溝道可接受自前軸端朝後軸端沿下游傳送路徑移入鼓輪之材料，該傳送路徑於鼓輪被旋轉至裝填位置時確立，且當鼓輪被旋轉至排放位置時，排出材料。驅動器耦接至鼓輪接近前軸端處，用以旋轉鼓輪。驅動器偏離且不會妨礙該材料下游傳送路徑。

本發明之又另一例示性實施例包含一種滾軋機旋轉進入系統，包括以下串聯耦接者：輥架，係用以沿傳送路徑移動經滾軋之材料；材料剪切及傳送開關，係用以分別剪切材料成所欲長度，並沿至少一條下游傳送路徑，選擇性連續材料移動；複數個個別導引構造，係對應各下游傳送路徑，用以沿下游傳送路徑導引材料移動；複數個個別鼓輪，係對應各下游傳送路徑，可繞軸旋轉；以及冷卻床，係用以接受從鼓輪排出之材料。各鼓輪繞軸旋轉，具有前軸端(在接近個別導引構造處)以及後軸端。各鼓輪具有至少一鼓輪溝道，其可接受自前軸端朝後軸端沿下游傳送路徑移入鼓輪之材料，該傳送路徑於鼓輪被旋轉至裝填位置時確立，且當鼓輪被旋轉至排放位置時，排出材料。驅動器耦接至鼓輪接近前軸端處，用以旋轉鼓輪。驅動器偏離且不會妨礙該材料下游傳送路徑。

後文將參考附圖所示具體實施例，更詳細解釋本發明之實施例之進一步特點及因此而提供的優點。熟於本技藝人士可結合或個別於任何組合或次組合中應用本發明的幾個特點。

參酌以下配合附圖所作詳細說明，可容易瞭解本發明之教示。

為有助於瞭解，可能的話，使用相同元件符號來標指圖式共用的相同元件。

為有助於瞭解本發明之實施例、原理及特點，茲參考說明性實施例之實施解釋於後。特別是，就其係滾軋機中之旋轉進入系統(RES)加以說明。在參酌以下說明之後，熟於本技藝人士當清楚瞭解，本發明之教示可馬上用於RES前端驅動系統。本發明之幾個態樣可提供前端驅動旋轉進入系統(RES)，來減少，若不是消除，習知後端驅動RES所造成之前端振盪，並因此，能進行平穩及可靠的接受/排出操作。本發明之實施例可分度撥轉可旋轉鼓輪，其有二同步之驅動系統，一個安裝在RES之前端，一個安裝在後端。

RES次系統操作總論

首先參看第3圖，根據本發明之較佳實施例，前端驅動RES產品處理系統及其相關聯之棒材料傳送路徑一般以10’標示在滾軋機之最後輥架12與包括習知傳遞冷卻床14之接受器之間。至少一個可旋轉鼓輪(在此為二鼓輪20a、20b)夾裝在支撐構造16與冷卻床14之間。鼓 輪20a、20b可藉由繞以A₁、A₂標示之個別的軸旋轉。自最後輥架12離開之諸如棒、桿等長形產品藉由開關24被沿著傳送路徑引導至剪26，以再分成更短的產品長度。開關24及剪26以周知的方式協同作動，沿著個別的下游傳送路徑，將再分產品長度交替引導至成對導引管子28a、28b的其中一個後再導至另一個，此等導引管子28a、28b具有個別與鼓輪20a、20b對齊之輸送端。如以下說明，旋轉鼓輪20a、20b將棒材料產品從導引管子28a、28b出口傳送至冷卻床14，完成下游傳送路徑。

如於第3圖中進一步顯示，根據本發明之前端驅動RES 10’包含至少一個可旋轉鼓輪(在此為二鼓輪20a、20b)，其各具有對應之鼓輪溝道(未圖示)以接受沿個別下游傳送路徑進給之棒材料、支撐構造16、以及一對應之前端驅動系統40。前端驅動系統40可安裝在偏離棒材料搬運或傳送導引路徑之任一支撐構造16的上方或是對應可旋轉鼓輪20a、20b的下方。關於前端驅動RES 40，其相較於習知後端驅動RES設備，即使鼓輪20a、20b前端及其對應溝道經歷之振盪沒有消除但卻是減少的。在分度撥轉順序之後，相較於第1圖之習知後端驅動RES 10’，相鄰導引及鼓輪溝道可精確地定位於其相對接受位置-因較低(若在功能上並非不顯著)時間延遲而以盡可能最短的時間。於本發明之實施例中，鼓輪及相關鼓輪溝道的任何相對振盪發生在RES 10’的後端，並因此不會影響棒材料接受/排出操作，因為棒材料僅周向/橫向自鼓輪之敞開露出鼓輪溝道擠至冷卻床14。當實施 本發明時，無需先前用於周知RES設備來抑制前鼓輪及導引相對振盪之減振或煞車機構。去除此種機構減少RES製造成本，增加潛在操作可靠性及簡化系統。

第11及12圖所示本發明之其他實施例可藉二協力同步驅動系統馬達，分度撥轉可旋轉鼓輪20a、20b：安裝在RES前端之第一驅動系統/馬達40以及安裝在RES後端之第二驅動系統/馬達(30或40’)，以相較於藉單一驅動器處理，獲得具有增高噸位生產及對各協力驅動器(前驅動40/後驅動30或40’)之較低操作負荷之穩定操作。

RES前端驅動構造

參考第4-10圖，各個個別模組鼓輪20a、20b部係由繞圓周成陣列、平行及一般U形之端部敞開之鼓輪溝道22a、22b製成之周知構造，此等鼓輪溝道22a、22b固定於旋轉鼓輪軸(以個別旋轉軸A₁及A₂標示)且與其軸向對齊。如於第8圖中所示，模組鼓輪部對齊且以周知方式協同軸向聯結，以形成完整鼓輪構造20a、20b。個別之第一及第二鼓輪20a、20b軸向且串聯對齊於其個別對應導引管子28a、28b與冷卻床14之間。如於第8圖中所示，溝道導件18a、18b偏離並抵接鼓輪20a、20，以堵塞棒材料裝填位置與掉落位置間之對應鼓輪溝道22a、22b之敞開端，使搬入其中之棒材料產品不會提造自鼓輪溝道掉落。

於本發明之實施例中，藉前端驅動器40進行鼓輪20a、20之相對旋轉及分度撥轉操作，該等前端驅動器 40耦接至並個別驅動接近鼓輪軸前端(也就是棒材料傳送路徑的部分，傳送路徑係鼓輪上游)之每一個別鼓輪軸A₁、A₂。鼓輪20a、20與其對應導引管子28a、28b出口對齊，以在構成棒材料傳送路徑之一部分之裝填位置接受鼓輪溝道22a、22b中的棒材料。前端驅動器40旋轉鼓輪20a、20至其個別排出或掉落位置，供後續傳送掉落/排出之材料至冷卻床14。鼓輪20a、20用於裝填及排出之個別分度撥轉及時序藉前端驅動器40，以類似於在此以參考方式併提於此之美國專利7,219,521號所說明之周知後端驅動器30進行之方式來進行。

如前述，前端驅動器40偏離導引管子28a、28b與其對應鼓輪20a、20b間之棒材料傳送路徑。參考第4-10圖，前端驅動器40包含驅動器支撐構造及耦接至RES支撐構造16之覆罩42。驅動器包含一對伺服馬達44，其每一者經由個別專用之齒輪系46個別驅動鼓輪20a、20b之一。伺服馬達44以上述步進式開始/停止方式驅動鼓輪20a、20b。於各齒輪系46內，構造周知之驅動齒輪48耦接至伺服馬達44，並經由中間齒輪50，將旋轉動力傳送至從動齒輪52。一個或更多個中間齒輪可裝入驅動齒輪48與從動齒輪52間之齒輪系。驅動齒輪48與從動齒輪52間之適當齒輪比為40：1。每一從動齒輪52耦接至其個別鼓輪軸A₁、A₂，並在其對應鼓輪溝道22a、22b之數目及徑向位向之輪轂構造內界定軸向通過之長槽54。個別長槽54與其對應之鼓輪溝道22a、22b及導引管子28a、28b之出口部連通。

本文中構成各個實施例的前述組件及材料意圖說明而非限制。完成與本文中所說明之材料相同或類似功能之許多適當組件及材料意圖涵蓋在本發明之實施例之範圍內。雖然業已以例示形式揭示本發明之實施例，惟熟於本技藝人士當知，在不背離如以下申請專利範圍所載本發明及其均等物之精神及範疇內，可作若干修改、增添及刪除。

10’‧‧‧前端驅動RES產品處理系統

12‧‧‧輥架

14‧‧‧冷卻床

16‧‧‧支撐構造

18a、18b‧‧‧溝道導件

20a、20b‧‧‧鼓輪

22a、22b‧‧‧鼓輪溝道

24‧‧‧開關

26‧‧‧剪

28a、28b‧‧‧導引管子

40‧‧‧前端驅動系統(第一驅動系統/馬達)

30、40’‧‧‧第二驅動系統

42‧‧‧覆罩

44‧‧‧伺服馬達

46‧‧‧齒輪系

48‧‧‧驅動齒輪

50‧‧‧中間齒輪

52‧‧‧從動齒輪

54‧‧‧長槽

第1圖顯示習知RES之示意俯視圖。

第2圖顯示沿線2-2所取第1圖之習知RES之剖視正視圖。

第3圖顯示根據本發明之例示性實施例之示意俯視圖。

第4圖顯示根據本發明之例示性實施例，RES之前端驅動及從動可旋轉鼓輪部之部分俯視圖。

第5圖顯示根據本發明之例示性實施例，第4圖之前端驅動及從動可旋轉鼓輪部之部分正視圖。

第6圖顯示根據本發明之例示性實施例，第4及5圖之RES之前端驅動及導引托架總成之正視圖。

第7圖顯示根據本發明之例示性實施例，無導引托架總成之第6圖之RES之前端驅動之部分切除之正視圖。

第8圖顯示根據本發明之例示性實施例，沿第4圖之線8-8所取之第4及5圖之支撐構造及從動可旋轉鼓輪部之徑向橫剖視圖。

第9圖顯示根據本發明之例示性實施例，無導引托架總成之第4及5圖之前端驅動及從動可旋轉鼓輪部之橫剖視圖。

第10圖顯示根據本發明之例示性實施例，具有前及後驅動系統之示意俯視圖。

第11圖顯示根據本發明之另一例示性實施例，具有前及後驅動系統之示意俯視圖。

10’‧‧‧前端驅動RES產品處理系統

12‧‧‧輥架

14‧‧‧冷卻床

16‧‧‧支撐構造

20a、20b‧‧‧鼓輪

24‧‧‧開關

26‧‧‧剪

28a、28b‧‧‧導引管子

40‧‧‧前端驅動系統(第一驅動系統/馬達)

Claims (20)

1. 一種滾軋機旋轉進入系統，包括：鼓輪，係可繞具有前軸端及後軸端之軸旋轉，至少一個鼓輪溝道可接受自該前軸端朝該後軸端沿下游傳送路徑移入該鼓輪之材料，該傳送路徑於該鼓輪被旋轉至裝填位置時確立，且當該鼓輪被旋轉至排放位置時，排出材料；以及驅動器，係耦接至該鼓輪接近該前軸端處，用以旋轉該鼓輪，該驅動器定向的偏離且不會妨礙該材料下游傳送路徑。
2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該驅動器包括：馬達，係耦接至齒輪系之驅動齒輪；以及齒輪系之從動齒輪，係耦接至該鼓輪。
3. 如申請專利範圍第2項之系統，其中該從動齒輪具有輪轂，其界定至少一個溝道長槽，供材料沿該下游傳送路徑無障礙通過。
4. 如申請專利範圍第3項之系統，其中該從動齒輪耦接至可旋轉鼓輪軸，該鼓輪軸耦接至該鼓輪。
5. 如申請專利範圍第4項之系統，其中：該鼓輪具有複數個鼓輪溝道，定向成繞該鼓輪之周邊平行於該鼓輪之旋轉軸；且該從動齒輪界定複數個個別貫通長槽，該等貫通長槽沿該下游傳送路徑，與每一個別鼓輪溝道對齊。
6. 如申請專利範圍第5項之系統，其中該馬達係一伺服馬達，用以步進式開始/停止動作將該鼓輪自裝填位置 旋轉至排放位置。
7. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該驅動系統界定至少一個溝道長槽，供材料沿該下游傳送路徑無障礙通過。
8. 如申請專利範圍第7項之系統，其中：該鼓輪具有複數個鼓輪溝道，定向成繞該鼓輪之周邊平行於該鼓輪之旋轉軸；且該驅動系統界定複數個個別溝道長槽，沿該下游轉送路徑，與每一個個別鼓輪溝道對齊。
9. 如申請專利範圍第8項之系統，其中該驅動器包括：馬達，係耦接至齒輪系之驅動齒輪；以及齒輪系之從動齒輪，係耦接至該鼓輪，該從動齒輪具有界定該等溝道長槽之輪轂。
10. 一種滾軋機生產線系統，具有用於冷卻床之旋轉進入系統，包括以下串聯耦接者：輥架，係用以沿傳送路徑移動經滾軋之材料；材料剪切及傳送開關，係用以個別剪切材料成所欲長度，並沿至少一條下游傳送路徑，選擇性連續材料移動；導引構造，係用以沿該下游傳送路徑導引材料移動；鼓輪，係可繞具有前軸端及後軸端之軸旋轉，至少一個鼓輪溝道可接受自該前軸端朝該後軸端沿下游傳送路徑移入該鼓輪之材料，該傳送路徑於該鼓輪被旋轉至裝填位置時確立，且當該鼓輪被旋轉至排放 位置時，排出材料；驅動器，係耦接至該鼓輪接近該前軸端處，用以旋轉該鼓輪，該驅動器偏離且不會妨礙該材料傳送路徑；以及冷卻床，係用以接受從該鼓輪排出之材料。
11. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該驅動器包括：馬達，係耦接至齒輪系之驅動齒輪；以及齒輪系之從動齒輪，係耦接至該鼓輪。
12. 如申請專利範圍第11項之系統，其中該驅動器包括：馬達，係耦接至齒輪系之驅動齒輪；以及齒輪系之從動齒輪，係耦接至該鼓輪。
13. 如申請專利範圍第12項之系統，其中該從動齒輪具有輪轂，其界定至少一個溝道長槽，供材料沿該下游傳送路徑無障礙通過。
14. 如申請專利範圍第13項之系統，其中該從動齒輪耦接至可旋轉鼓輪軸，該鼓輪軸耦接至該鼓輪。
15. 如申請專利範圍第14項之系統，其中：該鼓輪具有複數個鼓輪溝道，定向成繞該鼓輪之周邊平行於該鼓輪之旋轉軸；且該從動齒輪界定複數個個別貫通長槽，該等貫通長槽沿該下游傳送路徑，與每一個個別鼓輪溝道對齊。
16. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該驅動系統界定至少一個溝道長槽，供材料沿該下游傳送路徑無障礙通過。
17. 如申請專利範圍第16項之系統，其中：該鼓輪具有複數個鼓輪溝道，定向成繞該鼓輪之周邊平行於該鼓輪之旋轉軸；且該驅動系統界定複數個個別溝道長槽，沿該下游傳送路徑，與每一個個別鼓輪溝道對齊。
18. 一種滾軋機生產線系統，具有用於冷卻床之旋轉進入系統，包括以下串聯耦接者：輥架，係用以沿傳送路徑移動經滾軋之材料；材料剪切及傳送開關，係用以分別剪切材料成所欲長度，並沿至少一條下游傳送路徑，選擇性連續材料移動；複數個個別導引構造，係對應各下游傳送路徑，用以沿該下游傳送路徑導引材料移動；複數個個別鼓輪，係對應各下游傳送路徑，可繞具有前軸端及後軸端之軸旋轉，至少一個鼓輪溝道可接受自該前軸端朝該後軸端沿下游傳送路徑移入該鼓輪之材料，該傳送路徑於該鼓輪被旋轉至裝填位置時確立，且當該鼓輪被旋轉至排放位置時，排出材料；驅動器，係耦接至至少一個個別鼓輪接近該前軸端處，用以旋轉該個別鼓輪，該驅動器偏離且不會妨礙該材料下游傳送路徑；以及冷卻床，係用以接受從至少一個個別鼓輪排出之材料。
19. 如申請專利範圍第18項之系統，其中該驅動系統界定至少一個溝道長槽，供材料沿該下游傳送路徑無障 礙通過。
20. 如申請專利範圍第19項之系統，其中：該至少一個鼓輪具有複數個鼓輪溝道，定向成繞該鼓輪之周邊平行於該鼓輪之旋轉軸；且至少一個驅動系統界定複數個個別溝道長槽，其沿該下游傳送路徑，與每一個個別鼓輪溝道對齊。