TW315330B - - Google Patents

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經濟部中央樣準局負工消費合作社印製 ^15330 A7 ____B7__ 五、發明説明（i ) 發明背景 發明領域 本發明通常和生產桿，棒這類產品的熱輥軋廠有關’ 特別是有關於增進從髙速軋條機加工站輸送來的熱軋桿前 後端部的剪切器。 習知技術說明 傳統上，熱軋桿前後端部是由位於加卫站之前的軋製 生產線中的剪切器來修整，其中產品是以慢速移動。有些 修整剪切器是間歇性地運作，有些則是連績性地運作。能 間歇性地運轉的剪切器需要複雜的控制系統，在海次回應 位於軋製生產線之感測器所產生的桿端位置信號之切割期 間，作精確剪切刀片之定位。以控制複雜性的觀點來看， 像圖盤式的連績剪切作用是逮不需要，但是通常產生不爾 要之鋸齒狀的端部與銳利的斜切。 無論如何，傳統的圚盤剪切不被認爲能夠安全且可靠 地在9 Om/s e c或更高的输送速度下作用。因此在討 論之後，不論當產品在冷卻輸送機以重叠環的形式輸送或 者在再製站中冷卻環被累積成一捲之後，熱軋桿前後端必 須人工剪修。人工剪切是密集的勞力，通常對作業員不方 便且有潛在的危險。 發明概述 本發明的目的是對從軋條機加工站高速送出的桿前後 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -4 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 315330 A7 B7 ___ 五、發明説明（2 ) 端部修整提供增進的剪切器》 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明相關的目的是提供連續運作之剪切器，其固定 地做單一切割以回應於此產品從它正常的行程路徑之轉向 ，而不需桿端位置信號來定位剪切刀片。 本發明的其它目的是提供連續運作之剪切器，俐落地 切斷產品並且以避免不要的銳利或鋸齒端部的角度。 在下文中所詳述之本發明較佳實施例中，這些目的和 優點是藉著安裝一對與產品行程路徑平行軸相反方向旋轉 的固定直徑螺旋狀刀片的剪切器來完成。如此刀片的旋轉 方向和其旋轉軸間距使刀片斷面共同沿平行行程路徑的切 割路徑•剪切刀片是連績反向旋轉，因此導致其洪同斷面 重覆沿切削路徑往復運動且其速度至少等於產品沿行程路 徑移動的速度。一個切換管的上游端可將產品從其正常的 行程路徑轉向成切割刀片共同斷面的切割路徑。 附圖簡述 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印裝 圖1是根據本發明沿著產品行程路徑連續配置的一對 剪切器的側視圇。 M2是圖1剪切器的平面圖。 圖3是圖1其中之剪切器的放大側視圖，包含分解的 外殼部份。 圖4是圖3剪切器的平面圖，包含分解的外殼和檢査 蓋部份。 圖5和圖6是圖3沿剖面線5 _ 5和6 — 6的局部剖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5 - A7 _____B7_' 五、發明説明（3 ) 視圖。 ‘圖7是圖4沿剖面線7 — 7放大尺寸的剖視圖。 圖8 A至8 C是描述前後端修整作用之狀態的圖式說 明。 圖9是螺旋剪切刀片之圖式說明。 圖1 0是以產品速度和螺旋刀片的旋轉速度說明螺旋 角的關係之示意圖。 圖1 1是圖4沿剖面線1 1_1 1放大尺寸的剖面圓 並且顯示本發明的另一個實施例。 圚1 2是圖1 1的沿剖面線1 ? — 1 2放大尺寸的剖 面圖。 較佳實施例之詳細說明 經濟部中夾標準局負工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先參考圖1和圖2，具體表現出本發明觀念的剪切 器1 0、1 2是循序地沿著產品行程路徑Ρτ而安置。剪 切器1 2修整產品的前端，而剪切器1 0以相同的方式修 整產品的後端，兩部剪切器在設計和結構上基本上是相同 的，其中剪切器1 2是安裝稍低於剪切器1 0。 參考圖3到7能更進一步了解，每一個剪切器包括一 個外殼1 6 ，內含有輸出軸在2 0和大直徑主動齒輪2 2 連結的驅動馬達1 8。齒輪2 2嚙合一對惰齒輪2 4、 2 6而情齒輪2 4和第三個惰齒輪2 8嚙合。惰齒輪2 6 、2 8在軸3 2和小齒輪3 0嚙合，傅動圓筒鼓輪3 4。 軸3 2可在形成部份外殻結構1 6之強韌平行壁承載的軸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2Ι〇Χ 297公麓） —6 — A7 ________B7__ 五、發明説明（4 ) 承36、38之間旋轉。在惰齒輪24和其中一個軸32 的小齒輪之間的惰齒輪2 8確保軸和主動齒輪2 2反向旋 轉。 每一個鼓輪3 4在它的外部設有固定直徑的螺旋刀片 4 4。每一刀片4 4從頭到尾沿著各別鼓輪展開並外接於 各鼓輪周圍。螺旋的軸長最好不大於刀片外接旋轉圓的周 長。圓柱輪鼓3 4和其刀片4 4的旋轉軸是平行產品的行 程路徑Ρτ 。從圖7可清楚看出，刀片44的旋轉方向和 各別旋轉軸間的間隔使得刀片斷面可以共同沿著平行於路 徑Ρτ之切割路徑Pc« 圓柱鼓輪3 4位於可將外殼1 6頂部關閉之著板下方 ，且可打開蓋板檢査刀片4 4。蓋板4 6架著一懸垂導件 48 ，此_件具有向下的溝槽定出一條位於切割路徑Pc 之上的上導引路徑Pu 。外殼壁40、42承載一類似結 構但是配置相反的導件5 0，此導件具有一向上溝槽5 1 定'•出一位於切割路徑Pc之下的下導引路徑。 每一剪切器外殼1 6之前有一承載托架5 4之基座

經濟部中央樣準局員工消費合作社印I (_請先閲t».背面之注意事項再填寫本頁) 5 2。托架5 4樞接支撐切換管5 6的上游端，切換管 5 6的下游端是可藉支撐在外殼1 6的氣壓缸5 8作垂直 方向調整》氣壓缸5 8可如圖1實線所示去調整各別的切 換管5 6的下游端在無負載位置之間和產品行程路$ΡΤ 同一直線，而且斜角排列位置5 6 >則以虛線表示。 從圖1可清楚看出，剪切器1 0、1 2相對於產品行 程路徑Ρτ的高度不同導致下列關係：剪切器1 0使其下 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -7 - A7 315330 _B7_ 五、發明説明（5 ) 導引路徑Ρι^和產品行程路徑Ρτ排成直線，其切割路徑 Pc和上導引路徑Ρυ分別位於其上，並且其上導引路徑 Ρυ引導到出口管60做後端剪切。相反的，剪切器12 使其上導引路徑Ρυ和產品行程路徑Ρτ排成直線，且引 導到下游導引管6 1 ，並且使其切割路徑Pc和下導引路 SPt安置於其下，後者引導到出口管6 2做前端剪切》 前後端的剪切作用現在將參考圖8 A_ 8 C來描述。 如圖8 A所示，產品前端已沿其下引導路徑通過剪切器 1 0且已藉剪切器1 2之斜角配置的切換管5 6沿其下方 導引路徑Pi*轉向進入前端出口管¢2。 適時地，如圖8B所示，剪切器1 2的切換·管垂直移 動和上導引路徑Ρυ排成直線，此導致當產品導引穿過切 割路徑Pc時的單次切割Xi 。被切斷的前端從62出口 ，其餘的產品繼續穿過管6 1。 如圖8 C所示，當產品後端接近剪切器1 0時，其切 換管調整到位置5 6，藉此將產品轉向至其切割路徑Pc 以執行單次切割X2作用。產品繼績沿下導引路徑Pt前 進，而被切斷的後端是沿上導引路徑Pu導引進入出口管 6 0° 參考圖9，就能了解螺旋刀片4 4的共同切割斷面行 經切割路徑P c的速度至少必須等於產品沿產品行程路徑 Ρτ移動的速度。此速度V是許多變數的函數，包括螺旋 刀片的直徑D，螺旋角α和輪鼓3 4的旋轉速度Ν。 圖1 0圖示沿其軸解開的剪切刀片。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 〇 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ

A 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 _ 8 - 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A7 _B7_:__ 五、發明説明（6 ) 於是，Tana = N7rD. V (Tana) N --

π D 假設一種產品速度2000 f · Ρ ·ιη’一軋輥直徑 8 i η ( 0 . 6 7ft)，螺旋角45° v其爲產生令人 滿意的端部切割的實際最小值，此N值計算爲 (20000)(1) ' -=9502R.Ρ.M. π (.67) 當螺旋角爲產生較鈍的端部切割而增加時，則刀片的 旋轉速度必須增加，如此，對螺旋角60°而言，Ν變爲 (20000)(1. 73) -=16438R.Ρ.M. (π )(.67) 對螺旋剪切刀片4 4而言，螺旋角的範圍在大約 45°〜60°之間是認爲最佳的，低於45° ，切割結 果將太銳利，當髙於60° ，則旋轉的輪鼓將超過實際的 本紙张尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） I------------f---:---: I 訂·------^ I (請先閲A背面之注意事項再填寫本頁) 9 經濟部中央樣準局男工消费合作社印製 315330 at ________B7_^__ 五、發明説明（7 ) 限制。 現在參考圖1 1和圖1 2，顯示另一個實施例，開有 溝槽的導引管64、66和上、下導件48、50的溝槽 49、5 1成一直線。在導引管的出發端設有小齒輪6 8 與弓形齒輪7 0嚙合。齒輪7 0可繞著軸7 2旋轉且可被 活塞一汽缸單元74驅動90°的行程。齒輪70旋轉 90°產生小齒輪68的180°旋轉。 如圖1 2所示，上導引管6 4可旋轉調整其開口位置 ，用其溝槽壁去接收由切割路徑Pc向前轉向至上導引路 徑Pt；的產品。產品正沿下導引路徑Ρι_進料，用下端可 旋轉調整導引管6 6去限制產品在下方導引溝槽1。 當預備產品切割時，下導引管6 6將旋轉1 8 0°到 其開口位置，於是清除產品從切割路徑Pc向上切換至上 導引管6 4開口之路徑。一旦切割產生，上導引管6 4在 上導引槽4 9內旋轉捕捉產品，而下導引管6 6旋轉回其 關閉位置。導引管64、66因此確保產品不會振動否則 的話會誤入切割路徑Pc 。 從前述可見，熟悉此技藝者將很清楚地瞭解，和習知 剪切器比較起來，本發明提供更顯著的優點。例如，螺旋 剪切刀片4 4連續運作，在反應產品從其行程路徑Ρτ轉 向切割路徑Pc產生穩固切割。此排哮任何所需對刀片方 向和對產品前後端速度精確定位》可選擇不同螺旋角、螺 旋直徑和旋轉輪鼓速度的組合以適應不同產品速度和切割 角。 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Λ -10 -

Claims (1)

1. 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 附件2 -1 : 第8 3 1 1 1 9 3 5號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國86年6月修正 1 . 一種剪切細長產品像桿，棒或類似之產品沿行程 路徑（P t〉縱向移動的裝置，該裝®包含： 可繞著平行於行程路徑的軸旋轉且位於圓柱形輪鼓（ 3 4 )上之一對固定直徑螺旋刀片（4 4 )，該刀片的旋 轉方向和該軸間距使得刀片斷面共同沿著平行於行程路徑 之切割路徑（P c ); 以相反方向旋轉該刀片且利用中間構件（2 4 — 3 2 )機械地連接至輪鼓之驅勖馬達（1 8 )，使該刀片共同 斷面重稷沿該產品沿著其行程路徑之移動方向的切割路徑 (P c )移動；及 位於該圓柱形鼓輪之前的切換構件（56 ，58)， 將產品從其行程路徑轉向經過切割刀片之共同截面的切割 路徑。 2 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中每一螺旋刀 片至少繞著其各別輪鼓的圓周外接一圈。 3 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中每一切割刀 片的螺旋角在4 5° — 6 0。之間。 4 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中每一該刀片 的軸向長度等於外接於旋轉輪鼓的圓形路徑的周長。 5.如申請專利範圍第1項之裝置，另外包括導引構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   經濟部中央揉準局爲工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 件，定義延著平行該切割路徑的上、下導引路徑，該切換 構件在一個切割週期內將該產品從其下導引路徑穿越切割 路徑轉向至該上引導路徑。 ^ 6. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該上、下導 引路徑分別是由固定導引元件中面向上和向下的溝槽所定 出0 7. 如申請專利範圍第7項之裝置，另外包含溝槽之 開關構件，以容許產品在一個切割週期中的進與出。 8. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中溝槽之開、 關構件包含和該溝槽排成直線的導槽導引管，以及在開、 關位置之間旋轉該導引管之構件，而在開位置時，其槽容 納產品從其各別導槽進出，在閉位置時，該管限制產品在 各別導槽。 9 . 一種剪切細長產品像沿行程路徑（P t )縱向移 動的桿棒的系統，該系統包含： (a )連績沿行程路徑配置的第一和第二剪切器（ 10，12)，每一剪切器包含 ： (i )可繞著平行於該行程路徑平行的軸旋轉之一 對位於園柱形鼓輪（3 4 )上的固定直徑旋轉刀片（4 4 )，該刀片的旋轉方向和該軸間距使得·刀片斷面共同沿著 平行於行程路徑之切割路徑（Pc);及 (ii )以相反方向旋轉該刀片且利用中間構件（ 24_32)機械地連接至輪鼓之驅動馬達（18)，藉 以使該刀片共同斷面以產品沿其行程路徑的移動方向，重 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐） ~ " ~ ---------〇------1T------^ * * * j (請先閱讀背面之注意^項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 覆地從該切割路徑的一端移動至另一端； (b )分別位於該第一與第二剪切器前面的第一與第 二切換構件（5 4)，該第一切換構件可將產品尾端從該 行程路徑轉向經過該第一剪切器的切割路徑，並且該第二 切換構件可將產品前端從該行程路徑轉向經過該第二剪切 器的切割路徑，該產品經過該切割路徑之轉向導致該產品 藉該切割刀片共同斷面沿切割路徑剪切。 1 0.如申請專利範圍第9項之系統，其中該第一和 第二剪切器的切割路徑位於該行程路徑之不同側。 1 1.如申請專利範圍第9項之系統，其中每個切換 構件包含一支切換管，具有和行程路徑共一軸線之接收端 ，來接收該產品，以及可以在與該行程路徑共一軸線之第 一位®和與該行程路徑傾斜排列之第二位置之間調整的傳 送端，來導引產品通過切割路徑。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,tT 經濟部中央標準局男工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）