在卷绕心轴上具有改进抓住和安全的金属线材卷卷绕装置

摘要

一种金属线/棒材卷绕机(1)，其具有轴线竖直的心轴，该心轴有多个扇段(10)，这些扇段在底部(11)铰接在盘状底板(14)中并且与铰接在上部(110)上的上部瓣(11)相关联地运动，所述上部瓣从垂直于心轴轴线(1－10)以形成线/棒卷的位置运动到基本指向上且所述扇段(10)至少在上部(10)收回以允许取出完成的线/棒卷的位置，该卷取机还包括线材插入装置(2)，其具有切向于心轴(1－10)的线性入口段(230)和附着到所述心轴(1－10)作为圆拱连续的圆形段(231－233)，并具有铰接(22)的臂(21)和前臂(23)，它们由致动装置(24，24’)驱动到三个位置：I、附着到所述圆柱形心轴(1－10)和所述底法兰(14)的第一位置，以用于线材的进入和输送以及把线材固定在所述法兰(14)中的所述抓住槽(141)中；II、紧邻第一位置也即与第一位置略微分离的第二位置，并且由传感器装置致动而把线材头完全抓在所述槽(141)中，同时通过线材前进速度V1和心轴卷筒的周向牵引速度V2之间的速度差，例如V1＜V2，允许所述槽(141)中在侧扇段(10)上的所述螺旋肋把所述线材头在所述槽(141)中牵引的更远；III、当线材前进速度V1和心轴周向旋转速度V2相同时，即在基本同步的速度V1＝V2的条件下，其确定了由心轴旋转牵引所施加的速度占优时，不妨碍卷成形的另外一个远离位置。

说明书

技术领域

本发明涉及在改进心轴卷取机上的金属线材卷卷绕装置。

特别是具有抓住系统和对心轴改进的安全性，该心轴有多个可向着卷的取出侧收回的可动扇段，具有用于线材抓住的最大可靠性系统，如主权利要求前序部分所述。

本发明适用于用于卷绕来自在线的上游加工设备例如热轧设备的金属线材或棒材的所有类型的卷绕机。

但是，没有理由排除这样的可能性，即上游加工设备可以是其它类型，例如线材冷轧、拉拔、表面处理等。

背景技术

在现有技术中，这种类型的装置是已知的。

同样，以下在所述装置中也是已知的：插入要卷绕在心轴上的线材的线材插入装置，以及防止心轴的组成部分在心轴旋转过程中释放的安全装置也是众所周知的。防止卷绕心轴的组成部分在工作位置牢固闭塞并在工作结束开启以允许取出卷的安全系统也是公知的。

背景技术的缺点

安全系统首先对于避免在线材插入阶段发生故障来说是必要的，其次，对于避免在卷绕过程中心轴高速旋转所确定的离心力导致这些部分与其连接系统分离而发生严重事故的危险来说也是必要的。

已知的系统是不可靠的，并且不能保证完全安全。

对于装置的正确运行来说，用于将线材绕心轴插入的系统是必要的，但现有的系统复杂且不方便并且最重要的是不可靠，因此如果在开始时不能实现对线材良好的抓持，那么除了堵塞设备之外还将造成停机，从而导致严重的和非常危险的后果，有发生严重事故的危险以及设备不可避免的堵塞。

本发明的目的

本发明的问题和目的在于简化和改进装置的质量特性，从而实现最佳性能。

问题的解决方案和发明构思

问题通过主权利要求的特征而解决。次权利要求的特征决定了优选的方案。

优点

利用该方案得到的优点是显而易见的，因为它们为整个卷绕机装置提供了改进的性能。

优选实施例的描述

现在借助于包括了优选示例方案的附图将更好地描述本发明，其中：

图1、2表示在优选方案中的卷绕组件的示意性侧视和俯视图；

图3、4、5分别表示三个线材抓住阶段；

图6、7表示卷绕组件的一个次优选变例的示意性侧视和俯视图；

图8、9、10分别表示三个线材抓住阶段；

图11、13分别在侧视和俯视图表示卷取机心轴的局部图，其中瓣下降到使心轴的扇段与三个安全连接相接合的位置，上部连接是通过从外部进行接合的瓣的齿，可滑动的中间固定连接，以及在构成卷筒底法兰的板中的心轴扇段底部的下嵌入连接；以及

图12是图11的瓣升高到释放位置的视图。

附图的详细描述

如附图中所示，该系统包括卷取机卷筒(1)，其通过具有伞齿轮传动装置(Am)的电机而被旋转地向下致动。所述卷筒包括底法兰(14)和由四个扇段(10)构成的心轴，这四个扇段是可动的并铰接在下部(111)上，且借助于四个瓣(11)，在上部可从圆筒形移动成截锥形，即向中心收回，这四个瓣(11)借助于具有轴向轴(120)的齿形连接(AD)而在各自的销(110)上旋转，轴向轴(120)开有孔(122)以用于冷却液通过，且借助于下流体动力缸(121)，轴向轴(120)可在竖直方向和轴向运动，这样利用齿轮，这四个瓣(11)可从垂直于心轴旋转轴线(1-10)的位置(图1，6，11)旋转到向上的位置(图12)，第一位置为用于卷成形的工作位置，而第二位置用于卷取出。

此外，心轴(1-10)包括：

-铰接(110)的瓣具有凸轮(112)，该凸轮旋转向下地把扇段(10)向外推，同时每个瓣(111)的相应齿将相应扇段(10)的上部固定以便安全，从而形成了抵抗离心力的第一上部安全连接(IS)；

-所述扇段(10)的下部在铰接(111)附近嵌在底法兰(14)中，从而形成抵抗较低离心力的第二安全连接(IN)；以及

-内T形中间齿(101)被设置作为扇段(10)的延伸，其安装在也是T形的凹槽中，相对于与轴向可动中央轴(120)毗连的实质中央本体(123)有间隙(1230)。

以这种方式，扇段(10)可自由地随着在所述凹槽连接1230内部的T形齿(101)移动，而这样也形成了第三中间安全连接(IM)，以防止在利用抓住装置(2)使匝成形(下文将解释)之前由于非常高的离心力而使所述扇段释放和向外甩出的危险。

如图中所示，扇段(10)的向外运动是通过绕底部销(111)旋转并抵抗下弹簧装置(13)的推力而发生的，从而导致借助于凸轮(112)而产生的运动。在圆筒形卷成形位置，中间T形齿(101)抵靠凹形固定座(1230)的内壁，如图11的A-A截面图13所示；而如图12中的影线所示，该T形齿向中心收回，从而微微地分离。

因此，以这种方式，提供了三重安全连接，以抵抗在卷成形之前为线性的且切向于心轴(1-10)；

b.中央部分紧跟在臂(23)中入口(230)之后以拱形段连续，该拱形段(231)与心轴的圆柱形外表面配合，其将线材以楔形方式推入呈螺旋形或人字形的带肋槽中，以在槽(141)中以牵引力将线材输送的更远，心轴的牵引速度(V2)大于线材的前进速度(V1)；该第二部分包括向下压在槽(141)中的线材上的压板(232)。

c.第三部分(233)仅仅用于保持，并且是平的，以避免线材头向上脱出。在所述区域中，线材被夹紧，牵引力由速度差V1＜V2所确定。

以这种方式，可以理解反向导引装置不是必须的，后者在工作安全性需要更大的保护的情况下被提供作为辅助。

因此，整个系统被简化，提供最大安全性和最佳性能。

通常为了安全，整个装置被包容在坚固的结构中并完全被金属板所包围，以避免任何危险或事故。

工作过程由闭路摄像机显示，可在控制室中监控并且由操作者遥控。

有利的是，所述抓住装置(2)基本上布置在从上方看时所述心轴的线材抓住侧的后扇区上。

有利的是，其可以基本上放置成与所述扇区成45°(在图中成90°)，以这种方式提供线材插入的更大覆盖范围。

该轴向定向极为有利，也就是在下游，因为在这种情况下实现了装置最大的延伸覆盖范围，即U形，带有在180°处的盖远远足够，其中该装置为U形，在极限仅有一个构成其线性线材进入部分(230)的柄，而其余两部分(231，233)构成最大为180°的圆拱。旋转时特别危险的大的质量的离心力。

关于线材的插入，不是半圆形但与圆拱延续部分(2)相切的唯一线材插入装置是决定性的。

所述装置包括具有中间铰接(22)的臂(21)和前臂(23)，所述臂铰接在结构的底部(20)，由第一流体动力起重器(24)操作，以使臂的运动离开干扰卷的范围，并由第二动力流体起重器(24’)操作，以便前臂(23)随即运动离开第一匝成形表面，从而基本上在三个位置工作：

I.附着于圆柱形心轴(1-10)和附着于底法兰(14)的第一位置，以便线材的进入和输送以及线材在法兰(14)中的抓住槽中的固定；

II.紧邻第一位置也就是略微与第一位置分离的第二位置，借助于所述起重器(24)的油中的压力传感器和其轴的运动传感器而致动以进行抓住行程，取决于卷筒周向速度(V2)和线材前进速度(V1)的差异，其中V1＜V2；

III.当所述速度变为基本相等时，V1＝V2，另外一个不阻碍卷成形的远离位置。

自然地，前臂(23)上起重器(24’)的存在允许线材插入装置(23)快速并非常灵敏的反应而运动离开第一匝成形表面，以避免造成阻碍，而这在用现有技术的装置的情况下是不可能的。

可以设置反向安全夹钳(3)，但不是必须的，其类似于第一个并且控制方式也类似第一个(图6-7)，但是所述夹钳并不构成线材导引装置，而只是构成在槽(141)上的半圆形平表面盖，以防止完整线头从第一装置脱离。

从进行的研究来看，该装置是多余的，因为固定总是发生在第一接合装置(2)中。

对于两种情况，图示了三个接合阶段，图3-5对应于图1和2的优选方案，图8-10对应于可选方案图6和7，具有反向保护盖系统。

抓住的运行如下：

a.线材(图3)被插入抓住装置前臂的入口(230)中，其形状