專利名稱:螺旋繞制金屬管材的切割設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及一種切割設(shè)備，特別是涉及一種螺旋繞制金屬管材的切割設(shè)備。
在螺旋金屬管材從機(jī)器出來時將其用適于隨運(yùn)動著的管材一起行進(jìn)的切割裝置切割成段，這是已知的，這是為了在一橫向平面內(nèi)切斷管材。比如，從美國專利No.157,966,No.3,132,616和No.4,706,481就能知道這種裝置。
為了切割用較薄金屬板制成的金屬管材，比如用螺旋帶材卷繞制成的那種，可采用旋轉(zhuǎn)圓盤鋸或用一對相互配合動作的剪切盤從管材內(nèi)側(cè)和外側(cè)進(jìn)行切割，一個剪切盤用力切過管壁以與另一個搭疊，這樣管壁就被以剪切的方式切斷了。這種切割機(jī)構(gòu)現(xiàn)在在家用開聽器中已用得很普遍。適用于切割金屬管壁的一個這種機(jī)構(gòu)可從美國專利No.4,054,067中得知，它包括兩個切割輥，其中一個安裝成可在一在空心管子內(nèi)延伸的一臂架上轉(zhuǎn)動，另一個安裝在管子外并被引導(dǎo)作垂直于管壁的運(yùn)動以便穿入其中與內(nèi)部的切割輥搭疊。
盡管在切割時這種相互配合動作的剪切盤可被正常地驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，但將這種切割機(jī)構(gòu)應(yīng)用于螺旋繞制金屬管材的機(jī)器的困難是，在對其上安裝有切割盤的軸保持動力傳動的同時，不易實(shí)現(xiàn)切割盤和設(shè)置成相對于機(jī)器的成形頭而移動的滑座之間的聯(lián)合動作。
因此，比如在美國專利No.4,706,481中提出不用任何機(jī)構(gòu)來驅(qū)動切割盤，而讓它們在金屬管材從機(jī)器出來時與旋轉(zhuǎn)著的金屬管材接觸而隨之旋轉(zhuǎn)。雖然這種方式在切割管壁較薄的金屬管材時已證明是有效的，但其缺點(diǎn)是對為將金屬帶材送至螺旋成形頭所需的機(jī)器的主驅(qū)動機(jī)構(gòu)增加了附加的負(fù)荷，因?yàn)檫@時不僅要求與金屬帶材接觸的驅(qū)動輥繞著由成形頭限定的螺旋路徑驅(qū)動帶材，而且要求它克服切割機(jī)械對管子旋轉(zhuǎn)帶來的阻力。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種螺旋繞制金屬管材的切割設(shè)備，它容易實(shí)現(xiàn)切割盤與相對成型頭運(yùn)動的滑座之間的聯(lián)合運(yùn)動，并且能克服切割機(jī)械對管子旋轉(zhuǎn)帶來的阻力。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種與螺旋繞制金屬管材成形機(jī)結(jié)合使用的切割設(shè)備，它包括一用來支承成形頭的安裝架，金屬帶材被送入成形頭以便螺旋地卷繞成一管子；一受導(dǎo)向而沿一與從成形頭出來的管材的軸線平行的軸線作縱向移動的滑座；一個其一端安裝于所述滑座的懸臂梁，此梁基本上平行于所述滑座的行進(jìn)軸線而延伸并延伸穿過所述成型頭，且其自由端有一在基本上垂直于所述軸線的一平面內(nèi)延伸的切割刀；一位于所述滑座上的可延伸的安裝架，它受導(dǎo)向而沿垂直于所述軸線的方向運(yùn)動并支承一轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上安裝有一與所述切割刀協(xié)同動作且同樣在一垂直于所述軸線的平面內(nèi)延伸的切割盤；一與切割盤安裝架相連的上移驅(qū)動機(jī)構(gòu)；其特點(diǎn)是，它還包括一安裝在所述滑座上的遠(yuǎn)離所述懸臂梁的安裝架的一個地方且與管材離開所述成形頭的路徑橫向隔開的驅(qū)動電動機(jī)，所述電動機(jī)的傳動軸通過一允許所述安裝架延伸的萬向聯(lián)接傳動軸連接于支承所述旋轉(zhuǎn)切割盤的軸；以及用來驅(qū)動所述滑座作縱向移動的伺服機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)布置使驅(qū)動電動機(jī)能連接于旋轉(zhuǎn)的外部切割盤的軸而不妨礙其運(yùn)動或阻擋管材離開成形機(jī)的路徑。切割盤的軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可使管子成形機(jī)的主傳動裝置上的負(fù)荷降低，且切割盤軸的傳動裝置也方便地設(shè)置在離開成形頭的位置，這樣對管子成形機(jī)的運(yùn)行部件所需的空間沒有任何妨礙。
懸臂梁自由端處的切割刀可以是一固定的切割刀，或者也可以是被動旋轉(zhuǎn)的切割盤。
根據(jù)本發(fā)明的一個較佳特點(diǎn)，外切割盤可以布置成作軌道運(yùn)動，使它沿離開和接近管材軸線的方向來回?cái)[動，而同時仍與協(xié)同動作的切割刀保持搭疊關(guān)系。這在某些應(yīng)用中提供了更有效的剪切動作，比如在切割較厚的管材時。因此，支承著切割盤的軸可以包括一位于可延伸安裝架的一軸承里的軸頸部分和一其上安裝著切割盤的偏心曲柄部分。當(dāng)需要切割盤以高速擺動以產(chǎn)生剪切動作時，偏心軸的軌道運(yùn)動速度將大于待切割管材的對應(yīng)周向速度，在這種情況下，切割盤安裝成可在其軸的曲柄部分上自由轉(zhuǎn)動。盡管切割盤因此而不是確實(shí)地被其所在的軸驅(qū)動，但受驅(qū)動的偏心曲柄部分的動作對于減小管子成形機(jī)的主驅(qū)動裝置上的負(fù)荷仍是有效的，不過軌道運(yùn)動是與管材的運(yùn)動處于同一方向上。

圖1是本發(fā)明的用于切割螺旋金屬管的設(shè)備的立體圖；圖2是圖1所示設(shè)備的側(cè)視圖；圖3是與圖2類似的視圖，顯示了與管子成形機(jī)一并使用的本發(fā)明的設(shè)備，以及圖4和圖5是圖1至圖3所示設(shè)備的另外細(xì)節(jié)的局部剖視圖。
參看圖1和圖2，本發(fā)明的切割設(shè)備包括一主框架1，用來安裝螺旋繞制金屬管材(比如所謂的卷制接縫管材)成形機(jī)的成形頭。為清楚起見，圖中省略了管子成形機(jī)的各部件，但都是本技術(shù)領(lǐng)域：
的熟練人員所熟知的那些結(jié)構(gòu)。
主框架1包括一底座2，其上有容納一可縱向滑動的滑座4的滑座安裝架3?；?由機(jī)床的刀架中使用的那種眾所周知的精密減磨軸承導(dǎo)向以便在滑座安裝架3上縱向運(yùn)動，并且它包括一對穿過主框架1上的開孔6的滑動件5。兩滑動件5的一端連接于一柱座7，柱座7支承著一平行于滑動件5的滑動軸線延伸的懸臂梁8，滑動件5的另一端與下面將要描述的一柱座安裝架9結(jié)合在一起。
梁8的自由端有一圓柱形凹部(未示)，一安裝塊10夾持在其內(nèi)，如圖1中的分離圖所示，它攜有一在垂直于梁8的軸線的平面內(nèi)延伸的被動旋轉(zhuǎn)切割盤11。
在圖4中顯示得更清楚，柱座安裝架9上裝有一柱座12，柱座12內(nèi)有一中空襯套13，一滾柱軸承14裝在其中。軸承14又支承著一轉(zhuǎn)軸15，轉(zhuǎn)軸15有一偏心曲柄銷16，一可轉(zhuǎn)動的切割盤17通過滾柱軸承18裝在曲柄銷16上。
柱座12可從圖2所示的位置向上伸到切割盤17與切割刀11相搭疊的位置，比如通過一連接于柱座安裝架9的液壓作動筒和肘桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
軸15通過一可允許其作垂直移動的萬向軸21而與如圖2所示的安裝在滑座4左端上的電動機(jī)20的傳動軸19相連接。
滑座4通過滑動件5之一由一伺服機(jī)構(gòu)22(圖1)連接于主框架1，它可由伺服機(jī)構(gòu)22驅(qū)動而相對于框架1沿縱向運(yùn)動。
現(xiàn)在來更詳細(xì)地描述本設(shè)備的運(yùn)行，但首先應(yīng)參照圖3來看一看本設(shè)備與卷制接縫管子成形機(jī)之間的關(guān)系，在此圖中標(biāo)號32指成形機(jī)的傳統(tǒng)的螺旋成形頭，23指由一穿過梁8的中空部分的托架24支承的上夾輥，而25指由一安裝于底座1上的可垂直移動的支座26支承的下夾輥。
卷制接縫管子成形機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員將會清楚地理解，金屬帶材是沿圖1中的箭頭B所示的一斜向軸線送入成形頭32，而且，管子在成形頭32內(nèi)成形后，它沿由圖1中的箭頭C所示的一縱向軸線離開成形機(jī)并被送到一位于電動機(jī)20外面的接收臺(未示)上。
在管子成形機(jī)的正常運(yùn)行過程中，滑座4是位于圖1中所示的右端位置，而柱座12是放低到能讓成形的管材的管壁可以從切割刀11和切割盤17之間通過。當(dāng)需要切下一段成形管材時，其長度可通過確定已送入成形機(jī)的一段金屬帶材的長度來度量，將成形機(jī)的主驅(qū)動裝置停下來，使柱座12向上伸以迫使切割盤17切穿管材的壁直到其與切割刀11搭疊，然后重新起動主驅(qū)動裝置，使管材相對于切割裝置而旋轉(zhuǎn)。同時，開動驅(qū)動電動機(jī)20，并驅(qū)動伺服機(jī)構(gòu)22，使滑座4與管材的運(yùn)動同步地向左移動，如圖2所示。如果需要，成形機(jī)的主驅(qū)動裝置以低于正常生產(chǎn)管材時的速度運(yùn)行。當(dāng)管材轉(zhuǎn)動完整的一周且由切割裝置切下一段時，將柱座12放低，使滑座4回到其右端位置，關(guān)閉電動機(jī)20使管子成形機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行。本技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)的熟練人員會懂得，這些動作的相關(guān)定時可以很容易地通過一適當(dāng)?shù)奈⑻幚頇C(jī)系統(tǒng)進(jìn)行自動控制。
雖然通過舉例的方式描述了本發(fā)明的一個實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)明白，不偏離本發(fā)明的范圍可以對上述及圖示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種變化和修改。
因此，在不需要軌道剪切運(yùn)動時，比如，當(dāng)切割較薄的金屬時，切割盤17可直接固定于軸15，曲柄16和軸承18就省去了，如圖5所示。
盡管滑座4由伺服機(jī)構(gòu)22驅(qū)動，它也可以由管材作用在切割盤17上的壓力而被動地前進(jìn)，不過要設(shè)置成能在切割操作結(jié)束時使滑座回到其初始位置的裝置。
權(quán)利要求
1.一種與螺旋繞制金屬管材成形機(jī)結(jié)合使用的切割設(shè)備，它包括一用來支承成形頭的安裝架，金屬帶材被送入成形頭以便螺旋地卷繞成一管子；一受導(dǎo)向而沿一與從成形頭出來的管材的軸線平行的軸線作縱向移動的滑座；一個其一端安裝于所述滑座的懸臂梁，此梁基本上平行于所述滑座的行進(jìn)軸線而延伸并延伸穿過所述成形頭，且其自由端有一在基本上垂直于所述軸線的一平面內(nèi)延伸的切割刀；一位于所述滑座上的可延伸的安裝架，它受導(dǎo)向而沿垂直于所述軸線的方向運(yùn)動并支承一轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上安裝有一與所述切割刀協(xié)同動作且同樣在一垂直于所述軸線的平面內(nèi)延伸的切割盤；一與切割盤安裝架相連的上移驅(qū)動機(jī)構(gòu)；其特征在于，它還包括一安裝在所述滑座上的遠(yuǎn)離所述懸臂梁的安裝架的一個地方且與管材離開所述成形頭的路徑橫向隔開的驅(qū)動電動機(jī)，所述電動機(jī)的傳動軸通過一允許所述安裝架延伸的萬向聯(lián)接傳動軸連接于支承所述旋轉(zhuǎn)切割盤的軸；以及用來驅(qū)動所述滑座作縱向移動的伺服機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征在于，所述懸臂梁的自由端處的切割刀是一安裝成被動旋轉(zhuǎn)的切割盤。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸包括一軸頸部分和一偏心曲軸部分，所述切割盤安裝在所述偏心曲軸上。
4.如權(quán)利要求
3所述的設(shè)備，其特征在于，所述切割盤是可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在所述偏心曲柄部分上。
5.如權(quán)利要求
1或2所述的設(shè)備，其特征在于，它與螺旋繞制金屬管材成形機(jī)結(jié)合使用，還包括用于使金屬帶材送至螺旋成形頭的裝置。
6.如權(quán)利要求
5所述的設(shè)備，其特征在于，螺旋繞制金屬管材成形機(jī)安排成使所述金屬帶材以預(yù)定的周向速度繞所述成形頭行進(jìn)，所述支承著外部切割盤的偏心軸安裝成這樣旋轉(zhuǎn)，即使得所述外部切割盤以相同的方向并以高于所述金屬帶材的周向速度作軌道運(yùn)動。
專利摘要
在一用金屬帶材螺旋繞制管材的機(jī)器中，所述帶材在一螺旋成形頭內(nèi)形成管子，一種用于在管子從成型頭出來時對其切割的切割設(shè)備包括一內(nèi)部切割刀以及一外部切割盤。一柱座將切割盤抬高或放低，以使切割盤和切割刀搭疊而切斷金屬管子。梁、柱座和電動機(jī)都位于公共滑座上，當(dāng)切割盤切穿金屬管壁時滑座可相對于成型頭作軸向運(yùn)動?；呻S管材作被動地運(yùn)動。
文檔編號B23D21/00GKCN1040074SQ93102888
公開日1998年10月7日 申請日期1993年2月27日
發(fā)明者尼爾斯·奧德瓦爾·斯克雷貝爾根, 保羅·哈拉爾·布魯?shù)吕?申請人:史匹諾機(jī)械股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (1),