專利名稱：在芯棒軋管機上安置芯棒的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按主權(quán)利要求前序部分所述用于在芯棒軋管機上安置芯棒的方法和設(shè)備。
長期以來已知此種類型的設(shè)備，并已公開了多種此類設(shè)備(DE-OS1752383，GM7148215U1，DE-OS2700589)。所有上述文件均以一個設(shè)在軋槽中心線下方的錐形轉(zhuǎn)筒的工作原理為基礎(chǔ)，在此錐形轉(zhuǎn)筒的圓周上制有許多窩，在溜道上滑出的芯棒滑入這些窩內(nèi)。在有些設(shè)計中(DE-OS1752383，GM7148215U1)，位于上頂點的那個窩，構(gòu)成位于軋槽中心線的在它之前和在它之后導軌的補充。在另一種設(shè)計中(DE-OS2700589)，借助于一個推料機將芯棒從錐形轉(zhuǎn)筒的窩推移到凹槽狀導軌段上，此導軌段然后回轉(zhuǎn)到軋槽中心線。
DE-OS 2553580公開了另一種工作原理。在這一設(shè)計中，從溜道來到的芯棒借助于一個回轉(zhuǎn)設(shè)備在傾斜提升機上移動，然后向上移到軋槽中心線的高度。借助于一個可在一個相對于軋槽中心線傾斜設(shè)置的傳送軌道上縱向移動的滑架，芯棒強烈加速，使芯棒在充分利用其功能的情況下，一直滑入輥縫中。
上面所討論的所有設(shè)備都有缺點，它們需要占很大的位置，在粗糙的軋制生產(chǎn)條件下工作不可靠，并因而常常造成故障。這種情況還尤其發(fā)生在錐形轉(zhuǎn)筒中，它的窩的尺寸是根據(jù)要使用的最大芯棒確定的。因此對較小的芯棒在窩內(nèi)幾乎沒有導引作用，以至除了歪斜之外甚至可能發(fā)生芯棒位置顛倒，因而不可能用于進行軋制。其他的缺點是，目視檢查處于循環(huán)中的芯棒方面有些受到很大的限制，有的根本不可能進行。
本發(fā)明的目的是提供一種運行過程優(yōu)化的方法以及一種節(jié)省空間的設(shè)備，即使在不同芯棒尺寸的大的帶鋼寬度的情況下也能無故障地工作，并能極為有效地目視檢查循環(huán)中的芯棒。
此目的通過按權(quán)利要求1所述之方法特征和按權(quán)利要求2所述之設(shè)備特征達到。其他有利的改進是從屬權(quán)利要求的組成部分。
為獲得節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)形式，為提升裝置的運動選擇一種近似于橢圓的軌道，這一軌道位于一個垂直于軋槽中心線的平面內(nèi)。橢圓形軌道的長軸大體平行于芯棒的滑移線，并相對于軋槽中心線只朝著操作一側(cè)的方向略有側(cè)向偏移。軌道的上頂點在導槽邊緣的上方。這種軌道形狀通過一個曲柄傳動機構(gòu)獲得，它有三個同向旋轉(zhuǎn)的大尺寸的輪子和兩個中間輪，其中兩個設(shè)計的圓柱齒輪的輪子，通過曲柄與提升裝置鉸接。作為其他節(jié)省空間的措施是，芯棒提升前的承接地點側(cè)向錯移地設(shè)置。為此，在溜道的終點設(shè)可回轉(zhuǎn)的杠桿，它的凹槽狀側(cè)向長度構(gòu)成了溜道的繼續(xù)。這一杠桿通過拉壓桿在運動上與提升裝置的運動過程連系起來，此拉壓桿鉸接固定在曲柄傳動機構(gòu)的一個具有蝸輪齒環(huán)和圓柱齒輪齒環(huán)的齒輪上。若要芯棒停留在軋槽中心線平面內(nèi)，則受料杠桿的支點必須設(shè)在更進一步從軋槽中心線側(cè)向錯移的地方，為的是提升裝置的抓手能從下方承接芯棒，這意味著有相應的位置需求。
為了能以其他方式利用承接地點，進一步的改進建議，設(shè)置一個可回轉(zhuǎn)的箱形構(gòu)件，它的上蓋與下部芯棒交換杠桿共同構(gòu)成一個棱柱形支座。若此構(gòu)件例如借助于一個鉸接的液壓缸擺動，便打開了一個通道口，從而可以將損壞的芯棒或它的碎塊，通過一塊固定安裝的溜板分離出來。溜板位于分離構(gòu)件內(nèi)部，并構(gòu)成向內(nèi)擺動后的下部芯棒交換杠桿的延長段。
最重要的優(yōu)點是，等待位置設(shè)計在軋槽中心線的高度以及與軋槽中心線的側(cè)向距離很小。以此方式，站在軋槽中心線這一側(cè)的操作人員可以很方便地用肉眼檢查事先已經(jīng)中間冷卻的芯棒，并在芯棒轉(zhuǎn)移到軋槽中心線的過程中，為芯棒施加潤滑劑。按另一種方案，芯棒的潤滑也可以由用于芯棒中間冷卻的噴嘴一起承擔。因為等待位置和軋制位置處于相同的高度，所以可以按有利的方式使用一個操縱器，在尺寸變換時，操縱器可以抓住在循環(huán)中的兩個芯棒并用兩個新的來代替。在將兩個新的芯棒放下后，兩個不再需要的芯棒被移出，并在車間里進行測量和以可能的方式對工作部分加以檢修。操縱器也可應用于將一個經(jīng)目視檢查歸入不能再使用的芯棒從等待位置提起并送出。
取代放入按已知的錐形轉(zhuǎn)筒的大的窩內(nèi)，按本發(fā)明將芯棒放入在軋槽中心線中的固定棱柱形導引裝置內(nèi)，所以不再可能使芯棒發(fā)生歪斜。芯棒相對于軋槽中心線有盡可能對中心的軸線位置，是無故障運行的一個重要的前提條件。在這種情況下固定的棱柱形導引裝置，構(gòu)成了設(shè)在它前面和后面的導軌的連續(xù)性繼續(xù)。
在附圖中通過實施例詳細說明了按本發(fā)明的方法以及實施此方法的設(shè)備。其中

圖1以原理簡圖形式表示的按本發(fā)明設(shè)備沿軋制方向前視圖；圖2即將放在導槽上的在提升裝置中的芯棒；圖3類似于圖1，但處于將一個芯棒放到軋制位置(上面)和承接另一個芯棒(下面)的階段；圖4類似于圖1，但處于分離出一個損壞的芯棒的特殊情況；圖5沿圖4中Y方向的視圖；以及圖6與按本發(fā)明的設(shè)備相結(jié)合的操縱器局部視圖。
圖1以原理簡圖的形式表示按本發(fā)明設(shè)備沿軋制方向的前視圖。這一視向與坐在軋槽中心線上方的芯棒軋管機列操作人員的視向是一致的。按本發(fā)明芯棒交換設(shè)備的主要構(gòu)件，包括設(shè)計為抓手的上部芯棒交換杠桿1，設(shè)計為可回轉(zhuǎn)構(gòu)件的下部芯棒交換杠桿2，以及將這兩個芯棒交換杠桿1、2運動上互相連接起來的包括拉壓桿4在內(nèi)的曲柄傳動機構(gòu)3。曲柄傳動機構(gòu)3由三個同向旋轉(zhuǎn)的大小相同的輪子5，6，7以及兩個位于它們之間的較小的但同樣一般大小的中間輪8，9組成，其中，第一個輪子5有一個齒環(huán)36和一個圓柱齒輪齒環(huán)37，而另外兩個輪子6，7則設(shè)計為圓柱齒輪。這三個輪子5，6，7旋轉(zhuǎn)方向的同向性在圖中用箭頭表示。
曲柄傳動機構(gòu)3的傳動通過一根這里沒有表示的萬向軸10進行，萬向軸10經(jīng)安全聯(lián)軸節(jié)與一個圖中沒有表示的可調(diào)式電機相連。通過蝸桿11，以適當?shù)臏p速比傳動此第一個具有齒環(huán)36，37的曲柄傳動機構(gòu)3的輪子5。其中一個齒環(huán)36是蝸輪，第二個齒環(huán)37是圓柱齒輪，這兩個齒環(huán)裝在一根公共的軸上。
通過曲柄12與已提及的拉壓桿4鉸接并使之運動。拉壓桿4的另一端與下部芯棒交換杠桿2鉸接。芯棒交換杠桿2的可擺動性用箭頭13表示。
曲柄傳動機構(gòu)3設(shè)計為圓柱齒輪的第二個輪子6，通過曲柄14與上部芯棒交換杠桿1鉸接，而且是經(jīng)由滑塊15間接地進行鉸接的。此滑塊15可在上部芯棒交換杠桿1的一個相應的槽16中往復運動(還可參見圖3)。曲柄傳動機構(gòu)3的第三個同樣設(shè)計為圓柱齒輪的輪子7也有一個曲柄17，曲柄17與上部芯棒交換杠桿1的上部鉸接。為了使上部芯棒交換杠桿1能柔和地承接芯棒，抓臂18可回轉(zhuǎn)地與真正的支承件38連接。彈簧19起抓臂18可回轉(zhuǎn)性的緩沖作用。
曲柄傳動機構(gòu)的輪子5，6，7的尺寸和各曲柄12，14，17的運動學彼此應加以協(xié)調(diào)，使得承接芯棒的抓臂18設(shè)計為凹槽形的自由端20，描繪出一個大體為橢圓形的軌道。此軌道準確地位于一個垂直于軋槽中心線的豎立平面內(nèi)，并與已知的錐形轉(zhuǎn)筒不同，它沒有斜度。長的軸線21(圖中表示為虛線)平行于芯棒的滑移線(箭頭)22，并略朝操作側(cè)的方向錯移。此軌道的上頂點由此得出，即，芯棒必須被提升到設(shè)計為棱柱形導軌24的邊緣23上方。
為了節(jié)省空間，由抓臂18承接芯棒的地點朝操作一側(cè)的方向側(cè)向錯移。為了在這一位置為芯棒提供支承，分離構(gòu)件25有一個屋頂狀的蓋26。蓋26通過適當?shù)貎A斜與下部芯棒交換杠桿2共同構(gòu)成一個用于芯棒的棱柱狀支座。在此分離構(gòu)件25上鉸接著一個作為操縱機構(gòu)的液壓缸27，借助于此液壓缸27可以便分離構(gòu)件25回轉(zhuǎn)，如通過箭頭28表示的那樣。有關(guān)這方面的詳細情況可見對圖3的說明。
圖4中表示如何通過分離構(gòu)件25的擺出形成一個通道口，所以，例如損壞的芯棒或它的碎塊可沿固定的溜道30分離出來。有關(guān)的詳細情況可見對圖4的說明。
下面詳細說明在軋制過程中的工作情況。在芯棒軋管機中，在一般的情況下始終有兩個芯棒在循環(huán)之中，芯棒的工作部分有不同的直徑，以便使要軋制的管子的壁厚隨著相應的軋輥孔型減小。在軋制完成后，只是用不太大的力量與芯棒桿連接的芯棒脫開，并在其重量作用下從軋槽中心線幾乎沒有側(cè)向偏移地向下移動。為此在軋槽中心線平面內(nèi)的下方設(shè)有溜道30(圖中僅以示意的方式表示)。芯棒沿著它向下運動的滑移線用箭頭22表示。在溜道30的端頭，芯棒被下部芯棒交換杠桿2右段31的凹槽狀結(jié)構(gòu)截獲(截獲位置39)。在芯棒交換杠桿2上的沖擊通過鉸接的拉壓桿4緩沖。為此，在拉壓桿4內(nèi)設(shè)板簧疊片32作為緩沖元件。下部芯棒交換杠桿2通過曲柄傳動機構(gòu)3按箭頭13回轉(zhuǎn)，并在這種情況下芯棒從右向左進入承接位置33(還可見圖3)。在這一位置，抓臂18的自由端20(還可見圖2)在芯棒下面并通過自由端20的凹槽狀結(jié)構(gòu)抓取芯棒，并向上移到等待位置34。在這一位置可以目視檢查工作部分的損壞或磨損情況。若確定有一種對于繼續(xù)進行軋制生產(chǎn)為不允許的缺陷，則可借助于操縱器(見圖6)將此損壞的芯棒從等待位置34向上提升并運走。
在上面所提及的等待位置34，芯棒留在抓臂18的自由端20上，直至軋槽中心線空缺。在這之后，抓臂18將芯棒沿軌道進一步移動到越過上頂點，并將芯棒放在軋制位置35。為了使抓臂18的自由端20能夠插入，在導軌24中設(shè)置相應的槽40(見圖2)。在軋制位置35，芯棒按傳統(tǒng)的方式通過芯棒圓錐體穿料，被要軋制的管子軋入，并經(jīng)相應設(shè)計的導軌直至推入軋輥孔型，在這種情況下芯棒在芯棒桿處相對于設(shè)備定心。在完成軋制后重新開始上面已闡明的工作過程。
與兩個處于循環(huán)中的芯棒相配合，可這樣理解此工作行程，即，在沿溜道30向下滑出剛剛用于進行軋制的芯棒以及回送剛剛軋成的管子后，抓臂18的運動過程從等待位置34開始。抓臂18從等待位置34不間斷地運動，亦即在軋制位置35放置芯棒，橫穿設(shè)備走到承接位置33并提升到等待位置34，在這一過程中，抓臂18自由端20需要走過的所有地方，都設(shè)有相應的槽40，41。在說明抓臂18的運動過程時應當注意到，在將芯棒從等待位置34轉(zhuǎn)移到軋制位置35的同時，通過下部芯棒交換杠桿2，下滑后的芯棒進行從截獲位置39向承接位置33的橫向運動。
為了簡化起見，圍繞著整個設(shè)備的外殼在圖中沒有表示，因為它也并非本發(fā)明的要點。
圖3在與圖1相同的視圖下，表示了芯棒轉(zhuǎn)移到軋槽中心線(等待位置35)的階段以及抓臂18在承接位置33承接芯棒的情況。如上面已說明的那樣，抓臂18的運動過程從等待位置34開始，在這一位置，芯棒處于與軋制位置35同樣的高度。需要將芯棒從等待位置34起向上提升直至上頂點，因為芯棒必須提升到超過導軌24的邊緣23。之后，將芯棒安放在固定的設(shè)計為棱柱形的導軌24內(nèi)，它是設(shè)在它之前和它之后的導軌的延長段。為了使抓臂的自由端20能通過導軌24下潛，如已提及的那樣在導軌24中制有槽40(見圖2)。抓臂18的抓手由兩個豎立的腹板42，42’組成，它們的平行距離43選擇為與芯棒圓柱形導引段44的長度相配(圖2)。
在芯棒安放在軋制位置35以及抓臂18下潛后，上部芯棒交換杠桿1借助于曲柄傳動機構(gòu)3的曲柄17和圓柱齒輪7繼續(xù)運動。越過下頂點(圖中未表示)后，抓臂8到達承接位置33，這一位置應這樣選擇，即，抓臂18能從下方可靠和沒有歪斜地承接芯棒，并能向上提升到等待位置34。芯棒從截獲位置39向承接位置33的側(cè)向運動，借助于下部芯棒交換杠桿2的回轉(zhuǎn)實現(xiàn)，而且是在這一階段中同時進行的，即，在此期間上部芯棒交換杠桿1將另一個芯棒從等待位置34移向軋制位置35。為了保持在回轉(zhuǎn)后的下部芯棒交換杠桿2與處于傾斜位置的分離構(gòu)件25之間形成的棱柱形支座，下部芯棒交換杠桿2應移靠在止擋45上。但由于曲柄傳動機構(gòu)3仍繼續(xù)運動，所以在此對于下部芯棒交換杠桿2保持靜止的階段中，拉壓桿4承受此繼續(xù)運動，在這種情況下拉壓桿4通過其彈性做到這一點。一旦接收到芯棒，下部芯棒交換杠桿2便從左向右移回截獲位置。但現(xiàn)在在極端情況下也可能發(fā)生，在下部芯棒交換杠桿2重新返回其截獲位置39之前，在軋制極短的管子時軋制后的芯棒在時間上提早到達溜道30的端頭。為了在這種情況下，此已滑出的芯棒不會失控地掉落在設(shè)備中，將溜道30端頭處的保險板(圖中未表示)轉(zhuǎn)入。過早滑下的芯棒會撞擊在此板上。在將保險板轉(zhuǎn)出后，芯棒可在其自身重量作用下進一步滑到下部芯棒交換杠桿2的凹槽形區(qū)段31上。
在圖4中與圖5結(jié)合表示分離損壞芯棒的特殊狀況。前提條件是操作人員在軋制后的芯棒下滑時發(fā)現(xiàn)了有不可允許的損壞，他可以改變運動進程，使損壞的芯棒能分離出來。為此，下部芯棒交換杠桿2從截獲位置39移向承接位置33，并與此同時借助于液壓操縱機構(gòu)27將分離構(gòu)件25從點劃線表示的位置移開。因此在下部芯棒交換杠桿2與分離構(gòu)件25之間形成一個通道口，它允許損壞的芯棒沿下部芯棒交換杠桿2的輪廓形狀，經(jīng)位于分離構(gòu)件25內(nèi)部固定在46上的溜道29，向下方分離出來。分離構(gòu)件25由兩個平行設(shè)置的側(cè)壁47，47’構(gòu)成，側(cè)壁下端與旋轉(zhuǎn)桿48連接。上端有蓋26，蓋26與下部芯棒交換杠桿2一起形成一個用于芯棒在承接位置33的棱柱形支座。為了使上部芯棒交換杠桿1的抓臂18在承接芯棒時能通過蓋26潛入，在蓋26上同樣設(shè)有相應的槽41。兩個側(cè)壁47，47’之間的距離和它們的高度，應選擇為能沒有任何困難地分離出用于芯棒軋管機列中最大的芯棒。
圖6表示了與按本發(fā)明的芯棒交換設(shè)備相結(jié)合的操縱器。操縱器50包括一個在這里只是粗略表示的滑架，它可以在導軌51上垂直于軋槽中心線移動。在此操縱器上裝有四個抓臂52至55，它們可相應于點劃線表示的位置上下運動。在抓臂52至55的下端設(shè)有抓手56，芯棒可以夾緊在抓手56之間。等待位置34和軋制位置35的高度位置按本發(fā)明的要點是相同的(見圖1)，這就允許在尺寸變換時，可通過非常簡單的辦法，借助于操縱器抓取并提升兩個要換掉的芯棒57，58。通過操縱器進一步移動，針對下一個軋制尺寸所需的芯棒59，60，可以移到相應的位置，然后將它們中一個放置在抓臂18的端部20上，另一個安放在導軌24上。在這之后，移走這兩個不再需要的芯棒，并送往檢修站。
權(quán)利要求
1.在芯棒軋管機上安置芯棒的方法，按此方法，管子軋制完成后，芯棒從設(shè)備的芯棒桿處脫開，并由于其重量從軋槽中心線幾乎無側(cè)移地向下移出，用一種冷卻劑中間冷卻，以及重新提升到軋槽中心線區(qū)域內(nèi)，其特征為芯棒在提升到軋槽中心線的過程中，在一個垂直于軋槽中心線的平面內(nèi)，按一個近似橢圓的軌道運動，在將其放入軋槽中心線之前處于等待位置，這一位置在大約與軋槽中心線有側(cè)向距離的相同高度處，芯棒提升前，在從軋槽中心線移出后首先側(cè)向朝等待位置方向移動，以及，在從軋槽中心線移出時和處于等待位置時，進行中間冷卻和/或潤滑，在將芯棒從軋槽中心線移出和拉出軋好的管子后，芯棒從等待位置起運動，將另一個事先已中間冷卻和/或潤滑的芯棒置入軋槽中心線，與此同時移出的芯棒側(cè)向運動，然后被承接和提升到等待位置。
2.實施按照權(quán)利要求1所述方法用于在芯棒軋管機上安置芯棒的設(shè)備，它有一個用于承接從軋槽中心線向下移動的芯棒的溜道，有一個冷卻裝置，一個提升裝置，其特征為提升裝置有兩個芯棒交換杠桿(1，2)，它們的運動通過曲柄傳動機構(gòu)(3)在運動上互相結(jié)合起來，提升芯棒和有一個抓臂(18)的上部芯棒交換杠桿(1)在兩個位置、以及將芯棒側(cè)向擺動的下部芯棒交換杠桿(2)借助于拉壓桿(4)，通過曲柄(14，17，12)與曲柄傳動機構(gòu)(3)鉸接，其中，在運動過程的開始和終了是抓臂(18)的等待位置。
3.按照權(quán)利要求1所述之設(shè)備，其特征為在抓臂(18)自由端(20)有兩個彼此相隔距離平行地豎立著的腹板(42，42’)，它們?yōu)榱顺薪有景粼谏喜空瓊?cè)制有凹槽狀輪廓，以及，所有處于抓臂(18)運動軌跡中的零件，都有相應寬度的槽(40，41)，以便腹板(42，42’)通過。
4.按照權(quán)利要求1所述之設(shè)備，其特征為曲柄傳動機構(gòu)(3)有三個同向旋轉(zhuǎn)的輪子(5，6，7)和位于它們之間的兩個中間輪(8，9)，第一個通過曲柄(12)和拉壓桿(4)下下部芯棒交換杠桿(2)配合工作的輪子(5)，具有設(shè)在公共軸線上的圓柱齒輪齒環(huán)(37)和蝸輪齒環(huán)(36)，蝸輪齒環(huán)(36)與一個傳動曲柄傳動機構(gòu)(3)的蝸桿(11)嚙合，以及，第二個設(shè)計為圓柱齒輪的輪子(6)通過裝在曲柄(14)處的滑塊(15)和第三個同樣設(shè)計為圓柱齒輪的輪子(7)通過曲柄(17)，在上端與上部芯棒交換杠桿(1)配合工作。
5.按照權(quán)利要求2至4之一所述之設(shè)備，其特征為可回轉(zhuǎn)的箱形分離構(gòu)件(25)的上蓋(26)與上部芯棒交換杠桿(2)一起，構(gòu)成了用于抓臂(18)的芯棒棱柱形承接位置(33)，以及，分離構(gòu)件(25)與操縱機構(gòu)(27)連接。
6.按照權(quán)利要求5所述之設(shè)備，其特征為在分離構(gòu)件(25)內(nèi)部固定地安裝一塊溜板(29)，在分離構(gòu)件(25)處于適當?shù)幕剞D(zhuǎn)位置時，溜板(29)構(gòu)成向內(nèi)擺動后的下部芯棒交換杠桿(2)的延長段。
7.按照權(quán)利要求2至6之一所述之設(shè)備，其特征為在溜道(30)和抓臂(18)等待位置(34)的區(qū)域內(nèi)，至少設(shè)有兩個用于中間冷卻和/或潤滑芯棒的噴嘴。
8.按照權(quán)利要求7所述之設(shè)備，其特征為設(shè)在等待位置(34)的噴嘴的射流主要對準芯棒的工作部分。
9.按照權(quán)利要求2至7之一所述之設(shè)備，其特征為在等待位置(34)設(shè)有一個可橫向于軋槽中心線移動的操縱器(50)，它至少有兩個用于抓取兩個芯棒(57，58)的抓臂(52-55)。
10.按照權(quán)利要求9所述之設(shè)備，其特征在于操縱器(50)有四個抓臂(57-55)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在芯棒軋管機上安置芯棒的方法，按此方法，在管子軋制完成后，芯棒離開設(shè)備在芯棒桿處的位置，并在其重量作用下自己從軌槽中心線向下移出，進行中間冷卻，并重新提升到軌槽中心線區(qū)域內(nèi)。按本發(fā)明芯棒在提升時在一個橢圓軌道上運動，并在放下前處于等待位置，這一位置在大約與軌槽中心線有側(cè)向距離的相等高度處。此外，本發(fā)明還涉及用于安置芯棒的設(shè)備，它有一個溜道，一個冷卻裝置和一個提升裝置，提升裝置有兩個芯棒交換杠桿(1，2)，它們的運動通過曲柄傳動機構(gòu)(3)連接起來。上部芯棒交換杠桿(1)在兩個位置以及下部芯棒交換杠桿(2)借助于拉壓桿(4)，通過曲柄(14，17，12)與曲柄傳動機構(gòu)(3)連接。
文檔編號B21B25/00GK1156422SQ95194778
公開日1997年8月6日 申請日期1995年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月25日
發(fā)明者沃爾特·安布雷姆, 威廉·埃弗澤, 米歇爾·布倫松 申請人:曼內(nèi)斯曼股份公司