圧延機注入リール及びその操作方法

专利摘要:
進入速度で移動する長い製品を環状のコイルに成形するための注入リールは、鉛直方向軸線上に位置する中央マストを有している。円筒状の槽は、環状のチャンバを形成するように、マストを包囲しかつマストと協働しており、チャンバの底部はコイルプレートによって閉鎖されている。進入パイプは、環状のコイルを形成する一連のリングとしてチャンバ内に蓄積するために、製品を下方へ供給するように配置されている。第１の駆動機構は、槽を鉛直方向軸線を中心に回転させ、第２の駆動装置は、マストを同じ軸線を中心に回転させる。第１及び第２の駆動機構は、互いに独立して作動可能であり、これによって、槽及びマストは、製品の進入速度と実質的に一致する表面速度で回転させられる。槽及び進入パイプは、チャンバに供給される製品の自由落下距離を所定の実質的に一定の最小値に維持するために、中央マスト及びコイルプレートに対して一緒に鉛直方向で調節可能であってもよい。
公开号:JP2011516272A
申请号:JP2011502939
申请日:2009-03-25
公开日:2011-05-26
发明作者:マイケル；ショア ティー．；パルフレマン マシュー
申请人:シーメンス インダストリー インコーポレイテッドＳｉｅｍｅｎｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ， Ｉｎｃ．；
IPC主号:B21C47-04

专利说明:

[0001] 発明の背景
１．発明の分野
本発明は、ロッド、バー等の高温圧延された製品を環状コイルに成形するための圧延機注入リールに関する。]
[0002] ２．従来技術の説明
慣用の圧延機注入リールにおいて、ロッド、バー等（以下集合的に"製品"という）は、中央マストの外面と外側槽の内面とによって規定された環状コイル成形チャンバ内へ所定の角度で下方へ送られる。マスト及び槽は単一のユニットとして回転可能に駆動され、製品は、直立したコイルを形成するために次第に蓄積する一連の重ねられたリングとしてコイル成形チャンバ内に収集される。制御されずに製品が落下する自由落下距離は、コイル成形サイクルを通じて変化し、このこと自体は、リングの均一な分配及びコイルの安定性に不都合な影響を与える。この問題は、マストと外側槽との表面速度の差によって増大され、前記表面速度は、マストと外側槽とは単一のユニットとして回転するので、固定された関係を有しており、コイル成形チャンバの側部を規定する表面を、製品の進入速度に一致させることを不可能にする。さらに、コイル成形チャンバのかなりの深さにより、進入製品は、比較的急な角度で下方へ送られなければならず、このことは、製品の末端を、完成したコイルから上方へ突出させる。]
[0003] 本発明の目的は、これらの問題を回避又は少なくとも実質的に軽減する改良された注入リールを提供することである。]
[0004] 発明の概要
本発明の１つの態様によれば、中央マストと、包囲する槽とは、独立して作動可能な駆動機構によって回転駆動される。この構成により、マスト及び槽を、コイル状に成形される製品の進入速度に実質的に一致するように選択された様々な異なる速度で駆動することができる。]
[0005] 本発明の別の態様によれば、槽は進入パイプと一緒に鉛直方向で調節可能であり、前記進入パイプを通って製品がコイル成形チャンバへ送入される。つまり、槽及び進入パイプを、コイルの高さが増大するにつれて徐々に上昇させることができる。これ自体は、コイル成形チャンバ内への製品の自由落下距離を、コイル成形サイクルを通じて最小値にかつ実質的に一定に維持することを可能にする。]
[0006] 本発明のさらに別の態様によれば、進入パイプとコイル成形チャンバとの間には進入ガイドが介在させられている。進入ガイドは湾曲した経路を形成しており、この湾曲した経路は、好適には中央マストの軸線と同心であり、進入パイプから下方へコイル成形チャンバ内へ通じている。進入ガイドは、湾曲した経路の終点において１つの水平面に配置された複数の押さえローラを有している。進入ガイドは、コイル成形チャンバに収集される最も上側のリングよりも選択された距離だけ上方に押さえローラを維持するために、コイル成形サイクルの間、鉛直方向に調節可能である。案内経路の曲率は、製品を所望の円形に予備的に成形するために働き、押さえローラは、コイル成形サイクルの間に徐々に上昇するにつれて槽との摩擦接触により上昇させられる恐れのあるリングを鉛直方向で押さえ付けるために働く。]
[0007] 本発明のこれらの及びその他の特徴及び付随する利点を、添付の図面を参照しながら以下にさらに詳細に説明する。]
図面の簡単な説明

[0008] コイル成形サイクルの最初における、本発明による注入リールを示す、一部が断面で示された、側面図である。
図１に示された注入リールの拡大した平面図である。
図１の線３−３に沿った断面図である。
槽及び槽の駆動機構を示す断面図である。
中央マスト及び中央マストの駆動機構を示す断面図である。
コイルプレート及び進入ガイドをそれらの個々の上昇機構と共に示した断面図である。
コイル成形サイクルの完了時における注入リールを示す、図１と同様の図である。
コイル成形サイクルの間に槽／進入パイプアセンブリ及び進入ガイドが鉛直方向で調節されるステップ形式をグラフで示している。] 図１
[0009] 発明の詳細な説明
最初に図１から図３までを参照すると、本発明による注入リールが概して１０で示されている。注入リールは、鉛直方向軸線Ａ上に位置する中央マスト１２を有している。環状のコイル成形チャンバ１６を形成するために、円筒状槽１４がマスト１２を包囲しており、マスト１２と協働する。コイルプレート１８はチャンバ１６の底部を形成している。進入パイプ２０は、進入速度で移動する製品を、下方へ、チャンバ１６における蓄積のために角度αで、環状コイルを形成する一連の重ねられたリングとして供給するように配置されている。] 図１ 図３
[0010] 図４に最もよく示されているように、槽１４は、継手２４を介してスタブシャフト２６に結合されたモータ２２を含む第１の駆動機構によって回転駆動される。シャフト２６はピニオンギヤ２８を有しており、このピニオンギヤ２８は、槽１４から下方へ延びたスカートに設けられたリングギヤ３０に噛み合っている。] 図４
[0011] 図５に示されているように、マスト１２は、３４においてスタブシャフト３６に結合されたモータ３２を含む第２の駆動機構によって、槽１４から独立して駆動される。マスト１２は、下方に延びた管状の脚部３８を有しており、この脚部３８は、管状のマスト脚部３８をスタブシャフト３６に機械的に結合するために働く噛み合ったかさ歯車４０，４２を備えている。] 図５
[0012] 第１の駆動機構は、槽１４の内面が、製品の進入速度と実質的に一致する速度を有する速度において槽１４を回転駆動するように作動してよい。第２の駆動機構は、マスト１２の外面も、製品の進入速度と実質的に一致する速度においてマスト１２を回転駆動するように、第１の駆動機構から独立して作動してよい。]
[0013] 図６を参照すると、コイルプレート１８は、マスト１２を支持する管状の脚部３８を通って下方に突出した鉛直方向ステム４４に支持されている。ステム４４の下端部における軸受４６は、リフトシリンダ４８のピストンによって係合されている。この構成により、コイル成形サイクルの完了時に、リフトシリンダは、完成したコイルをコイル成形チャンバ１６から鉛直方向に取り出すために、マスト１２及び槽１４に対してコイルプレート１８を持ち上げるために働いてよい。] 図６
[0014] 図３に最もよく示したように、コイルプレート１８は、５０においてマスト１２の側壁を通って突出しており、これにより、軸線Ａを中心にマスト１２と一緒に回転するようにマストに機械的に結合されている。] 図３
[0015] 槽１４は、円筒状ハウジング５２内で回転するように支持及び支承されている。ハウジングは、固定された鉛直方向脚部５６に摺動可能に支持された、鉛直方向に配置された外側チューブ５４を有している。]
[0016] モータ６０によって駆動されるリフトチェーンアセンブリ５８を有する第３の駆動機構は、外側ハウジング５２及び槽１４を軸線Ａに沿って鉛直方向に調節するために働く。ハウジング５２及び槽１４は、コイル成形サイクルの開始時の最も低い位置において図１に示されている。図７は、コイル成形サイクルの完了時の最も上の位置におけるハウジング及び槽を示している。] 図１ 図７
[0017] ブラケット６２は、進入パイプ２０を外側ハウジング５２に取り付けるために働く。この構成により、進入パイプは、槽１４及びハウジング５２と一緒に鉛直方向に調節可能である。つまり、図１に示したように、コイルプレート１８までの製品の自由落下距離"ｄ"を最小限にすることができ、このこと自体により、パイプの進入角度αをも比較的小さく、有利には１４°未満に維持することができる。コイル成形サイクルが進行するにつれて、ハウジング５２と、槽１４と、進入パイプ２０とを、図７に示されているように、サイクルの最終まで自由落下距離を実質的に一定に維持しながら、徐々に上昇させることができる。] 図１ 図７
[0018] コイル成形サイクルの間、槽１４が次第に上昇させられるので、槽内面と接触した最後に配置された製品リングが鉛直方向に引き摺られる傾向があり、これにより、リングパターンの均一性を妨害する。これを回避するために、図２、図３及び図６に示されているように、本発明は、好適には、進入パイプ２０からコイル成形チャンバ１６内へ通じた、製品のための案内経路６６を規定する進入ガイド６４を有している。進入ガイドは、案内経路６６の最後において水平面Ｐに配置された複数の押さえローラ６８を支持している。案内経路は、湾曲しており、軸線Ａと同心である。] 図２ 図３ 図６
[0019] 進入ガイド６４は、固定されたブラケット７４によって支持されたスリーブ７２を通って鉛直方向に突出したポスト７０からカンチレバー式に突出している。モータ駆動される歯車駆動装置７６は、ポスト７０におけるラック７８に噛み合い、進入ガイドを鉛直方向に調節するための第４の駆動機構として働く。]
[0020] 作動位置において、進入ガイド６４はコイル成形チャンバ１６の上方に位置する。コイル成形サイクルの開始時に、進入ガイドは、押さえローラ６８の平面Ｐがコイルプレート１８の支持面よりも上方に、コイル成形される製品の直径よりも僅かに大きな"制御距離"だけ間隔を置いて配置されるように、鉛直方向で位置決めされている。各製品層が配置されながら、ドラム１４及び進入パイプ２０は、まず、進入ガイドの位置は変化しないまま、制御距離だけ上方へ移動させられ、保持ローラを、下方に位置するリングに接触させ、これらのリングが鉛直方向に引き摺られないように鉛直方向で押さえ付ける。次いで、進入ガイド６４は、制御距離だけ上方へ移動させられる。このステップ式の一連の作動が図８に示されており、この場合、実線と点線とはそれぞれ、槽／進入パイプアセンブリと進入ガイドとの鉛直方向の調節を示している。] 図８
[0021] コイル成形サイクルが完了すると、図２に点線によって６４′で示されているように、進入ガイドは、ポスト７０の軸線を中心に非作動位置へ回動させられ、これにより、完成したコイルをコイル成形チャンバから鉛直方向に取り出すことができる。] 図２
[0022] 前記説明に基づき、本発明は、より均一で安定した製品コイルを製造するための注入リールの能力に貢献する多数の有利な特徴を有することが今や当業者によって認められるであろう。特に、中央マスト１２及び包囲する槽１４を、これらの表面速度を進入する製品速度と一致させる様々な異なる速度で駆動できることは、リフォーミングチャンバ内のリングの均一な分配に著しく貢献する。]
[0023] 進入パイプ２０を槽１４と共に鉛直方向で調節できることにより、自由落下距離"ｄ"を、コイル成形サイクルを通じて最小値にかつ実質的に一定に維持することができ、これによりリング分配をさらに改善する。比較的浅い進入角度αは、製品後端が完成したコイルの上部から突出する程度を最小限にする。選択的に、リング分配及びコイル成形をさらに改善するために、進入パイプは水平面において振動させられてよい。]
[0024] 鉛直方向で調節可能な進入ガイド６４の押さえローラ６８は、最も上のリングを、槽の鉛直方向調節によって摩擦により移動させられないように、鉛直方向で押さえ付け、案内経路６６の曲率は、有利には、コイル成形チャンバ１６内に供給される製品を予備的に成形する。]
[0025] 注入リールは、全てのこれらの特徴ではなく、その幾つかを含むことでも利点を得られる。例えば、マスト１２及び槽を別々に駆動せずに、進入パイプ２０を鉛直方向で調節することによって利点を得ることができる。逆もそうである。つまり、進入パイプを鉛直方向で固定した状態で、マスト及び槽を別々に駆動することによっても利点が得られる。]

权利要求:

請求項1
進入速度で移動する長い製品を環状のコイルに成形するための注入リールにおいて、鉛直方向軸線上に位置する中央マストと、環状のチャンバを形成するために前記マストを包囲しかつ該マストと協働する円筒状の槽と、前記チャンバの底部を形成するコイルプレートと、前記チャンバにおいて、前記環状のコイルを形成する一連の重ねられたリングとして蓄積するように、製品を下方へ供給するように配置された進入パイプと、前記槽を前記軸線を中心に回転させるための第１の駆動機構と、前記マストを前記軸線を中心に回転させるための第２の駆動機構とが設けられており、前記第１及び第２の駆動機構が互いに独立して作動可能であり、これによって、前記槽と前記マストとを、製品の進入速度に実質的に一致する表面速度で回転させることを特徴とする、進入速度で移動する長い製品を環状のコイルに成形するための注入リール。
請求項2
前記コイルプレートが、前記マストと一緒に前記軸線を中心に回転するように前記マストに機械的に結合されている、請求項１記載の注入リール。
請求項3
前記コイルプレートを前記中央マスト及び前記槽に対して鉛直方向で調節するための手段が設けられている、請求項１又は２記載の注入リール。
請求項4
前記円筒状の槽が、外側ハウジングに、回転するように支承されており、前記ハウジングを前記軸線に沿って鉛直方向で調節するために、第３の駆動機構が設けられている、請求項１記載の注入リール。
請求項5
進入速度で移動する製品を環状のコイルに成形するための注入リールにおいて、鉛直方向軸線上に位置する中央マストと、環状のチャンバを形成するために、前記マストを包囲しかつ該マストと協働する円筒状の槽と、前記チャンバの底部を形成するコイルプレートと、前記マストと、前記槽と、前記コイルプレートとを回転駆動するための手段と、前記チャンバにおいて、前記環状のコイルを形成する一連の重ねられたリングとして蓄積するように、製品を下方へ供給するために配置された進入パイプと、前記槽と前記進入パイプとを一緒に前記コイルプレート及び前記マストに対して鉛直方向で調節するための手段とが設けられており、これによって、前記チャンバに供給される製品の自由落下距離を所定の実質的に一定の最小値に維持することを特徴とする、進入速度で移動する製品を環状のコイルに成形するための注入リール。
請求項6
前記進入パイプが、前記外側ハウジングに支持されている、請求項４記載の注入リール。
請求項7
前記コイルプレートを前記マスト及び前記槽に対して鉛直方向で調節するための手段が設けられている、請求項１記載の注入リール。
請求項8
前記進入パイプから下方へ前記コイル成形チャンバ内へ通じた、前記製品のための案内経路を形成する進入ガイドが設けられており、該進入ガイドが、前記案内経路の末端に、１つの水平面に配置された複数の押さえローラを有しており、前記押さえローラを、前記チャンバに蓄積する最も上側のリングよりも所定の距離だけ上方に保持するために、前記進入ガイドを前記軸線に沿って鉛直方向で調節するための第４の駆動機構が設けられている、請求項４又は５記載の注入リール。
請求項9
前記案内経路が、湾曲しておりかつ前記軸線と同心である、請求項８記載の注入リール。
請求項10
進入速度で移動する長い製品を環状のコイルに成形する方法において、鉛直方向軸線上に位置する中央マストと、該マストを包囲する円筒状の槽との間に形成された環状のチャンバを提供し、コイルプレートが前記チャンバの底部を形成しており、一連の重ねられたリングとして前記チャンバに蓄積するように、製品を下方へ供給し、前記マスト及び前記槽を、マスト及び槽の個々の表面速度が製品の進入速度と実質的に一致する様々な異なる速度で回転させることを特徴とする、進入速度で移動する長い製品を環状のコイルに成形する方法。
請求項11
進入速度で移動する長い製品を環状のコイルに成形する方法において、鉛直方向軸線上に位置する中央マストと、該マストを包囲する円筒状の槽との間に形成された環状のチャンバを提供し、コイルプレートが前記チャンバの底部を形成しており、前記マストと、槽と、コイルプレートとを回転駆動し、製品を下方へ前記チャンバ内に進入パイプを介して送入し、前記槽及び前記進入パイプを一緒に前記コイルプレート及び前記マストに対して鉛直方向で調節し、これによって、前記チャンバに供給される製品の自由落下距離を所定の実質的に一定の最小値に維持することを特徴とする、進入速度で移動する長い製品を環状のコイルに成形する方法。