用于将中空毛坯管成形为管的皮尔格式冷轧管机和方法转让专利

申请号 : CN201480061764.X

文献号 : CN105722613B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 托马斯·弗罗伯泽

申请人 : 山特维克原料技术德国公开股份有限公司

摘要 :

种皮尔格式冷轧管机,其包括:以可旋转方式附连到轧辊架(1)的对轧辊(2,3);布置在传动轴上的曲柄驱动器(10),其围绕旋转轴线(18)可旋转地安装;配重件(9),其在距所述旋转轴线(18)段径向距离的位置处附接到所述曲柄驱动器(10);以及具有第端(16)和第二端(17)的推杆(6),其中所述推杆(6)的第端(16)以可旋转方式附接在所述曲柄驱动器(10)上,其中在冷轧管机的操作期间,所述曲柄驱动器(10)的旋转被转换为所述轧辊架(1)在第反转位置(U1)和第二反转位置(U2)之间的平移移动。其中所述推杆(6)的第端(16)距所述旋转轴线(18)的所述径向距离是可调节的,以便使得在所述轧辊架(1)的平移移动的两个反转位置(U1,U2)之间的距离是可调节的。

权利要求 :

1.一种用于将中空毛坯管(11)成形为管(60)的皮尔格式冷轧管机,所述皮尔格式冷轧管机具有作为工具的一对轧辊(2,3)和芯辊(4),所述一对轧辊(2,3)以可旋转方式附连到轧辊架(1),进料夹持托架(52),所述进料夹持托架(52)用于接收所述中空毛坯管(11),其中在冷轧管机的操作期间,所述进料夹持托架(52)在第一极限位置(E1)和第二极限位置(E2)之间移动,以便使得所述中空毛坯管(11)在朝向所述工具(2,3,4)的方向上步进式移动,曲柄驱动器(10),所述曲柄驱动器(10)布置在传动轴上,并且围绕旋转轴线(18)以可旋转方式安装,配重件(9),所述配重件(9)在距所述旋转轴线(18)一段径向距离(7)的位置处附接到所述曲柄驱动器,

和具有第一端(16)和第二端(17)的推杆(6),其中所述推杆(6)的第一端(16)在距所述旋转轴线(18)一段径向距离(8)的位置处围绕曲柄销(19)可旋转地附接在所述曲柄驱动器(10)上,并且其中所述推杆(6)的第二端(17)被附接到所述轧辊架(1),以便使得在冷轧管机的操作期间,所述曲柄驱动器(10)的旋转被转换为所述轧辊架(1)在第一反转位置(U1)和第二反转位置(U2)之间的平移移动,其中所述推杆(6)的第一端(16)距所述旋转轴线(18)的径向距离(8)是可调节的,以便使得在所述轧辊架(1)的平移移动的两个反转位置(U1,U2)之间的距离是可调节的,其特征在于,所述曲柄驱动器包括用于接收所述曲柄销(19)的通孔(24),所述通孔(24)的横截面至少在一些部分上是径向对称的,但不是旋转对称的,其中所述曲柄销(19)设计为使得其包括基体(20),所述基体(20)具有前侧(25)和后侧(26);布置在所述前侧(25)上的销部分(21);和布置在所述后侧(26)上的固定部分(22),其中所述基体(20)的横截面设计为至少在一些部分上与所述通孔(24)的横截面是互补的,以便使得所述基体(20)以防扭转方式且以形状锁定的方式被接收在所述通孔(24)中,其中所述销部分(21)偏心地布置在所述基体(20)上,以便使得所述销部分(21)能够通过在引入到所述通孔(24)中之前旋转所述基体(20)而被布置在与所述曲柄驱动器的旋转轴线相距不同的径向距离的位置处,其中所述推杆(6)的第一端(16)被附接到所述销部分(21)上,以便使得所述推杆(6)能够围绕所述销部分(21)的纵向轴线旋转,并且其中固定元件(23)布置在所述固定部分(22)上,以便使得所述曲柄销(19)被固定,以免被拉出所述通孔。

2.根据权利要求1所述的皮尔格式冷轧管机,其特征在于,所述推杆(6)的第一端(16)距所述旋转轴线(18)的径向距离(8)能够以离散步进的方式或以连续方式来调节。

3.根据权利要求2所述的皮尔格式冷轧管机,其特征在于,所述曲柄驱动器(10)包括用于所述曲柄销(19)的多个插孔(14),用于所述推杆(6)的第一端(16)的附接,其中所述插孔(14)布置在与所述旋转轴线(18)相距互相不同的径向距离(8)的位置处。

4.根据权利要求1所述的皮尔格式冷轧管机,其特征在于,所述通孔(24)和所述曲柄销(19)的所述基体(20)至少在一些部分上具有椭圆形横截面。

5.根据权利要求4所述的皮尔格式冷轧管机,其特征在于,所述通孔(24)的所述椭圆形横截面的长轴在所述曲柄驱动器的径向方向上定向。

6.根据权利要求4或5所述的皮尔格式冷轧管机,其特征在于,所述销部分(21)布置在与所述椭圆形横截面的短轴相距一段距离的位置处。

7.根据权利要求6所述的皮尔格式冷轧管机,其特征在于,所述销部分(21)位于所述椭圆形横截面的长轴上。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的皮尔格式冷轧管机,其特征在于,所述通孔(24)在轴向方向上渐缩,并且所述基体(20)包括与所述通孔(24)互补的锥度。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的皮尔格式冷轧管机,其特征在于,所述皮尔格式冷轧管机包括用于所述配重件(9)的可拆卸附接的附接装置(15)。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的皮尔格式冷轧管机,其特征在于,所述配重件(9)距所述旋转轴线(18)的径向距离(7)是可调节的。

11.根据权利要求10所述的皮尔格式冷轧管机,其中所述配重件(9)距所述旋转轴线(18)的径向距离(7)以离散步进的方式或以连续方式调节。

12.根据权利要求9所述的皮尔格式冷轧管机,其特征在于,所述曲柄驱动器(10)包括用于所述配重件(9)的所述可拆卸附接的多个附接装置(15),其中所述附接装置(15)布置在与所述旋转轴线(18)相距互相不同的径向距离的位置处。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的皮尔格式冷轧管机,其特征在于,在所述进料夹持托架(52)的极限位置(E1,E2)和所述轧辊架(1)的反转位置(U1,U2)之间的最短距离(28)能够通过调节所述极限位置(E1,E2)来调节。

14.一种用于将中空毛坯管(11)成形为管(60)的方法,所述方法包括至少下列步骤:

提供一种皮尔格式冷轧管机,该皮尔格式冷轧管机具有作为工具的一对轧辊(2,3)和芯辊(4),以及接收所述中空毛坯管(11)的进料夹持托架(52),所述一对轧辊(2,3)以可旋转方式附连到轧辊架(1),使所述进料夹持托架(52)在第一极限位置(E1)和第二极限位置(E2)之间移动,以便使得所述中空毛坯管(11)在朝向所述工具(2,3,4)的方向上步进式移动,使用所述工具(2,3,4)将所述中空毛坯管(11)成形为管(60),其中曲柄驱动器(10)的旋转被转换为所述轧辊架(1)在第一反转位置(U1)和第二反转位置(U2)之间的平移移动,其中所述曲柄驱动器(10)围绕旋转轴线(18)以可旋转方式安装在传动轴上,配重件(9)在距所述旋转轴线(18)一段径向距离(7)的位置处附接在所述曲柄驱动器上,并且推杆(6)设有第一端(16)和第二端(17),以便使得所述推杆(6)的第一端(16)在距所述旋转轴线(18)一段径向距离(8)的位置处围绕曲柄销(19)以可旋转方式附接在所述曲柄驱动器(10)上,并且所述推杆(6)的第二端(17)被附接到所述轧辊架(1),通过调节所述推杆(6)的第一端(16)距所述旋转轴线(18)的径向距离(8),调节所述轧辊架(1)的平移移动的两个反转位置(U1,U2)之间的距离,其特征在于,所述曲柄驱动器具有用于接收所述曲柄销(19)的通孔(24),所述通孔(24)的横截面至少在一些部分上是径向对称的,但不是旋转对称的,其中所述曲柄销(19)设计为使得其包括基体(20),所述基体(20)具有前侧(25)和后侧(26);布置在所述前侧(25)上的销部分(21);和布置在所述后侧(26)上的固定部分(22),其中所述基体(20)的横截面设计为至少在一些部分上与所述通孔(24)的横截面是互补的,以便使得所述基体(20)能够以防扭转方式且以形状锁定的方式被接收在所述通孔(24)中,其中所述销部分偏心地布置在所述基体(20)上,

其中所述推杆(6)的第一端(16)被附接到所述销部分(21)上,以便使得所述推杆(6)能够围绕所述销部分(21)的纵向轴线旋转,其中固定元件(23)布置在所述固定部分(22)上,以便使得所述曲柄销(19)被固定,以免被拉出,并且

其中调节所述推杆(6)的第一端(16)距所述旋转轴线(18)的径向距离(8)的步骤包括下列子步骤:

拆卸所述固定元件(23),将所述曲柄销(19)拉出所述通孔(24),使所述曲柄销(19)围绕所述曲柄销(19)的纵向轴线旋转,将所述曲柄销(19)重新引入到所述通孔(24)中,以及附接所述固定元件(23)。

说明书 :

用于将中空毛坯管成形为管的皮尔格式冷轧管机和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于将中空毛坯管(shell)成形为管的皮尔格式冷轧管机,其具有:作为工具的一对轧辊和芯辊,所述一对轧辊以可旋转方式附连到轧辊架;用于接收中空毛坯管的进料夹持托架,其中在冷轧管机的操作期间,进料夹持托架能够在第一和第二极限位置之间移动,以便中空毛坯管在朝向工具的方向上步进式移动;围绕旋转轴线可旋转地安装在传动轴上的曲柄驱动器;配重件,其在距旋转轴线一段径向距离的位置处附接在曲柄驱动器上;和具有第一端和第二端的推杆,其中推杆的第一端在距旋转轴线一段径向距离的位置处围绕曲柄销附接到曲柄驱动器上,并且其中推杆的第二端被附接到轧辊架,以便在冷轧管机的操作期间,曲柄驱动器的旋转被转换为轧辊架在第一和第二反转位置之间的平移移动。
[0002] 本发明还涉及一种用于将中空毛坯管成形为管的方法,所述方法包括至少下列步骤:
[0003] 提供一种皮尔格式冷轧管机,该冷轧管机具有作为工具的一对轧辊和芯辊,以及在其上接收中空毛坯管的进料夹持托架,所述一对轧辊以可旋转方式附连到轧辊架,[0004] 使进料夹持托架在第一和第二极限位置之间移动,以便中空毛坯管在朝向工具的方向上步进式移动,
[0005] 使用所述工具将中空毛坯管成形为管,其中曲柄驱动器的旋转被转换为轧辊架在第一和第二反转位置之间的平移移动,其中曲柄驱动器围绕旋转轴线可旋转地安装在传动轴上,并且其中配重件在距旋转轴线一段径向距离的位置处附接到曲柄驱动器,并且其中具有第一端和第二端的推杆布置为使得推杆的第一端在距旋转轴线一段径向距离的位置处围绕曲柄销以可旋转方式附接在曲柄驱动器上,并且推杆的第二端被附接到轧辊架。

背景技术

[0006] 对于精密金属管的生产,特别是由不锈钢制成的精密金属管,使用在纵向方向上延伸的管状或者中空柱形坯料,该柱形坯料通过压应力而被缩减。在处理中,压力从外部且从内部施加在坯料上,导致坯料的外径和壁厚的缩减。以此方式,将坯料成形为具有规定外径和规定壁厚的管。
[0007] 在至今最常见的用于管的减缩方法中,坯料,也称为中空毛坯管,在完全冷却状态下通过压应力承受冷缩减。这一方法称为冷轧管处理。在该处理中,中空毛坯管在校准芯辊上移位,校准芯辊即至少在一些部分上具有成品管的内径的芯辊,并且中空毛坯管由两个校准轧辊(即限定了成品管外径的轧辊)从外部夹持,并且在纵向方向上在芯辊上被轧制。
[0008] 在冷轧管处理期间,中空毛坯管在朝向芯辊的方向上步进式行进,并且在所述芯辊上步进式行进且经过所述芯辊。在两个进料步骤之间,轧辊在旋转时沿平行于芯辊轴线的方向在芯辊上且由此在中空毛坯管上移动,在此过程中,轧辊对中空毛坯管进行轧制。轧辊的水平移动由轧辊可旋转地安装在其上的轧辊架预先确定,并且轧辊架在平行于芯辊轴线的方向上在两个反转位置之间前后移动。在轧辊架的各反转位置处,轧辊释放中空毛坯管,并且该中空毛坯管通过附加步骤在朝向工具的方向上被向前推动。同时,中空毛坯管经历绕它的轴线的旋转,以实现成品管的均一形状。轧辊架的两个校准轧辊以一个在另一个之上的方式布置,以便中空毛坯管通过它们之间。由轧辊形成的所谓皮尔格式轧管口夹持中空毛坯管,并且轧辊向外推出一小波材料。该波材料由轧辊的平整道次且由芯辊伸展至预定壁厚,直至轧辊的空轧道次释放成品管。
[0009] 通过反复地轧每个管段,实现了管的均一壁厚和圆度以及均一内径和外径。
[0010] 在皮尔格式冷轧管机中,带有两个轧辊的轧辊架借助于曲柄驱动器在平行于芯辊轴线的方向上前后移动。轧辊本身通常借助于相对于轧辊架不动的齿条而设置为旋转,与轧辊的轴牢固地连接的齿轮与齿条啮合。
[0011] 中空毛坯管在芯辊上的进给借助于被驱动以平移移动的一个或者更多个进料夹持托架而发生,所述托架在平行于芯辊轴线的方向上执行平移移动并将平移移动传递到中空毛坯管。
[0012] 在轧制期间,即:在轧辊架与旋转轧辊一同在中空毛坯管上移动期间,进料夹持托架大体不动,并且它们承受工具(即轧辊和芯辊)传递到中空毛坯管的力。
[0013] 为保持中空毛坯管,并且为能够使其以平移移动移动到芯辊上并将其设置为围绕芯辊旋转,进料夹持托架包括卡盘,并借助于该卡盘将中空毛坯管保持在夹爪之间。
[0014] 为生产精密的成品管,进料夹持托架的精确且受控的步进式行进以及轧辊架的精确且受控的平移移动是绝对要求的。
[0015] 已知的皮尔格式冷轧管机在所有情况下仅仅允许轧制具有单个管径以及单个管壁厚的管,其由相应的芯辊预先确定。由此,为生产不同类型的管,需要不同设计和校准的轧机。另一方面,如果同一皮尔格式冷轧管机要用于轧制不同类型的管,则转换到具有不同直径和/或不同壁厚的另一管的生产转换要求昂贵的轧机整体改装。

发明内容

[0016] 在这一背景下,本发明目的在于提供一种皮尔格式冷轧管机,能够借助于该皮尔格式冷轧管机以低改装成本轧制不同类型的管。
[0017] 根据本发明实现了这一目的,因为在所述皮尔格式冷轧管机中,推杆的第一端与旋转轴线之间的径向距离是可调节的,因此轧辊架的平移运动的两个反转位置之间的距离是可调节的。
[0018] 在皮尔格式冷轧管处理期间,轧辊架中的该轧辊对在夹持中空毛坯管时从外部推离一小波材料该波材料由轧辊的平整道次且由芯辊伸展至预定壁厚。这一处理在轧辊的空轧道次释放成品管时终止。该波材料的范围依赖于柱形中空毛坯管的尺寸与所要实现的管径之间的比率并且依赖于所要实现的管壁厚。另外,所产生的该波材料的范围依赖于轧辊架的行程,即:依赖于轧辊架在其从第一反转位置到第二反转位置的平移移动的过程中覆盖的距离。
[0019] 由此,为生产具有规定管径和规定壁厚的管,有利地是使用具有与所要实现的管尺寸精确适应的轧辊架行程的皮尔格式冷轧管机。否则,存在在轧制期间被推离的该波材料变得过多且由此产生的阻力影响到轧制过程及所实现结果或者甚至使得整个处理中断的风险。
[0020] 如果皮尔格式冷轧管机提供了根据所要实现的管径和壁厚改造轧辊架行程的可能性,则能够避免为调节轧辊架行程的目的而转换到另一轧机的转换或者同一轧机的昂贵改造。根据本发明,建议的是将推杆的位置构造在曲柄驱动器上,以便使得能够对其进行调节。通过改变推杆的第一端与曲柄驱动器的旋转轴线之间的径向距离,行程(即推杆的第二端在平行于芯辊轴线的方向上平移移动所覆盖的距离)能够得以调节,这又由此设立了轧辊架行程。由此,提供了以快速且成本有效方式调节轧机以用于生产不同类型管的可能性。
[0021] 这里,曲柄驱动器还包括一个或者更多个配重件是有利的,如同曲柄销,该一个或者更多个配重件与曲柄驱动器的旋转轴线分离开一段距离。特别有利地是,这一配重件相对于旋转轴线从曲柄销偏移近似180°。
[0022] 轧辊架在平行于芯辊轴线的方向上的水平向前和向后移动借助于曲柄驱动器实现。这里,曲柄驱动器包括能够绕旋转轴线旋转的曲轴,并且该曲轴具有从旋转轴线径向分隔开的曲柄销。为将曲柄的旋转转换为轧辊架的平移移动,提供了具有第一端和第二端的推杆。推杆在其第一端通过铰链可枢转地连接到曲轴的曲柄销,并且在它的第二端上被可枢转地连接到轧辊架。
[0023] 轧辊架的平行于芯辊轴线的水平移动方向通过导轨建立。曲柄销与曲柄驱动器的(更准确地说是曲轴的)旋转轴线之间的距离设立了由曲柄销在平行于芯辊轴线的水平方向上覆盖的最大距离。这一距离对应于曲柄销和旋转轴线之间的距离的两倍。如果曲柄销的旋转在最简单的情况下借助于推杆被直接传递到轧辊架,则轧辊架平移行程等于曲柄销在平行于芯辊轴线的水平方向上覆盖的最大距离。通过改变曲柄销和曲柄驱动器的旋转轴线之间的距离,轧辊架行程由此可被直接调节并且适应于所要生产的管类型。在也借助于包括比仅仅推杆更多运动部件的更昂贵机械系统将曲柄驱动器的旋转传递到轧辊架的情形中,轧辊架至少依赖于曲柄销和曲柄驱动器的旋转轴线之间的距离。
[0024] 在本申请的含义上,术语“曲轴”指在其上同心地布置有曲柄销以用于接收推杆的任何类型的轴。特别地,在本申请的含义上,曲轴表示如下的常规结构,即其具有:限定旋转轴线的可旋转地安装的轴销;和连接轴销与曲柄销的一个或者更多个曲柄臂。但是,在本申请的含义上,术语“曲轴”另外特别地表示可枢转地安装在轴上的曲柄轮或者飞轮,其中曲柄销相对于旋转轴线同心地附接到轮本身上。
[0025] 这种曲轴作为飞轮的构造具有若干优点。在一方面,明显利于安装与维修,并且在另一方面,借助于设计为飞轮的曲轴,曲轴可用作附加的飞轮重量,这确保了轧辊架的更好运转平稳度。
[0026] 曲柄驱动器有利地通过转矩马达或者空心轴马达驱动。这里,曲轴(例如飞轮)可被直接驱动,即:无传动装置,由此降低了摩擦损失和磨损现象。
[0027] 在一实施方式中,推杆的第一端和旋转轴线之间的径向距离能够以离散步进的方式或以连续方式调节。
[0028] 如果要使用同一皮尔格式冷轧管机来生产不同的标准化型管,则其中能够以离散步进的方式调节所述径向距离的实施方式是特别有利的。在本示例中,离散步进适合于用于管径和壁厚的相应标准,以便通过轧辊产生在预定大小范围中的一波材料,这根据轧机的具体性能数据被尽可能优化地调节。
[0029] 比较起来,如果要用同一轧机来生产类型非常不同的(特别地同样独特专用的)产品,则连续可调性的可能性是特别有利的,所述连续可调性允许轧辊架行程的精确微调的可能性。
[0030] 在一实施方式中,曲柄驱动器具有用于曲柄销的多个插孔,用于附接推杆的第一端,其中所述插孔布置在相对于旋转轴线处在互相不同的径向距离的位置处。
[0031] 借助于用于曲柄销的多个插孔,能够根据插孔的径向距离以离散步进的方式自由选择曲柄销相对于旋转轴线的相对位置。
[0032] 在一实施方式中,用于曲柄销的插孔在径向方向上布置在一直线上。
[0033] 在插孔位于一直线上的布置中,曲柄销沿着这一直线的位置能够以离散步进的方式自由选择。如果曲柄驱动器还具有配重件,则借助于这一布置,例如能够确保即使在曲柄销位置改变的情况下,配重件也将有利地继续保持相对于旋转轴线从曲柄销以近似180°偏离。
[0034] 在一实施方式中,相邻的用于曲柄销的插孔之间的距离具有相同大小。
[0035] 相邻的用于曲柄销的插孔之间的相同大小的距离使得可以以具有相同步长的离散步进的方式选择轧辊架行程的设置。
[0036] 在一实施方式中,相邻的用于曲柄销的插孔之间的距离至少部分地具有不同大小。
[0037] 如果轧辊架行程需要对于不同类型的管是可调节的,则相邻的插孔之间的不同距离是特别有利的,其中各个行程之间的差异不相同。如果用于不同管类型的管径和壁厚的相应标准根据线性函数并不彼此不同,则这能够是特别有利的。
[0038] 在皮尔格式冷轧管机的一实施方式中,曲柄驱动器具有用于接收曲柄销的通孔,该通孔的横截面至少在一些部分上是径向对称的,但不是旋转对称的,其中曲柄销设计为使得其包括基体,所述基体具有前侧和后侧;布置在前侧上的销部分;和布置在后侧上的固定部分,其中基体的横截面设计为至少在一些部分上与通孔的横截面是互补的,以便基体以防扭转方式且以形状锁定的方式被接收在通孔中,其中销部分偏心地布置在基体上,以便销部分能够通过在引入到通孔中之前旋转基体而被布置在与曲轴的旋转轴线相距不同的径向距离的位置处,其中推杆的第一端被附接到销部分上,以便推杆能够围绕销部段的纵向轴线旋转,并且其中固定元件布置在固定部分上,以便曲柄销被固定,以免被拉出通孔。
[0039] 在本发明的含义上,径向对称是其中基体以围绕直线(旋转轴线,对称轴线)的某个角度的旋转使得基体回到与其本身重合的对称性。在本申请的含义上,这不同于其中以任何期望角度的旋转就使得物体回到与本身重合的旋转对称。
[0040] 径向对称但是非旋转对称的基体构造使得这一基体(在从通孔移去之后)仅能够以扭转形式以离散步进方式插回到通孔中。以此方式,特别地确保了基体相对曲柄驱动器的防扭转。
[0041] 在这种意义上讲,销部分在基体上的偏心布置指销部分不与基体的对称轴线一致。否则,基体相对通孔的扭转不会导致销部分相对曲柄驱动器的旋转轴线的距离的任何改变。
[0042] 另外,插孔和曲柄销的其它相应平面图设计也是可以想得到的,这些设计相对于平面图的中心轴线镜像对称,而不是相对于围绕它的中心点的90°旋转旋转对称。在这种意义上讲,中心点指平面图区域的重心。中心轴线在这种意义上是指穿过平面图区域的重心将平面图划分为具有相等面积的两个部分的任何直线。
[0043] 这里,在一实施方式中,通孔和曲柄销的基体设计为使得至少在一些部分上具有椭圆形横截面。
[0044] 设计为通孔的插孔的椭圆形横截面以及曲柄销的基体的椭圆形横截面使得曲柄销仅能够在两个可能的定向上被引入到插孔中。该两个定向围绕它的纵向轴线相差180°旋转。由此,与具有相应设计的曲柄销的这一实施方式相对应的插孔已经提供了曲柄销(更准确地说是销部分)距曲柄驱动器的旋转轴线的两个可能距离。这一距离差异归因于销部分距椭圆形的短轴的距离,并且它等于距短轴的距离的两倍。因此,在一实施方式中,销部分布置在与椭圆形横截面的短轴相距一段距离的位置处,优选地位于长轴上。
[0045] 在另外实施方式中,通孔的椭圆形横截面的长轴在曲柄驱动器的径向方向上定向。
[0046] 也可能的是,通孔的椭圆形横截面的长轴布置在不同于径向方向的另一方向上。通常,各个插孔的长轴此外也可以沿不同方向定向。但是,插孔的(即其平面图区域的长轴的或者其平面图区域的短轴的)径向定向提供了销部分距曲柄驱动器的旋转轴线的距离最大可能变化的可能性。另外,各个插孔的长轴的相同定向提供了销部分距旋转轴线的距离以具有相同的或者至少在一些示例中具有相同步长的离散步进的方式变化的可能性。
[0047] 在另外实施方式中,通孔因此在轴向方向上渐缩,并且基体具有与之互补的锥度。
[0048] 通孔的锥度和曲柄销的(更准确地说是它的基体的)相应构造允许在通孔和曲柄销之间的形状锁定连接,这固定了曲柄销,以免完全地移动通过通孔。另外,尽管由于通孔引起材料损失,但仍确保了曲柄驱动器的稳定性。
[0049] 另外,还需要固定,以免被拉出通孔,从而确保销的不动固定。这可借助于现有技术中已知的可被附接到固定部分的任何固定元件发生。特别地,这能够是借助于螺钉连接被附接的固定螺母、借助于螺钉连接被附接的固定螺杆,或者被移位到固定部分中或上的固定开口销。
[0050] 在一实施方式中,皮尔格式冷轧管机包括用于配重件的可拆卸附接的附接装置。
[0051] 曲柄销距曲柄驱动器的旋转轴线的距离的改变引起作用于曲柄驱动器的转动惯量的改变,这通过推杆和轧辊架产生。为确保轧辊架的振荡运动的均一运转且由此确保所轧制的管的高品质,因此目标在于尽可能平定地确保曲柄驱动器的运转,而没有不受控的力或者转矩。为此,有利地将配重件以可拆除方式附接到曲柄驱动器。
[0052] 在这里,在一实施方式中,配重件能够以可更换方式附接到曲轴,以便配重件的重量能够改变,即:根据曲柄销的位置,配重件可更换为另一配重件。或者在一实施方式中,配重件的位置关于其距曲柄驱动器的旋转轴线的径向距离和/或关于距曲柄销的角度距离能够被调节,即:保持相同配重件,并且仅依据曲柄销的位置改变来适配该配重件在曲柄驱动器上的位置。
[0053] 在这里,有利的是将曲柄驱动器设计为飞轮,并将曲柄驱动器设计成具有在平行于旋转轴线的方向上的宽度,其中配重件布置在飞轮的宽度之内。
[0054] 特别地,在这里,如果配重件和带有推杆的曲柄销布置为在旋转轴线的方向上具有相互间距,则是有利的。
[0055] 在一实施方式中,配重件距旋转轴线的径向距离是可调节的,特别地以离散步进的方式或以连续方式可调节。
[0056] 配重件的位置以离散步进方式的可调性特别地可用以补偿曲柄销以离散步进方式的相应可调性。比较起来,可得到配重件的连续可调性以及曲柄销位置的相应连续可调性。另外,当配重件的位置的微调较重要时,连续可调性是特别有利的。
[0057] 在一实施方式中,曲柄驱动器具有用于配重件的可拆卸附接的多个附接装置,其中附接装置布置在相对于旋转轴线的互相不同的径向距离处。
[0058] 用于配重件的可拆卸附接的多个附接装置使得能够根据附接装置的径向距离以离散步进的方式自由选择配重件相对于旋转轴线的位置成为可能。这里,附接装置在所有情况下能够特别地包括用于接收一个或者更多个附接元件的一个或者更多个插孔,例如,能够包括具有内螺纹的通孔,作为附接元件的附接螺杆被旋拧到该具有内螺纹的通孔中,或者另外地能够包括无螺纹通孔,杆状附接元件被引入到该无螺纹通孔中并且在两侧上被固定,以免偏移。
[0059] 在一实施方式中,曲柄驱动器以飞轮形式设计。
[0060] 在曲柄驱动器(更准确地说是曲轴)作为飞轮的实施方式中,轮本身可用作飞轮重量或者用作配重件(在相应非均匀重量分布的情况下)。
[0061] 在一实施方式中,在进料夹持托架的极限位置和轧辊架的反转位置之间的最短距离通过调节进料夹持托架的极限位置而是可调节的。
[0062] 另外,在轧辊架行程改变的情况下,进料夹持托架的定位或者布置的相应改变,特别地其极限位置的相应改变会是有利的。在一方面,轧辊架行程的范围的明显增大可导致轧辊架与相邻的进料夹持托架碰撞的风险。这一风险可通过使得进料夹持托架的位置(特别地其相对芯辊最近的极限位置)可调节来消除。结果,这一极限位置相对于轧辊架的反转位置的相对定位也改变,特别是这一极限位置和最近的反转位置之间的最短距离也改变。
[0063] 另外,这一最短距离(即在离芯辊最近的极限位置和最近的反转位置之间的最短距离)是可调节的,这对于管引导的稳定性也是有利的。如果轧辊架行程明显减小,则这一最短距离相应地增大。但是,过大的最短距离涉及如果进料夹持托架在中空毛坯管的轧制期间由于该过大距离而仅仅部分地吸收中空毛坯管传输的力而发生中空毛坯管的非期望变形的风险。另外,在轧制过程中,在这些振荡未被进料夹持托架充分吸收的情况下,管会被置于振荡状态下。
[0064] 在一实施方式中,极限位置能够以离散步进的方式或以连续方式调节。
[0065] 特别地,在由于距旋转轴线的曲柄销距离的相应可调性允许轧辊架行程以离散步进方式的相应可调性的情况下,可获得极限位置以离散步进方式的可调性。
[0066] 根据本发明,上述问题还通过一种用于将中空毛坯管成形为管的方法得以解决:提供一种皮尔格式冷轧管机,该皮尔格式冷轧管机具有作为工具的一对轧辊和芯辊,以及在其中接收中空毛坯管的进料夹持托架,所述一对轧辊以可旋转方式附连到轧辊架,使进料夹持托架在第一极限位置和第二极限位置之间移动,以便中空毛坯管在朝向工具的方向上步进式移动,使用所述工具将中空毛坯管成形为管,其中曲柄驱动器的旋转被转换为轧辊架在第一和第二反转位置之间的平移移动,其中曲柄驱动器围绕旋转轴线可旋转地安装在传动轴上,并且配重件在距旋转轴线一段径向距离的位置处附接到曲柄驱动器,并且具有第一和第二端的推杆被布置为使得推杆的第一端在距旋转轴线一段径向距离的位置处围绕曲柄销以可旋转方式附接在曲柄驱动器上,并且推杆的第二端被附接到轧辊架上,其中该方法还包括下列步骤:通过调节推杆的第一端距旋转轴线的径向距离,来调节轧辊架的平移移动的两个反转位置之间的距离。
[0067] 在该方法的实施方式中,曲柄驱动器另外具有用于接收曲柄销的通孔,该通孔的横截面至少在一些部分上是径向对称的,但不是旋转对称的,其中曲柄销设计为使得其包括基体,所述基体具有前侧和后侧;布置在前侧上的销部分;和布置在后侧上的固定部分,其中基体的横截面设计为至少在一些部分上与通孔的横截面是互补的,以便基体能够以防扭转方式且以形状锁定的方式被接收在通孔中,其中销部分被偏心地布置在基体上,其中推杆的第一端被附接到销部分上,以便推杆能够围绕销部分的纵向轴线旋转,其中固定元件布置在固定部分上,以便曲柄销19被固定,以免被拉出,其中调节推杆的第一端距旋转轴线的径向距离的步骤包括下列分步步骤:拆卸固定元件,将曲柄销拉出通孔,使曲柄销围绕曲柄销的纵向轴线旋转,将曲柄销重新引入到通孔中,以及附接固定元件。
[0068] 在先前已经参考皮尔格式冷轧管机描述了本发明方面的范围上,它们同样适用于用于将中空毛坯管成形为管的相应方法,反之亦然。在该方法利用根据本发明的皮尔格式冷轧管机执行的范围上,这一方法包括用于此目的的相应装置。特别地,皮尔格式冷轧管机的实施方式同样适合于执行所述的方法的实施方式。

附图说明

[0069] 参考以下关于优选实施方式的描述和相关附图,本发明的其它优点、特征和应用可能性变得清楚。
[0070] 图1示出了皮尔格式冷轧管机的侧视图图示,
[0071] 图2示出了带有传动系、推杆和轧辊架的根据本发明的曲柄驱动器的侧视图图示,[0072] 图3示出了根据本发明的飞轮在旋转轴线方向上的图示,和
[0073] 图4a和4b示出了带有椭圆形曲柄销的飞轮在旋转轴线方向上的且以横截面视图的形式的图示。

具体实施方式

[0074] 图1示出了皮尔格式冷轧管轧机的结构的示意性侧视图。轧机包括带有两个轧辊2、3的轧辊架1、校准芯辊4,且在所示实施方式中,还包括各具有卡盘41、32的两个夹持装置
31、42,其中在各情况下,卡盘的夹爪装置形成为楔子形状。在本申请的含义上,轧辊2、3连同芯辊4形成皮尔格式冷轧管机的工具。应注意到,在图1中,附图标记4标示芯辊(实际上不可见)在中空毛坯管11中的位置。
[0075] 卡盘41、32大致相同,并且它们在它们的夹爪支撑的尺寸上有差异,夹爪支撑被设定尺寸为使得它们夹紧不同的公称直径。
[0076] 安装在进料夹持托架52上的卡盘32在轧辊架1前方夹持中空毛坯管11,作为进口卡盘,并且确保中空毛坯管11在芯辊4上的进给。以卡盘41作为出口卡盘的进给装置51接收已被完全缩减的管60,并将其推出轧机。
[0077] 在图1所示的轧机上的皮尔格式冷轧管期间,由进料夹持托架52驱动的中空毛坯管11经历在朝向芯辊4的方向上的步进式进给,且在后者上步进进给并经过后者。轧辊2、3在芯辊4且由此在中空毛坯管11上水平地前后移动。这里,轧辊2、3在平行于芯辊4的轴线的方向上的水平移动由在其上可旋转地安装有轧辊2、3的轧辊架1预先确定。轧辊架1借助于曲柄驱动器10经由推杆6在平行于芯辊4的轴线的方向上前后移动。在此,轧辊2、3本身通过相对于轧辊架1不动的齿条(未示出)旋转,并且与轧辊的轴牢固地相连的齿轮(未示出)与齿条啮合。推杆6具有可旋转地布置在曲柄驱动器10上的第一端16和可旋转地布置在轧辊架1上的第二端17。曲柄驱动器10(更准确地说是曲轴)在所示的实施方式为飞轮的形式。传动轮29布置在飞轮上,而传动轮29又由转矩马达(未示出)驱动,由此使得飞轮旋转。
[0078] 曲柄销19可拆除地附接到飞轮的插孔14中。飞轮具有布置在直线上的多个这种插孔14。由此,曲柄销19的且由此推杆6的第一端16的距飞轮的旋转轴线18的距离8能够以离散步进的方式自由选择。另外,飞轮还具有径向地布置在直线上且用作附接装置15的多个插孔。借助于这些附接装置15,一个或者更多个配重件9能够被可拆除地附接到飞轮。由此,在描绘的实施方式中,配重件9的距飞轮的旋转轴线18的距离7也能够以离散步进的方式自由选择。
[0079] 中空毛坯管11在芯辊4上的进给均借助于进料夹持托架52发生在轧辊架1的反转位置U1、U2处,进料夹持托架52借助于卡盘32夹持中空毛坯管11并且允许在平行于芯辊4的轴线的方向上的平移移动。这里,进给托架在两个极限位置E1、E2之间前后移动。轧辊架1具有两个轧辊2、3,其中两个轧辊2、3以一个在另一个之上的方式布置,以形成所谓的皮尔格式轧管口,并且它们将所要轧制的管60的管中心轴线牢固地固定在它们之间。飞轮的旋转轴线18布置在管中心轴线下方。轧辊架1中的两个校准轧辊2、3逆着进料夹持托架52的输送方向旋转。轧辊形成的皮尔格式轧管口夹持中空毛坯管11,并且轧辊2、3从外部推离一小波材料,该小波材料通过轧辊2、3的平整道次并且通过芯辊4伸展到预定壁厚,直至轧辊2、3的空轧道次又释放成品管60。在轧制期间,轧辊架1带有与之相连的轧辊2、3逆着中空毛坯管11的输送方向移动。
[0080] 借助于进料夹持托架52,中空毛坯管11被前向推动,在实现轧辊2、3的空轧道次后,通过附加步骤被推动到芯辊4上。轧辊2、3随同轧辊架1返回到它们的水平起动位置。同时,中空毛坯管11经历绕它的轴线的旋转,以实现成品管60的均一形状。通过对每个管段进行多次碾轧,实现了管60的均一的壁厚和圆度以及均一的内径和外径。
[0081] 图2示出了根据本发明用于皮尔格式冷轧管机的轧辊架1的驱动装置6,10,29的实施方式的侧面示意性细节图。
[0082] 皮尔格式冷轧管机的轧辊架1被驱动,以使其在平行于芯辊4的轴线的移动方向上以线性振荡方式前后移动。为产生轧辊架1的这种线性振荡运动,使用了曲柄驱动器10,曲柄驱动器10包括附接有推杆6的曲轴。推杆6具有第一和第二端16、17。在描述的实施方式中,曲轴形成为能够围绕旋转轴线18旋转的飞轮。
[0083] 曲柄销19偏心地附接到飞轮,推杆6又借助于轴承可枢转地布置在曲柄销19上。虽然推杆6的第一端16由此被固定到飞轮或者其曲柄销19,但推杆6的第二端17借助于轴承可枢转地附接到轧辊架1。以此方式,飞轮的旋转引起轧辊架1在平行于芯辊轴线的移动方向上的线性振荡运动。飞轮另外具有旋转对称的重量分布,这由于配重件9与飞轮的偏心连接的结果。
[0084] 曲柄销19可拆除地在插孔14中附接到飞轮。这里,飞轮具有在径向上布置在一直线上的多个插孔14,以便曲柄销19的且由此推杆6的第一端16的距飞轮的旋转轴线18的距离8能够以离散步进的方式自由选择。类似地,飞轮包括为插孔形式的在径向上布置在一直线上的多个附接装置15,一个或者更多个配重件9借助于该多个附接装置15而能够被可拆除地附接到飞轮。以这种方法,在描述的实施方式中,配重件9的距飞轮的旋转轴线18的距离7能够以离散步进的方式自由选择。
[0085] 飞轮在描述的实施方式中设计为齿轮。该齿轮与传动轮29啮合,而传动轮29又由转矩马达(未示出)驱动且由此使得飞轮旋转。
[0086] 被接收在轧辊架1中的轧辊限定所要轧制的管60的中心轴线30的位置。所选择的构造的总体优点在于:飞轮的旋转轴线18到管60的中心轴线30的靠近使得可以实现在推杆6和轧辊架1的平移方向之间的相当的钝角。这使得轧辊架1更为均一地运转,并且由此其引导元件的磨损更小。
[0087] 图3示出了作为曲柄驱动器的飞轮从前方看(即在旋转轴线18的方向上)的示意图,飞轮包括用于曲柄销19与飞轮的可拆卸附接的多个插孔14。飞轮相对于它的旋转轴线18旋转对称。用于曲柄销19的插孔14在径向上沿着一直线以具有相同步长的离散步进方式布置。插孔形式的额外的多个附接装置15布置为相对于旋转轴线18偏离180°。这些附接装置15用于配重件9到飞轮的连接。通常,还将构思到将多个配重件9附接到不同的附接装置
15。附接装置15以沿着一直线的径向分布以具有相同步长的离散步进方式布置。
[0088] 借助于根据本发明的飞轮的所述实施方式,曲柄销19的且由此推杆6的第一端的距曲柄驱动器10的旋转轴线18的距离8能够以简单且成本有效方式通过具有相同步长的离散步进的方式来改变。由此,轧辊架1的行程同样以相应方式通过具有相同步长的离散步进的方式来改变。如果位置变化未被直接传递到轧辊架1,如在图1和2中所示的根据本发明的皮尔格式冷轧管机的实施方式中的情形那样,则取决于传动装置机械的设计构造,曲柄销位置的具有相同步长的变化也可导致轧辊架行程的具有非相同步长的变化。
[0089] 在图4a中,能够看到飞轮的根据本发明实施方式的在旋转轴线18的方向上的视图。飞轮包括具有椭圆形横截面的、用于曲柄销19的插孔14。插孔14形成为具有前侧25和后侧26的通孔24。布置在通孔24中的曲柄销19具有相应的椭圆形横截面。曲柄销19的销部分21布置为距椭圆形横截面的短轴一段距离。在曲柄销19被引入通孔24中时,椭圆形通孔24的并且由此同样椭圆形曲柄销19的纵向轴线在飞轮的径向方向上定向。
[0090] 曲柄销19能够以两个可能的位置或者定向被引入到通孔24中。这两个位置绕椭圆形横截面的中心点相差180°旋转。由此,销部分21的距飞轮的旋转轴线18的距离27根据选取第一或者第二位置而变化。由于通孔24和曲柄销19的这一构造,在一个形式中,产生销部分21的并且由此推杆6的第一端16距飞轮的旋转轴线18的两个距离27是可能的。
[0091] 由于曲柄销19在椭圆形横截面的纵向轴线的方向上的纵向长度,保证了曲柄销19在通孔24中的高度防扭转。这是特别有利的,因为借助于曲柄驱动器10和利用曲柄销19与之相连的飞轮,大的扭转力矩总体上必然被转换为轧辊架的在平移方向上的线性力,这在相应的附接元件上且特别地在曲柄销19上形成高应力。
[0092] 图4b是带有如图4a所示的曲柄销19的飞轮的根据本发明实施方式的横截面视图。能够观察到通孔24的在飞轮的旋转轴线18的方向上向后渐缩的形状以及曲柄销19的基体
20的相应形状。中心基体20在这里具有前侧25和后侧26。固定部分22在后侧26上从飞轮的插孔14凸出,并且用固定元件23固定。结果,阻止曲柄销19被拉出通孔24。通过通孔24和曲柄销19的锥度,阻止曲柄销19被推入到飞轮中,推到所述位置上以及超过所述位置。以这种方法,曲柄销19被固定,以免在所有空间方向上偏移以及防止扭转。在描述的实施方式中,固定元件23表示为例如通过垂直于曲柄销19的纵向轴线贯穿曲柄销19的固定部分22的通孔而被引入到曲柄销中的固定开口销,并且该固定开口销被可拆除地固定,以免被拉出。但是,也能够构思到从现有技术已知的相应固定元件23的其它设计,例如,能够经由相应螺纹连接被连接到曲柄销19(更准确地说是连接到其固定部分22)的固定螺母或者固定螺杆。
[0093] 为原始公开的目的,应指出,如根据本说明书、附图和所附权利要求书而对于本领域技术人员变得清楚的全部特征,即使它们仅结合一些其它特征进行了具体说明,也能够与在此公开的其它特征或特征组分别地组合或以任何组合方式组合,只要未被明确排除或者技术环境使得这种组合不可能或者无意义。仅为了说明书的简洁和易读性的原因,略去关于所有可想到的特征组合的概括性明确描述以及关于各个特征彼此间独立性的着重阐述。
[0094] 附图标记列表
[0095] 1 轧辊架
[0096] 2,3 轧辊
[0097] 4 芯辊
[0098] 51,52 进料夹持托架
[0099] 6 推杆
[0100] 7 配重件的径向距离
[0101] 8 推杆的径向距离
[0102] 9 配重件
[0103] 10 曲柄驱动器
[0104] 11 中空毛坯管
[0105] 14 插孔
[0106] 15 附接装置
[0107] 16 推杆的第一端
[0108] 17 推杆的第二端
[0109] 18 旋转轴线
[0110] 19 曲柄销
[0111] 20 基体
[0112] 21 销部分
[0113] 22 固定部分
[0114] 23 固定元件
[0115] 24 通孔
[0116] 25 前侧
[0117] 26 后侧
[0118] 27 销部分的径向距离
[0119] 29 传动轮
[0120] 28 在极限位置和反转位置之间的最短距离
[0121] 30 中心轴线
[0122] 31,42 夹持装置
[0123] 41,32 卡盘
[0124] 60 不锈钢管
[0125] E1 第一极限位置
[0126] E2 第二极限位置
[0127] U1 第一反转位置
[0128] U2 第二反转位置