[發明專利]軋機線圈成型吐絲機

無效

• 申請號: 201210364680.6
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103008395A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 基思·菲奧魯奇
• 申請（專利權）人: 西門子工業公司
• 主分類號: B21C47/34
• 分類號: B21C47/34;B21C47/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;陳煒

相關申請的交叉引用

本申請按照35U.S.C.§119(e)要求2011年9月26日提交的共同未決美國臨時專利申請序列No.61/539,014、61/539,062和61/539,069，2011年9月29日提交的美國臨時專利申請序列No.61/540,590、61/540,602、61/540,609、61/540,617和61/540,798，以及2012年6月25日提交的美國專利申請No.13/532，091的優先權，其全部內容通過引用合并到本文中，就仿佛完全在本文中闡述一樣。

技術領域

本發明的實施方式涉及軋機線圈成型裝置，通常稱為吐絲機，具體地涉及具有含非相似材料組合構造的路徑或管的軋機線圈成型吐絲機，并且更具體地涉及在吐絲機中諸如吐絲管的可替換的吐絲路徑。

背景技術

軋機線圈成型吐絲裝置將移動的被碾軋的細長材料形成為一連串螺旋形的連續循環圈。在下游通過將其捆扎成螺旋匝的線圈而對這些循環圈進行進一步處理。在美國專利No.5,312,065、6,769,641以及7，011,264中一般性地描述了已知的吐絲機，其全部內容通過引用合并到本文中，就仿佛完全在本文中闡述一樣。

如在這些專利中所描述的，軋機吐絲系統包括：套筒（quill）、管支承件以及吐絲管。套筒和管支承件適于旋轉吐絲管，使得吐絲管能夠接納細長材料進入其入口端。該吐絲管具有被套筒的喇叭形部包圍的彎曲中間部分，并且還具有從套筒的旋轉軸向外徑向突出的端部分，該端部分通常與套筒的旋轉軸相切。旋轉套筒和吐絲管相組合使被碾軋材料成為螺旋彎曲形狀。可以在不同外形和/或直徑中之一方面替換吐絲管，從而重新配置吐絲機以適應不同尺寸的被碾軋材料或替換磨損的管。

此外，以旋轉的螺旋引導件來完成被碾軋材料的螺旋狀壓型，該螺旋引導件包括在其外周附近接納被碾軋材料的槽。在美國專利號6,769,641中所描述的螺旋引導件為周向槽形成在邊沿部中的分段扇形組合式邊沿構造。

一般的環形圈或套管(shroud)，通常也稱為端部環或引導環，具有螺旋引導件和限定吐絲管排出端的引導面，使得當將處于完全卷繞式構造的細長材料排出到輸送機以用于隨后的捆扎和其他處理時，該細長材料被徑向限定。包括一個或更多個卸料槳（tripper?paddle）的旋轉的卸料機構可以被定位在遠離套筒的端部環/套管的大約六點鐘處或者底部位置。改變卸料機構相對于環/套管的內徑表面的樞軸攻角可用于控制細長材料的卷繞，例如用以補償細長材料可塑性厚度、成分、碾軋速度和橫截面結構的變化。

吐絲管設計和操作限制

如之前提及的，中空吐絲管與旋轉套筒和管支承件相組合地使被碾軋材料形成為螺旋彎曲形狀。通常，吐絲管由在成型夾具中通過施加外部熱或機械力而被彎曲以符合期望的常見螺旋外形的連續長度的對稱鋼管或鋼管材形成。為相對容易加工成期望的最終常見螺旋形狀以及相對低的材料購買成本，針對構造吐絲管通常選擇鋼管或管材。但是商業鋼管或鋼材具有相對低的硬度，這對于軋機操作、生產和維護不是合乎期望的限制因素。

在吐絲系統入口端中接納以高達約500英尺/秒（150m/sec）的速度前進的細長材料，并在排出端以一連串連續線圈環的形式排出。以這樣的速度，熱的被碾軋產品對吐絲管施加負面作用，引起內部管表面經歷快速的局部摩擦磨損和過早破壞。同樣地，由于吐絲管磨損，因此它們將穩定的環圖案傳送到位于吐絲管的排出端處的接納成圈線圈的輸送機的能力減退。不穩定的環圖案打亂冷卻均勻性，并且還導致通常稱為“修補”的卷繞事故。

多年來，被廣泛接受的觀點是具有減小的口徑尺寸的吐絲管提供許多顯著優點。通過在更小的空間內徑向壓縮熱的被碾軋產品，改進了引導并且傳送至冷卻輸送機的環圖案更一致，使得能夠以更快的速度碾軋。然而，不幸地，這些優點由于更快的生產速度所引起的顯著加速的管磨損而被較大程度地抵消了。此外，口徑尺寸減小的管僅可用于小直徑產品，因此其必須被替換為更大口徑尺寸的管以用于卷繞更大直徑的產品。

需要進行頻繁且代價較高的軋機停工以及預防性的檢修，來替換過早磨損的吐絲管，和解決與細長材料的修補關聯的問題。如果吐絲管變得如此磨損從而其遭受管壁破裂，修補事故會影響吐絲機上游的細長材料饋送。從耐磨性的觀點出發，期望由相對硬的低表面摩擦鋼形成吐絲管內部磨損表面，并且還期望執行另外的表面硬化和熱處理，但是這樣的磨損處理步驟必須與制造管的輕松性和成本均衡。