吐丝头的制作方法

本发明涉及一种用于来自轧机或其它类似源的连续且大体上线形的半成品(例如，如线材、棒材或其它)的线圈形成的吐丝头。

背景技术：

通常用于从金属棒材获取线圈的方法是使用吐丝头，该吐丝头包括转子，棒材输送和线圈形成管固定在该转子中。转子通过两个轴承或支撑件以悬伸的方式固定在定子主体上并且因而可以围绕其轴线转动。定子主体进而刚性地约束到底座。转子大致上以高的角速度围绕其轴线转动，该高角速度可以超过2000rpm。转子的旋转通过借助于圆锥齿轮传动连接的外部马达来产生。转子中包括马达并且转子共轴配合马达定子的吐丝头类型也是公知的。

在吐丝头旋转期间，轧制产品通过该管被弯曲以形成规定直径的一连串线圈，该一连串线圈布置成通过落在运离输送带上而冷却并输送到收集和堆积坑。

用于从金属线材获取线圈的可替代的方法是使用提供消除线圈输送和形成管的方法。例如，文件EP-A-779115描述了一种吐丝头，该吐丝头代替线圈形成管而使用了螺旋形输送凹槽，该螺旋形输送凹槽在两个旋转钟形构件(内部一个和外部一个)之间获得，两个旋转钟形构件相互形成一体并且借助于凸缘固定到心轴。头部设有四个或更多个凹槽，该四个或更多个凹槽可交替地用于输送并且引导吐丝头中的轧制产品。

两个钟形物通常由诸如轻合金或复合材料的轻质材料制成，这使得达到高旋转速度是可能的。凹槽可以涂覆有耐磨材料以延长其工作寿命。

在已知的系统中，并列布置的两个吐丝头通常被提供，两个吐丝头可以借助于轨道选择性激活到轧制产品的轧制线。第一吐丝头包括转子，钟形构件固定在该转子中，钟形构件在其外表面上设有四个或更多个凹槽，该四个或更多个凹槽可以交替地用于输送并且引导吐丝头中的线材。第二吐丝头包括转子，线材传输和线圈形成管固定在该转子中。

不利地，当产品类型必须改变时，例如从棒材转变为线材或反之从线材转变为棒材时，两个吐丝头必须沿着横向于成轧制产品的轧制线布置的轨道移动，以便使第一吐丝头远离所述轧制线移动且使第二吐丝头与所述轧制线接近并对齐。

然而，该方法暗含了系统的较大的尺寸和长的生产变化时间。

因此，感到需要制作一种创新的吐丝头，该吐丝头使克服上述缺陷成为可能。

发明概述

本发明的目的是提供一种吐丝头，该吐丝头使加工不同类型的金属产品成为可能，减小了尺寸并且还降低了工厂的成本。

本发明的另外的目的是提供一种吐丝头，该吐丝头使极大地减少生产变化时间成为可能。

因而本发明通过制作吐丝头来达到上述目的，该吐丝头界定纵向轴线，根据权利要求1所述的，该吐丝头包括固定的支撑结构，

转子，其适合于围绕所述纵向轴线转动并且可旋转地关联到所述支撑结构，其中转子包括

-钟形构件，其相对于所述纵向轴线向外扩展并且使其外表面设置有至少一个螺旋形凹槽，该至少一个螺旋形凹槽尺寸设置成输送并且形成具有第一直径的金属产品的线圈，

-和至少一个螺旋形管，其布置在所述钟形构件的内部并且集成地固定到所述钟形构件，并且尺寸设置成输送且形成具有大于所述第一直径的第二直径的金属产品的线圈，

其中提供了供给装置以将金属产品供给到所述至少一个凹槽或所述至少一个管。

本发明的吐丝头或线圈形成头使在一个机器上结合带凹槽的钟形物和线圈输送及形成管成为可能，带凹槽的钟形物适合于卷绕5mm至8mm直径的线材，线圈输送及形成管用于卷绕8mm至25mm直径的棒材。

吐丝头由吐丝钟形物形成，该吐丝钟形物在外部设置有螺旋形凹槽，该螺旋形凹槽允许借助于钟形物本身的旋转形成线材线圈。通过钟形物的外表面的旋转构型，阻止材料的途经凹槽因材料的高速度和并发加热引起的磨损是可能的。特定的旋转选择器设备使选定的凹槽与选择器设备自身中的直通导管对齐，以便使材料正确地引导到选定的凹槽中。钟形物和选择器设备在线圈形成期间以相互集成的方式转动。有利地，内部钟形物根据局部磨损相对于选择器设备周期地转动，这在使用时根据凹槽来确定，用于使待加工的产品穿过进入新的凹槽。

有利地，至少一个管集成地固定在钟形物内。所述至少一个管是至少部分螺旋形的并且可以借助于钟形物本身的旋转形成线材线圈。在这种情况下，材料通过特定的选择器设备引导到管中，特定的选择器设备可以被固定，设置有线形内部导管。

在可替代的变体中，单个选择器设备被设想，该单个选择器设备设置有用于引导金属产品的内部导管，并且适合于倾斜且适合于将所述金属产品引导到钟形构件上的相应的凹槽的入口或至少一个内部吐丝机管的入口。在可替代的变体中，单个选择器设备被设想，该单个选择器设备设置有用于引导金属产品的内部导管，并且适合于相对于钟形物旋转，并且将所述金属产品引导到钟形构件上的相应的凹槽的入口或至少一个内部吐丝机管的入口。

因而，可互换的或可倾斜的和/或可旋转的选择器设备是这样的构件，该构件使根据待卷成圈的产品的活动而激活一个或另一个吐丝机路径成为可能。

在本发明的变体中，带凹槽的钟形物由段制成，例如，由多个截锥形的段或部分组成，该多个截锥形的段或部分连续地布置，以形成允许线圈形成的带凹槽的钟形物。

本发明的另一个有意义的方面是使用可变速度的可能性，其中吐丝头可以转动，以解决源自吐丝机钟形物内的吐丝机管具有比现有技术的管的直径小的线圈直径的事实的缺陷，例如，线圈直径测量为大约1000mm而不是1080mm。尺寸等于现有技术中获得那些的线圈可以通过改变头部相对于材料的到达速度的速度来获得，尽管线圈直径较小。因而，通过适当改变吐丝头的旋转速度、优化以这种方式可以获得的卷的最终尺寸来形成不同尺寸的线圈是可能的。

从属权利要求描述了本发明的优选实施方案。

附图简述

参考附图，根据以非限制性示例的方式示出的吐丝头的优选的但非排他性的实施方案的详细描述，本发明的另外的特征和优点将是明显的，其中：

图1是根据本发明的吐丝头的侧视图；

图2是根据本发明的吐丝头的前视图；

图3是沿图2的截面A-A的吐丝头的剖视图。

附图中相同的参考数字和字母指的是相同的元件或部件。

发明的优选实施方案的详细描述

参考附图，示出了吐丝头，该吐丝头是本发明的目标。特别地在图3中，示出了沿着穿过纵向轴线X的剖面A-A的吐丝头。

该吐丝头包括：

-固定支撑结构，例如，底座或外壳；

-和转子1，其适合于围绕所述纵向轴线X转动，并且(例如，通过轴承)可旋转地关联到所述支撑结构。

转子1进而包括心轴和大体上截锥形的钟形构件6，该钟形构件6相对于纵向轴线X向外扩展并且与心轴轴向配合。钟形构件6在其外部表面上设有多个大体上螺旋形的凹槽8’、9’、10’(图1和图3)或沟道以引导金属产品形成线圈。

有利地，钟形构件6的螺旋形凹槽尺寸设置成输送金属产品并且使金属产品卷成圈，该金属产品(例如，线材)具有第一预定直径，优选地该第一预定直径被包含在5mm至8mm之间。优选地，凹槽的半径可以在8mm至20mm内变化。

钟形构件6是大体上中空截锥形的，并且具有大体上圆柱形的端部延伸部。在该端部延伸部中，凹槽形成单个蜗形(cochlea)，该单个蜗形的节距通过形成于钟形物自身上的凹槽的数量来调节。

特别地，优选地成形为中空圆柱体的心轴借助于机械联接件沿轴线X稳定地连接到钟形构件6。钟形构件6被插入心轴中用于初始展开，并且插入壳体中，壳体的形状与所述构件6的形状相匹配。优选地，壳体是截锥形的。壳体与吐丝头的底座或外壳集成并且因而被固定，即不可转动。在钟形构件6和壳体之间留有大致上足以允许钟形构件6围绕轴线X相对旋转而不引起干涉壳体或抵着壳体滑动的小间隙，例如至少1mm。优选地，该间隙小于待卷成圈的金属产品的厚度。心轴在固定到地面的外壳中转动。心轴借助于轴承旋转地关联到所述外壳。外壳可以与壳体完全形成整体。

根据优选的变体，壳体可以被打开以便允许进入钟形构件6。

根据另一个变体，壳体可以相对于钟形构件6沿着轴线X滑动，以能够改变壳体和钟形构件自身之间的间隙。

壳体的功能是容纳待卷成圈的产品件的头部和尾部，否则头部和尾部将趋向于通过离心力从吐丝头排出。因而，壳体用作容纳和保护的构件。提供带有朝向壳体外部开放的凹槽的旋转钟形物的事实具有以下优势，轧制产品的尾部在所述壳体的整个长度上通过由抵着壳体的内表面滑动产生的摩擦力来制动。以这种方式，当尾部到达放置在钟形构件6的端部上的蜗形上时，金属产品不展开并且不被甩鞭效应(whiplash effect)抛掉，使得完美的线圈被获得而没有缺陷。此外，壳体的存在使在吐丝头中有可能获取头部的更好的热分布。实际上，外壳借助转子的旋转和每次接合的在凹槽中的轧制金属产品的滑动的共同作用通过辐射均匀地加热其整个表面。相反，钟形构件6通过在所使用的凹槽中运行的轧制产品的传导而承受非对称的加热，但壳体朝向内部钟形构件6的辐射使得有可能减小并且补偿这种缺少的热均匀性。此外，卸到带上的线圈的反回热也有助于使钟形构件6中的温度更均匀。因而，热变形均匀且对称地分布，对吐丝头的动态平衡进一步有利。

有利地，心轴包含金属产品的内部供给装置，该内部供给装置将金属产品供给到存在于钟形构件6上的凹槽中的至少一个。

有利地，本发明的吐丝头的转子1包括在钟形构件6中的至少一个至少部分螺旋形的管21。

该管21集成地固定到所述钟形构件6，并且有利地，尺寸被设定成输送金属产品且使具有第二预定直径的金属产品卷成圈，例如，棒材，该第二预定直径大于所述第一预定直径，该第二预定直径优选地被包含在8mm和25mm之间。优选地，管21的内直径可以被包含在20mm和50mm之间。

优选地，支撑环22被设想，该支撑环22被固定到钟形构件6的内表面并且布置成与轴线X共轴，以用于将管21固定到钟形构件本身。例如，用于将管21固定到支撑环22或直接固定到钟形构件6的内表面的固定装置是夹具23。然而，管的其它合适的固定装置可以被使用。

钟形构件6可以由两个或三个段或部分形成。端部段或部分10包括钟形构件6的大体上圆柱形的端部延伸部，管21的端部延伸部布置在该大体上圆柱形的端部延伸部中，端部段或部分10设置有螺旋形的金属产品的出口区段。管21的端部延伸部的出口区段可以处于钟形构件6的端部延伸部中或在所述钟形构件6的外部。

管21具有与轧制线X共轴的入口轴线和与按顺序形成的线圈的公称理论直径相切的出口轴线。

优选地，另外的支撑环24被提供，该支撑环24被固定在钟形构件6的端部开口内并且布置成与轴线X共轴。环24仅用于限制管21的端部部分并且成形为确保金属产品具有前进的运动。

本发明的变体(图1-3)设想了单个的选择器设备5，该选择器设备5配置成围绕轴线X旋转。特别地，选择器设备5配置成相对于钟形构件6旋转。换言之，可以存在选择器设备5相对于钟形构件6的相对旋转。选择器设备5设置有至少一个内部导管5’，该内部导管5’可以与管21连通，并且选择器设备5设置有至少一个内部导管25’，该内部导管25’可以与钟形构件6的凹槽连通。因此，根据待卷成线圈的产品的尺寸，选择器设备5可以通过相应的内部导管25’将金属产品导引到钟形构件6上的相应的凹槽的入口，或者可以通过相应的内部导管5’将金属产品导引到所述管21的入口。优选地，内部导管5’的远离钟形构件6的延伸部位于轴线X上，而内部导管5’的靠近钟形构件的延伸部相对于轴线X倾斜。

主控制器设置成连接到心轴以围绕轴线X可旋转地供给钟形构件6，例如，通过渐缩管(reducer)或等效装置。在轧制产品运输期间，选择器设备通常随钟形构件6和心轴同步地转动。例如优选地，选择器设备可以通过差动正时系统(differential timing system)接收心轴本身的运动。

在该变体中，存在对称且辐射状地布置的两个或更多个管21，以便平衡来源于吐丝头的旋转速度的离心力，以便允许快速替换磨损的管。

优选地，钟形构件6由三个大体上截锥形的段8、9、10制成，该三个大体上截锥形的段8、9、10配置成沿纵向轴线X互相连续地结合，使得它们的设置有相应的螺旋形凹槽8’、9’、10’的外表面共同界定构件6的外表面。此外，优选地，每个段的螺旋形凹槽的数量的组的最大公约数等于钟形构件6的邻近供给装置5(即邻近选择器设备5)的第一端部段8的螺旋形凹槽8’的数量，该数量被定义为“第一数量”。

远离所述供给装置5的第二端部段10在其外表面上设置有第二数量的螺旋形凹槽10’，该第二数量等于所述凹槽8’的所述第一数量或者是所述凹槽8’的所述第一数量的倍数。钟形构件6的所述第二端部段10具有大体上圆柱形的端部延伸部，其中所述第二数量的螺旋形凹槽10’可以围绕圆角覆盖，并且其中，优选地，凹槽10’的第二数量是适中的，例如等于或不多于凹槽8’的数量的两倍，因为所述凹槽优选地很可能具有非常小的节距。

如所提及的，一个中间段9还被设想，该中间段9布置在所述第一端部段8和第二端部段10之间，并且在其外表面上设置有相应数量的螺旋形凹槽9’，有利地，螺旋形凹槽9’的相应数量是凹槽8’的所述第一数量的倍数。

特别地，如果在两个段上制作足够数量的凹槽是几何上可行的，则有利地两个相邻段的凹槽的数量可以是不同的，或者例如如果两个段的凹槽由于其位置而承受不同的磨损并因此具有不同的耐用性，则同样有利地两个相邻段的凹槽的数量可以是相同的。

角定位装置被设置，以调节一个段相对于下一个段的角位置。在可能的变体中，优选地，所述角定位装置是至少一个连接销，该至少一个连接销设置在形成钟形构件6的两个相邻的段的至少一个中。设想以多段形式的钟形构件6还使得例如在更换管的情况下有利于接近至少一个管21成为可能。

根据另一个变体，该供给装置包括例如选择器设备，该选择器设备布置成与转子共轴并且设有内部导管，该内部导管用于将轧制金属产品引导到钟形构件上的相应的凹槽的入口。内部导管具有用于接纳金属产品的入口延伸部，金属产品沿轴线X进入头部中。该内部导管具有出口延伸部，出口延伸部偏离轴线X以将轧制产品引导到钟形构件上的凹槽的一个的入口。

主控制器设置成连接到心轴以可旋转地围绕轴线X供给钟形构件，例如通过渐缩管或等效装置。在轧制产品运输期间，选择器设备总是随钟形构件和心轴同步地转动，以便确保内部导管的出口延伸部和钟形构件上的凹槽中的一个之间连续对齐。例如优选地，选择器设备可以通过差动正时系统接收心轴本身的运动。

吐丝头的另外的部件以及细节被省略，这是因为其对于说明本发明不是基本的。

有利地，本发明的吐丝头的转子包括处于钟形构件中的至少一个至少部分螺旋形的管。

该管集成地固定到所述钟形构件并且有利地尺寸设置成输送金属产品(例如，棒材)并且使金属产品卷成圈，该金属产品具有大于所述第一预定直径的第二预定直径，该第二预定直径优选地被包含在8mm至25mm之间。优选地，管的内径可以被包含在20mm至50mm之间。

支撑环优选地被设想，该支撑环固定到钟形构件的内表面并且布置成与轴线X共轴，以用于将管固定到钟形构件本身。例如，用于将管固定到支撑环或直接固定到钟形构件的内表面的固定装置是夹具。然而，管的其它合适的固定装置可以被使用。

在该变体中，钟形构件可以由两个或三个段或部分形成。端部段或部分包括钟形构件的大体上圆柱形的端部延伸部，管的端部延伸部布置在该端部延伸部中，端部段或部分设有螺旋形金属产品的出口区段。管的端部延伸部的出口区段可以在钟形构件的端部延伸部内或在所述钟形构件的外部。

管具有共轴于轧制轴线X的入口轴线和与按顺序形成的线圈的公称理论直径相切的出口轴线。

另外的支撑环被提供，该支撑环固定在钟形构件的端部开口内并且布置成与轴线X共轴。环仅用于限制管的端部部分并且成形为确保金属产品具有前进的运动。

为了引导管中的金属产品，供给装置包括另外的选择器设备，即，第二选择器设备，该选择器设备设有相应的入口导管，用于将金属产品引导到所述管的入口。

内部导管具有直线轴线，当第二选择器设备与转子对齐时，该直线轴线与纵向轴线X一致。当内部导管的直线轴线处于与管的入口对齐的工作位置时，其可以保持以集成的方式固定到转子并且不围绕轴线X转动。

第一选择器设备和第二选择器设备可替代地共轴地布置成与纵向轴线X共轴。例如，用于将线圈的生产从具有5mm至8mm直径的金属产品变化到具有8mm至25mm直径的金属产品，第一选择器设备从轴线X移走并且替换为第二选择器设备，从而从借助于钟形构件的凹槽执行打圈转变成借助于钟形构件中的管执行打圈。

相反，本发明的有利的变体设想单个选择器设备(未示出)，该单个选择器设备配置成相对于轴线X倾斜，并且可能还围绕其轴线转动，以便根据待卷成线圈的产品的尺寸借助于相应的内部导管将金属产品引导到钟形构件上的相应的凹槽的入口或引导到所述管的入口。

本发明的变体(未示出)可以被设想，其中存在对称且辐射状地布置的两个或更多个管以便平衡源自吐丝头的旋转速度的离心力，以便允许快速更换磨损的管。工作管改变的操作借助于布置在辐射状布置的上游的选择器设备执行，该辐射状布置执行引导金属产品并且将其输送到辐射状布置的吐丝管中的一个的功能。该选择器设备具有内部导管，该内部导管具有用于接收金属产品的入口延伸部，金属产品在轴线X的共轴方向上进入头部中。该内部导管具有出口延伸部，该出口延伸部偏离轴线X以将轧制产品引导离开入口方向进入成形管中的一个。

在本发明的另一个变体中，钟形构件有利地由至少三个大体上截锥形的段制成，该至少三个大体上截锥形的段布置成沿纵向轴线X相互连续地接合，使得它们的设有螺旋形凹槽的外表面共同界定构件的外表面。此外，每个段的螺旋形凹槽的数量的组的最大公约数有利地等于钟形构件的邻近供给装置的第一端部段的螺旋形凹槽的数量，该数量被定义为“第一数量”。

远离所述供给装置的第二端部段在其外表面上设有第二数量的螺旋形凹槽，该第二数量等于凹槽的所述第一数量或者是凹槽的所述第一数量的倍数。钟形构件的所述第二端部段具有大体上圆柱形的端部延伸部，其中所述第二数量的螺旋形凹槽可以围绕圆角覆盖，并且其中，优选地，凹槽的数量是适中的，例如等于或不多于凹槽的两倍，因为所述凹槽优选地很可能具有非常小的节距。

至少一个中间段还被设想，该至少一个中间段布置在所述第一端部段和第二端部段之间并且在其外表面上设有相应数量的螺旋形凹槽，该数量有利地是凹槽的所述第一数量的倍数。举例来说，三个中间段被设想，该三个中间段设置有相应的凹槽。

特别地如果在两个段上制作足够数量的凹槽是几何上可行的，则有利地两个相邻段的凹槽的数量可以是不同的，或者例如如果两个段的凹槽由于其位置不同而承受不同的磨损并且从而具有不同的耐用性，则同样有利地两个相邻段的凹槽的数量可以是相同的。

角定位装置被设想，以调节一个段相对于下一个段的角位置。在可能的变体中，所述角定位装置是至少一个连接销，该至少一个连接销设想成位于形成钟形构件的两个邻近段中的至少一个中。设想以多段的形式的钟形构件还使得例如在更换管的情况下有利于接近管成为可能。

在各种实施方案中说明的元件和特征可以组合，而不会因此脱离本发明的保护范围。