专利名称：用于轧件的进给装置和用于轧件进给的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于轧件的进给装置和一种用于轧件进给的方法，尤其是一种用于一台无缝管轧机的推杆的进给装置。
背景技术：
为了使轧件均匀地通过轧机并与由工作轧辊施加到轧件上的作用力无关地实现轧制过程步骤，在轧机中通常通过进给装置将轧件推入到轧机中。例如在轧制无缝管时，通常通过一个设置在插入到空心坯的芯杆的端部上的止挡将空心坯推入到轧机中。
对于将一个中间产品、例如一个空心坯通过一个进给装置穿过轧机移动的轧制方法，通常以中间产品在轧机外部的定位开始。然后使一个在进给方向上可移动的用于将进给运动传递到轧件上的止挡与轧件接触。在此如果轧制空心坯可以同时将一个芯杆插进空心坯。这一点最好在快速过程中实现。通过止挡进给使中间产品进入轧机并与轧机的工作辊接触。在此对于工作辊设置在轧机进给方向后端的轧机必需首先使中间产品在一个进给距离上进给。然后才接着轧制中间产品，例如对于所谓的管坯，在轧制期间止挡必需使中间产品以确定的进给速度和进给力进给(工作行程)。
已轧制产品的质量直接取决于由进给装置施加的进给力和所产生的进给速度。因此对所产生的进给力和进给运动提出了很高的要求。进给必需不受由轧制过程沿着中间产品回传的纵向力的影响产生一个恒定的速度和一个恒定的作用力。因此在轧制期间产生进给的传动装置必需特别固定而刚性地构成。例如在轧制空心坯时传动装置必需承受高达数吨的拉力，而不使所产生的进给速度变化。
除了对进给装置的传动装置的要求以外，还要求按照特别短的节奏时间输送。因此期望在轧制过程结束后要尽可能迅速地实现中间产品在工作辊上的横向进给和止挡的回程以便接受新的中间产品。因此已知的进给轧制具有特殊的机构用于止挡的快速移动。这些机构部分地由独立的辅助传动装置构成。传动装置不仅要满足强度和刚性要求而且要满足进给速度恒定的要求，还要允许止挡快速移动，例如具有一个快速过程，这是非常费事的。
由实践中尤其已知两个结构方式用于空心坯的进给装置。第一种结构具有一个唯一的小齿轮传动，它作用于位于推杆上的齿条。小齿轮传动与轧机之间的距离略大于待轧制的空心坯的两倍长度。这个距离由芯杆给出，它必需在一个位置里保持工作过程的开始，它允许在芯杆尖端与轧机之间加入待轧制的空心坯。接着将基本等于空心坯长度的芯杆在第一进给运动中插进空心坯(进给长度约等于空心坯长度)。在第二进给运动中使空心坯通过一个位于芯杆端部上的止挡进给到工作辊并被推过辊缝(进给距离大于一倍的空心坯长度)。对于这个第一结构变化整个进给通过小齿轮传动与齿条的共同作用施加影响。因此齿条必需具有大于空心坯长度两倍的长度。由此使整个进给装置的结构长度大于空心坯长度的四倍。
这种已知的第一结构的缺陷除了结构长度较长以外还存在小齿轮传动与轧机以较大的距离设置(大于两倍空心坯长度)。随着距离的增加推杆的振动倾向增加。推杆的振动和固定在这个推杆上的芯杆对轧制产品的质量带来不利的影响。此外对于已知的结构整个进给通过一个电机以确定的速度产生。这导致太长的节奏时间。
为了减小这种进给装置的结构长度已经建议，可移动的止挡的进给通过两个不同的传动装置实现。通过一个由快速过程构成的辅助传动装置使芯杆产生在空心坯中的进给运动。这个运动可以以较高的速度实现。紧接着芯杆的插入实现推杆止挡部位与可移动的具有齿条的支座的耦联。空心坯对工作辊的进给和空心坯在轧制过程期间的移动(工作行程)通过一个作用于可移动支座的齿条上的小齿轮实现。与第一结构变化不同，这个第二结构变化允许止挡以不同的速度移动，因此能够实现短的节奏时间。但是这种第二结构具有一个非常费事的设计结构。此外这种结构变化也是非常易受振动的。保持推杆止挡范围的可移动的支座能够使这个范围起作用和释放。这一点只能以明显增加的结构费用实现一个刚性的结构。当然对于刚性的结构通过这个可移动的支座使振动导入推杆和芯杆，振动将影响轧制产品的质量。
除了高的结构费用和由结构引起的这个装置的高弹性和由此引起的芯杆不良定位精度以外，可移动的支座啮合机构是易受干扰和磨损的。此外必要的锁紧过程阻止了进一步优化节奏时间。
发明内容
因此本发明的目的是，提出一种用于轧件的进给装置和一种用于轧件进给的方法，它们避免现有技术的技术缺陷，而不增加结构上的费用。
这个目的通过如主权利要求所述的按照本发明的进给装置和按照本发明的用于轧件进给的方法得以实现。有利的扩展结构在从属权利要求中给出。
本发明的基本思想是，为了使止挡移动，配有至少两个在进给方向上前后设置的相同类型的传动装置。传动装置的数量和由此产生的传动装置相互间的距离确定了止挡固定体的外形尺寸，即进给装置的长度，传动装置以这个长度超出离开轧机最远的止挡的位置。固定体、例如推杆的长度的减少与传动装置数量的增加成比例，因此能够实现一个短的结构形状的进给装置。通过减少用于止挡的固定体的长度提高进给装置的刚性。由此实现的避免振动提高轧制产品的质量。
传动装置的一致性使得待移动的结构部件从一个传动装置方便地传输到下一个传动装置，由此减少结构上的费用。尽管类型相同但是传动装置也可以产生不同的进给速度。由此避免使一个传动装置必需适合于产生不同的进给速度并由此具有一个费事的结构。按照本发明的进给装置舍弃了易受干扰的机构，例如具有耦联机构的可移动支座。
尤其是通过一个具有进给装置的装置在一个无缝管轧机中产生芯杆运动。对于其它轧件、如板坯或轧制管再加工的进给装置同样可以具有按照本发明的进给装置结构。
按照本发明的用于将一个进给运动传递到轧件上的止挡尤其由与在进给方向上轧件后端接触的表面构成。但是在所述范围中的止挡也可以考虑其它能够将一个进给运动传递到轧件的结构部件。它们例如可以是夹紧器或摩擦传动装置。
作为止挡的固定体尤其可以理解为进给装置的结构部件，传动装置可以作用于这些结构部件，以使止挡在进给方向上移动。作为传动装置尤其可以理解为使可移动的止挡产生进给的结构部件。
按照本发明的进给装置的一个有利的扩展结构，所述止挡在芯杆端部上构成。由此得到一个特别简单的结构。作为芯杆尤其可以理解为一个进给装置的部件，它进入待轧制的空心坯。所述芯杆最好可旋转地支承在止挡的固定体上。在止挡上可以连接一个适配体作为固定体的部件，该适配体能够使轧件完全推过辊缝。
按照本发明的一个优选实施例，所述止挡通过一个推杆固定。在此在止挡与推杆之间可以配有一个适配体。在此一个推杆尤其也可以具有一个箱式结构。
所述传动装置最好具有小齿轮，它们与一个在固定体上构成的齿条啮合。因此每个啮合在齿条上的小齿轮都可以理解为一个传动装置。在此各小齿轮可以分别通过一个独立的电机驱动。但是最好配有一个公共电机，它驱动传动装置，例如小齿轮。作为使止挡移动的传动装置也可以是其它用于止挡固定体的线性传动装置。例如摩擦轮可以作用于固定体的移动轨道上，齿轮啮合在链条里，也可以是液压缸。
按照本发明的一个优选的实施例，所述传动装置具有电机，它们具有不同的特性曲线和/或不同的减速比。由此可以实现不同的止挡进给速度。按照本发明的一个可选择的、同样优选的实施例配有一个用于传动装置的公共电机，它具有一个特性曲线，它能够以较大的作用力和较高的精度实现慢进给同时能够以较小的作用力和较高的速度实现止挡移动的快速过程。
按照本发明的一个优选的实施例，在齿条的至少一个端部配有一种变化的齿廓变位。在此作为变化的齿廓变位可以理解为改变齿宽和齿高。尤其是在端部配有较窄的、较低的齿廓，它们沿着齿条在宽度和高度上增加到一个确定基本宽度和基本高度。这种变化的齿廓变位能够使所使用的小齿轮良好地啮合到在小齿轮上移动的齿条上。
按照本发明的用于轧件进给的方法，其中所述进给运动通过一个止挡传递到轧件上，本方法规定，一个固定止挡的固定体通过一个第一传动装置在一个第一进给长度上移动而通过一个与第一传动装置相同类型的第二传动装置在一个第二进给长度上移动。在此第一传动装置将固定体移交给第二传动装置。一旦第二传动装置继续执行固定体的进给，就可以使第一传动装置无作用力地连接，如果它还要与固定体的部件(例如齿条)处于啮合。所述进给长度最好直接相互连接。
按照本发明的进给装置和按照本发明的用于轧件进给的方法尤其适用于将一个空心坯插入到一台延伸机中。
下面通过一个实施例附图详细描述本发明。附图中图1示意侧视图示出按照本发明的进给装置完全拉回芯杆的状态，图2示意侧视图示出按照图1的装置的另一状态，在该状态，芯杆进入空心坯，图3示意侧视图示出在工作行程期间按照图1和2的装置，图4示意侧视图示出具有变化的齿廓变位的齿条端部。
具体实施例方式
在图1中示出了一个用于轧制空心坯2的轧机1。一个用于空心坯2的进给装置3在进给方向上设置在轧机1前面。该进给装置具有一个芯杆4。在该芯杆4的一端上构成一个止挡5，用于将一种进给运动传递到空心坯2上。在该止挡5上连接一个作为止挡5的固定体的适配体6和一个推杆7。在该推杆7的底面配有一个齿条8。传动装置9和10在进给方向上前后地设置。所述传动装置9和10通过一个或多个未示出的电机驱动。
为了使空心坯2向前运动所述推杆7通过传动装置10向前移动。旋转的小齿轮13啮合在齿条8上并使推杆7在进给方向上向前移动。在此未示出的电机以快速过程驱动小齿轮12和小齿轮13。所述芯杆4在快速过程中进入空心坯2。所述止挡5顶靠在进给方向上空心坯2的后端上。(参见图2)。
随着进给的增加在进给方向上的齿条8前端到达传动装置9。该传动装置9的小齿轮12啮合在齿条8上并使推杆7并由此使芯杆4向前进给。在小齿轮12啮合进齿条8的同时未示出的电机的旋转速度降低到对于轧制过程所规定的慢前移速度(参见图3)。随着进给运动的继续传动装置10的小齿轮13与齿条8脱离啮合。
所述齿条8不仅可以在前端上而且可以在后端上具有一个变化的齿廓变位。在图4中示出齿条8的前端。示出具有基本齿廓的齿20和21。为了传递进给力所述小齿轮12和13分别与基本齿廓啮合。为了使齿条8易于进入到小齿轮上具有变化的齿廓变位，使齿宽a和齿高b在齿条8的前端方向上减小。齿22和23与齿21和21相比分别具有更小的齿高和更窄的齿宽(用虚线表示)。由此使小齿轮易于啮合进齿条。
权利要求
1.一种用于轧件的进给装置，具有-一个可在进给方向上移动的止挡(5)，用于将一种进给运动传递到轧件上，-一个用于止挡(5)的固定体，-至少两个在进给方向上前后设置的、相同类型的传动装置(9、10)，用于使固定体移动。
2.如权利要求1所述的进给装置，其特征在于，所述止挡(5)设置在一个芯杆(4)的端部上。
3.如权利要求1或2所述的进给装置，其特征在于，所述止挡(5)通过一个推杆(7)固定。
4.如权利要求1至3中任一项所述的进给装置，其特征在于，所述传动装置(9、10)具有与一个在固定体上构成的齿条(8)啮合的小齿轮(12、13)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的进给装置，其特征在于，每个传动装置(9、10)具有一个独立的电机。
6.如权利要求5所述的进给装置，其特征在于，所述传动装置(9、10)具有电机，它们具有不同的特性曲线和/或不同的减速比。
7.如权利要求1至4中任一项所述的进给装置，其特征在于，所述传动装置(9、10)具有一个公共的电机。
8.如权利要求4至7中任一项所述的进给装置，其特征在于，在所述齿条(8)的至少一个端部上具有一种变化的齿廓变位。
9.一种用于轧件进给的方法，其中，所述进给运动通过一个止挡传递到轧件上并且一个固定止挡的固定体通过一个第一传动装置在一个第一进给长度上移动并通过一个与第一传动装置相同类型的第二传动装置在一个第二进给长度上移动。
10.一种如权利要求1至8中任一项所述的进给装置和/或如权利要求9所述的方法用于将一个空心坯插入到一台延伸机中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种用于无缝管轧机推杆的芯杆机构，具有一个可在进给方向上移动的止挡，用于将一种进给运动传递到空心坯上，还具有一个构成止挡的推杆和至少两个在进给方向上前后设置的相同类型的传动装置，用于移动推杆。
文档编号B21B25/02GK1583304SQ20041006416
公开日2005年2月23日 申请日期2004年8月20日 优先权日2003年8月22日
发明者海因里希·波特霍夫 申请人:科克斯技术有限公司