矯直的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于矯直金屬帶材和/或平面式金屬部件的矯直機，包括多個下矯直輥和多個上矯直輥，所述下矯直輥支承在下輥支架中，所述上矯直輥支承在上輥支架中。此外所述矯直機還包括多個定位螺栓，所述定位螺栓以能預(yù)先選定的間距連接上輥支架和下輥支架，其中，給各定位螺栓配設(shè)調(diào)節(jié)裝置，用于改變定位螺栓的限定所述能預(yù)先選定的間距的有效長度并用于在運行中補償所述有效長度的變化，并且調(diào)節(jié)裝置包括改變定位螺栓有效長度的、能機械運動的滑動楔。
【專利說明】矯直機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于矯直金屬帶材和/或平面式金屬部件的矯直機。據(jù)此，這種類型的矯直機包括多個上矯直輥和多個下矯直輥，上矯直輥支承在上輥支架中，下矯直輥支承在下輥支架中。各輥支架通過多個定位螺栓(Stehbolzen)相互連接，所述定位螺栓這樣安裝在輥支架上，使得各輥支架保持具有可預(yù)先選擇的間距。這使得在上矯直輥和下矯直輥之間形成的矯直間隙是可以改變的，以便能夠在矯直機中矯直不同厚度的材料。
【背景技術(shù)】
[0002]前面所述類型的矯直機用于消除金屬帶材或金屬部件中的應(yīng)力和不平度。上矯直輥和下矯直輥相互錯開設(shè)置，從而待矯直的材料以蛇形線的形式被引導(dǎo)通過矯直輥，即交替地向上和向下彎曲。這種彎曲這樣實現(xiàn)，使得材料至少在第一矯直輥上被彎曲超過其拉伸極限，從而盡可能完全消除材料中不希望的彎曲及應(yīng)力。通常材料在矯直機的第一矯直輥上非常強烈地塑性變形。在每下一個矯直輥上材料彎曲得略少，并且在最后的矯直輥上材料不再塑性變形，即僅仍彈性變形。
[0003]在金屬加工工業(yè)中，通常使用金屬帶材，所述金屬帶材作為所謂的卷材被供應(yīng)并從卷材上退繞以進行生產(chǎn)。通過將帶狀材料卷繞成卷材或通過可能的在先的熱處理和類似過程，在帶狀材料中存在不平度和應(yīng)力，所述不平度和應(yīng)力對于進一步的加工是不利的。因此通常在金屬帶材從卷材上退繞后引導(dǎo)金屬帶材通過所述類型的矯直機，金屬帶材平整且無應(yīng)力地離開矯直機。
[0004]但這不是唯一的應(yīng)用領(lǐng)域，因為通常也在所述類型的矯直機中矯直應(yīng)消除不希望的彎曲和應(yīng)力的平面式金屬部件，使得其能夠被進一步加工。特別是這里在所述類型的矯直機中特別有利地利用矯直間隙的可調(diào)節(jié)性，因為待矯直的部件常常具有不同厚度或必須以不同的彎曲力矩被處理。在這兩種情況下，需要相應(yīng)調(diào)整矯直間隙。
[0005]如果金屬帶材或平面式金屬部件運動通過矯直間隙并交替繞上矯直輥和下矯直輥彎曲，當然會在矯直機中出現(xiàn)非常高的反作用力，這種反作用力意圖使矯直間隙打開或擴寬。輥支架并且特別是將各輥支架保持在希望的相對位置中的定位螺栓因此必須設(shè)計成具有相應(yīng)的耐抗性。基于矯直時的反作用力定位螺栓受到拉力載荷，這在相應(yīng)的力下可通過定位螺栓的伸長觀察到。
[0006]一種已知的避免這個問題的可能性在于，將定位螺栓相應(yīng)地構(gòu)造得具有相應(yīng)的耐抗性，即非常結(jié)實。但這會不利地使矯直機總體上非常重并且基于所需材料其制造也相應(yīng)
曰蟲印貝o
[0007]另一種避免矯直間隙在運行中變寬的可能性在于，補償定位螺栓的伸長，其方式是，縮短定位螺栓的有效長度，即抵消伸長。如果矯直帶狀材料，則這可相當簡單地這樣來實現(xiàn)，即，再擰緊通常通過螺紋與輥支架連接的定位螺栓并由此縮短其有效長度直至矯直間隙恢復(fù)希望的范圍。當帶狀材料一次行進進入矯直機并且定位螺栓相應(yīng)伸長時，對定位螺栓的有效長度的一次性的再調(diào)整就足以為其余的卷材提供限定的狀態(tài)。
[0008]但對于部件矯直機情況則有所不同，因為對于每個進入矯直機的平面式金屬部件而言這都會漸增，也就是說，定位螺栓伸長并且矯直間隙退讓或者說打開，這不能簡單地通過再調(diào)整定位螺栓懸掛部來補償。因為當被矯直的部件離開矯直機時矯直間隙會過多地變窄，使得下一待矯直的部件不能按照規(guī)定地進入矯直機。
[0009]為了解決這個問題，在現(xiàn)有技術(shù)中建議，定位螺栓設(shè)有用于改變其有效長度的調(diào)節(jié)裝置，從而可以根據(jù)用于檢測矯直間隙的傳感器的測量結(jié)果實時地補償在運行中定位螺栓有效長度的改變、通常是伸長，。對此的一個例子在EP-A-1673181中公開。
[0010]由于在矯直時較高的力作用在定位螺栓上，并且因此同樣需要較高的力補償定位螺栓有效長度的伸長，在現(xiàn)有技術(shù)中建議的調(diào)節(jié)裝置設(shè)有液壓的活塞-缸單元。所述活塞-缸單元能夠在要求的短的反應(yīng)時間內(nèi)產(chǎn)生并保持所需的力。但這里不利的是，裝備有這種調(diào)節(jié)裝置的矯直機必須設(shè)置附加的液壓系統(tǒng)。但在沒有調(diào)節(jié)裝置的矯直機中不需要的液壓系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是復(fù)雜的并且需要大量的能量和維護工作。此外，與這種類型的矯直機的其他部件相比，當不能容許漏油時，液壓系統(tǒng)的耐久性很不盡如人意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的因此在于，在其結(jié)構(gòu)和其維護需求方面簡化前面所述類型的矯直機，而不必犧牲功能性。
[0012]所述目的通過具有權(quán)利要求1特征的矯直機來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的矯直機的優(yōu)選實施形式和改進方案在權(quán)利要求2至10中給出。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，用于定位螺栓的調(diào)節(jié)裝置不再是液壓工作的，而是機械或機電地工作的，其方式是，借助能機械地移動的滑動楔來改變定位螺栓的有效長度。這種滑動楔能夠以使楔移動的較小的水平力產(chǎn)生非常高的垂直力，所述垂直力為用于定位螺栓的調(diào)節(jié)裝置所需。
[0014]因此，不再需要用于操作定位螺栓的調(diào)節(jié)裝置的液壓系統(tǒng)。優(yōu)選借助電動馬達、例如交流電伺服驅(qū)動裝置操作能機械地運動的滑動楔。所述電動馬達適宜通過傳動機構(gòu)作用在滑動楔上，特別是采用蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，所述蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)與絲杠協(xié)同工作，所述絲杠在其側(cè)使滑動楔運動。
[0015]電動伺服馬達的優(yōu)點在于，所述伺服馬達可以直接與優(yōu)選現(xiàn)有的傳感器或監(jiān)控裝置協(xié)同工作，所述監(jiān)控裝置檢測定位螺栓有效長度的變化。對定位螺栓有效長度變化的這種檢測可以在定位螺栓本身上進行、例如利用應(yīng)變測量條進行；但優(yōu)選直接監(jiān)控矯直間隙，矯直間隙的不希望的變化與定位螺栓有效長度的變化成比例地相關(guān)聯(lián)。用于操作定位螺栓的電動馬達可以在結(jié)構(gòu)上以簡單的方式通過常見的帶有調(diào)節(jié)電子裝置的電控制裝置執(zhí)行對定位螺栓有效長度的由監(jiān)控裝置檢測出的伸長的補償。
[0016]定位螺栓的“有效長度”在本發(fā)明的范圍內(nèi)不是指定位螺栓的實際長度。因為即使定位螺栓伸長，其關(guān)于矯直間隙被限定的的有效長度也可保持不變，其方式例如是:通過由滑動楔引起的固定在定位螺栓上的輥支架和定位螺栓之間的相對運動來補償定位螺栓的長度變化。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的改進方案，通過滑動楔的運動來僅防止定位螺栓有效長度直到最大伸長量的增大。如果定位螺栓的伸長超出最大伸長量，則這是矯直間隙中存在過大的力的標志，這種力不僅使定位螺栓伸長，而且使矯直輥、輥支承件并且特別是矯直輥的通常包含鉸接軸的驅(qū)動裝置受到載荷。但必須避免輥驅(qū)動裝置并且特別是鉸接軸的過載，以防止需要昂貴且復(fù)雜的修理的損壞。如果定位螺栓如根據(jù)本發(fā)明設(shè)定的那樣構(gòu)成得較為細長并因此易于縮回一這可以通過在運行中根據(jù)本發(fā)明的利用滑動楔進行的矯直間隙調(diào)節(jié)來補償，則利用本發(fā)明的該改進方案可以得到用于矯直機的過載保護。
[0018]但在矯直機即將過載時，在本發(fā)明的范圍中原則上并非必須關(guān)斷矯直機；但當矯直間隙中的力即將變得過高，以致有可能損壞機器和特別是鉸接軸時，可以根據(jù)適當?shù)乃惴?、例如基于材料特定的計算模型的算法可以取消材料的塑性變形，其方式是不再完全補償定位螺栓有效長度的變化。這里有利的是，各個定位螺栓的滑動楔可彼此獨立地運動。在這種情況下雖然當前在矯直間隙中行進的板材的矯直結(jié)果不是最佳的，但在很多情況下仍是可用的或者還要好，并且矯直機被有效保護防止過載。如果矯直機通過傳統(tǒng)的過載電路停機，則當前被矯直的板材通常被認定為廢品。
[0019]優(yōu)選可運動的滑動楔與固定地與定位螺栓或與輥支架之一連接的配合楔一起構(gòu)成本身已知的楔調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述楔調(diào)節(jié)機構(gòu)根據(jù)本發(fā)明設(shè)置在輥支架之一上的定位螺栓的懸掛部上?；瑒有ㄅc具有相同楔角的固定的配合楔的組合可限定地改變兩個平面平行的平面相互之間的間距。當滑動楔被推入時，滑動楔的第一平面與配合楔的第二平面平面平行地彼此遠離運動，而當滑動楔從裝置中被拉出時，則它們相互朝向運動。優(yōu)選這里滑動楔設(shè)置在輥支架之一上，配合楔固定地與定位螺栓相連；于是滑動楔可沿輥支架運動并且優(yōu)選存在的帶有傳動機構(gòu)的電動馬達可以固定地固定在輥支架上?；瑒有ㄔ诟叨壬喜幌鄬τ谳佒Ъ苓\動。
[0020]滑動楔和配合楔優(yōu)選設(shè)置在殼體或框架內(nèi)，所述殼體或框架優(yōu)選填充有降低摩擦的流體并固定在輥支架之一上。
[0021]為了便于推入滑動楔和從楔調(diào)節(jié)機構(gòu)中拉出滑動楔并減小可能的磨損，在本發(fā)明的范圍內(nèi)特別優(yōu)選的是，滑動楔在其兩個楔面中的至少一個上設(shè)有滾架。所述滾架優(yōu)選包括多個滾子，這些滾子借助滾針軸承支承在一個保持架中。借助這種滾架滑動楔即使在最大載荷下也能容易地并且基本上無磨損地運動。用于操作滑動楔的電動馬達和傳動機構(gòu)也可相應(yīng)地保持低成本。
[0022]為了防止?jié)L架在滑動楔的大量操作后因相關(guān)的傾斜平面而運動離開彼此滾動的面，滾架的保持架優(yōu)選在相關(guān)的面上被強制引導(dǎo)。強制引導(dǎo)裝置優(yōu)選由齒條和相應(yīng)的齒輪組成，齒輪適宜設(shè)置在滾架的保持架上，而齒條安裝在楔面中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]本發(fā)明的其他有利特征由下面參考【專利附圖】

【附圖說明】的根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的矯直機的一種具體實施例得出。附圖如下:
[0024]圖1示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的矯直機的側(cè)視圖；
[0025]圖2示出沿圖1中線A — A的剖視圖；
[0026]圖3示出圖1和2的矯直機的透視圖；
[0027]圖4示出從上面觀察調(diào)節(jié)裝置的俯視圖；[0028]圖5示出沿圖4中線A — A的剖視圖；
[0029]圖6示出沿圖4中線B — B的剖視圖；
[0030]圖7示出滾架的側(cè)視圖；
[0031 ]圖8示出圖7的滾架的俯視圖。
【具體實施方式】
[0032]在圖1、2和3中示出的矯直機作為核心部分包括一排下矯直輥I以及一排上矯直輥2，這兩排矯直輥彼此這樣疊置，使得構(gòu)成一個矯直間隙3，所述矯直間隙以蛇形線的形式在下矯直輥I和上矯直輥2之間從矯直機的在圖1中左面示出的入口側(cè)延伸到在圖1中右面示出的出口側(cè)。就是說，待矯直的平面式金屬部件或金屬帶材(未示出)繞第一下矯直輥I向下彎曲，然后繞第一上矯直輥2向上完全，又繞第二下矯直輥I向下彎曲，并這樣交替地進行下去。
[0033]下矯直輥I支承在下輥支架4中并由輥支架4中的多個支撐滾子5支撐。上矯直輥2以相應(yīng)的方式支承在上輥支架6中并通過輥支架6中的上支撐滾子7支撐，抵抗矯直壓力。
[0034]下輥支架4和上輥支架6在四個角部中通過四個定位螺栓8相互連接。定位螺栓8固定地錨定在下輥支架中，而定位螺栓可調(diào)節(jié)地固定在上輥支架6中。在定位螺栓8的上端部9上分別安裝一個蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)10，通過所述蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)定位螺栓8可以與設(shè)置在上輥支架6上的對應(yīng)支承件11連接。蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)10用于在設(shè)置矯直機時調(diào)整矯直間隙3。通過蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)10和驅(qū)動裝置12可相對于下輥支架4調(diào)整上輥支架6的高度。
[0035]在用于定位螺栓8的對應(yīng)支承件11和上輥支架6之間現(xiàn)在設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的用于改變定位螺栓8的有效長度的調(diào)節(jié)裝置13。所述調(diào)節(jié)裝置13 —方面固定地與上輥支架6連接，另一方面承載用于定位螺栓8的對應(yīng)支承件11。對應(yīng)支承件11相對于上輥支架6的高度可以通過調(diào)節(jié)裝置13改變，從而定位螺栓8的伸長可以通過對應(yīng)支承件11的向上偏移來補償，因為由此定位螺栓8在上輥支架6上的“支承”也可以以對應(yīng)的方式“伸長”。因此調(diào)節(jié)裝置13沒有改變定位螺栓8的長度，而是僅改變其與矯直間隙3成比例的有效長度。
[0036]在待矯直的部件在上矯直輥和下矯直輥1、2之間通過矯直間隙3時，反作用力的力流流從上輥支架6經(jīng)由定位螺栓8到達下輥支架4中。定位螺栓8此時伸長，其中定位螺栓8構(gòu)造得越簡單并且越細，所述伸長就越明顯?；诙ㄎ宦菟?的伸長矯直間隙3加寬，這會導(dǎo)致錯誤的或不良的矯直結(jié)果。因此通過四個以四個定位螺栓8的高度檢測矯直間隙3的加寬的監(jiān)控裝置14激活(未示出的)控制單元，所述控制單元控制所述四個調(diào)節(jié)裝置13，從而所述調(diào)節(jié)裝置加大上輥支架6和對應(yīng)支承件11之間的間距。上輥支架6由此又朝下輥支架4運動，從而矯直間隙3重新減小到其額定尺寸并補償定位螺栓8的伸長。因此盡管定位螺栓8發(fā)生伸長，但在結(jié)果上定位螺栓8的有效長度保持不變，從而與有效長度成比例的矯直間隙3也不改變。
[0037]由于在每個定位螺栓8附近都設(shè)置一個監(jiān)控裝置14，也可以根據(jù)相應(yīng)定位螺栓8獨特的伸長情況單獨被控制四個調(diào)節(jié)裝置13。[0038]調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)根據(jù)圖4、5和6示出，其中圖4是調(diào)節(jié)裝置的13的俯視圖，而圖5和6是由圖4得到的剖視圖A-A或B — B。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置13包括殼體15，所述殼體具有用于(這里未示出的)定位螺栓的通孔16，所述定位螺栓支撐在對應(yīng)支承件11上。對應(yīng)支承件11本身支承在配合楔17上，所述配合楔與滑動楔18協(xié)同工作。所述滑動楔18能夠通過絲杠19和蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)20由電動馬達21水平移動，由此在與配合楔17協(xié)同工作中可以改變殼體15的底部22與對應(yīng)支承件11之間的間距。通過推入滑動楔18、即通過絲杠19的旋緊運動，配合楔17被向上推壓，由此對應(yīng)支承件11同樣被向上推壓并由此使定位螺栓8的有效長度縮短。在當前由絲杠19的推移運動引起的滑動楔18的擰出導(dǎo)致配合楔17下降，從而對應(yīng)支承件11也下降并由此使定位螺栓8的有效長度加大。
[0040]由于滑動楔18能平面地在殼體15的底部22上或在位于所述底部上的滑軌26上水平運動，在操作滑動楔18時，對于滑動楔的驅(qū)動裝置20、21不會出現(xiàn)相對于上輥支架6的高度變化?；瑒有?8和配合楔17的楔角相互匹配，從而這兩個楔17、18的相應(yīng)背向其中另一個楔的楔面相互平面平行并能夠平面平行地相向或相互離開地運動。
[0041]另外這樣選擇滑動楔18和配合楔17的楔角，使得從滑動楔18的水平運動到對應(yīng)支承件11的垂直運動存在高的力傳遞。由此并且利用蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)20的適當?shù)膫鲃颖瓤梢杂奢^小且較經(jīng)濟的伺服馬達21施加補償定位螺栓8的伸長所需的力。
[0042]為了降低兩個楔17、18之間的以及滑動楔18和設(shè)置在殼體15的底部22上的滑軌26之間的摩擦力以及為了用盡可能小的力實現(xiàn)滑動楔18的操作，在相關(guān)的面23、24或26之間分別設(shè)有滾架，所述滾架在圖7和8中詳細示出。所述滾架分別是多個構(gòu)造相同的滾子27，這些滾子通過滾針軸承28支承在保持架29中。所述保持架29裝入楔面23、24或滑軌26中，從而滑動楔18的兩個楔面分別通過滾子27在對應(yīng)面、即配合楔17的楔面和殼體15的滑軌26上行進。
[0043]特別是如圖8所示，用于滾子27的保持架29此外還帶有兩個齒輪30，這兩個齒輪在裝配狀態(tài)下分別嚙合到滑動楔18和配合楔17的楔面中的以及滑軌26中的齒條31中。通過所述齒輪30和齒條31帶有滾子27的保持架29相對于相關(guān)的面被強制導(dǎo)向，因而它不會例如側(cè)向運動離開其位置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于矯直金屬帶材和/或平面式金屬部件的矯直機，包括多個下矯直輥(I)、多個上矯直輥(2)以及多個定位螺栓(8)，所述下矯直輥支承在下輥支架(4)中，所述上矯直輥支承在上輥支架(6)中，所述定位螺栓以能預(yù)先選定的間距連接上輥支架和下輥支架(4、6)，其中，各定位螺栓(8)配設(shè)有調(diào)節(jié)裝置(13)，用于改變定位螺栓(8)的限定所述能預(yù)先選定的間距的有效長度并用于在運行中補償所述有效長度的變化，其特征在于，調(diào)節(jié)裝置(13)包括改變定位螺栓(8)有效長度的、能機械運動的滑動楔(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯直機，其特征在于，所述滑動楔(18)能借助電動馬達(21)運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矯直機，其特征在于，所述電動馬達(21)通過傳動機構(gòu)(20)、特別是蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)與絲杠(19)協(xié)同工作，所述絲杠使滑動楔(18)運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的矯直機，其特征在于，能運動的滑動楔(18)與固定地與定位螺栓(8)或與棍支架(4、6)之一連接的配合楔(17)共同構(gòu)成楔調(diào)節(jié)機構(gòu)(13)，所述楔調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在輥支架(4、6)之一的定位螺栓(8)的的懸掛部(11)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的矯直機，其特征在于，滑動楔(18)和配合楔(17)設(shè)置在固定在輥支架(4、6 )之一的殼體(15 )或框架上，滑動楔(18 )能沿殼體(15 )或框架的朝向該輥支架(4、6)的側(cè)面(26)運動，并且配合楔(17)與相配的定位螺栓(8)的懸掛部(11)固定地連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的矯直機，其特征在于，用降低摩擦的流體填充殼體(15)或框架。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的矯直機，其特征在于，滑動楔(18)在其兩個楔面(23)中的至少一個上設(shè)有滾架。所述滾架包括多個支承在保持架(29)中的滾子(27)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的矯直機，其特征在于，保持架(29)在滑動楔(18)上和/或在配合楔(17)上被強制引導(dǎo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的矯直機，其特征在于，設(shè)有用于檢測定位螺栓(8)有效長度變化的監(jiān)控裝置(14)，該監(jiān)控裝置與調(diào)節(jié)裝置(13)協(xié)同工作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的矯直機，其特征在于，監(jiān)控裝置(14)設(shè)計成與調(diào)節(jié)裝置(13)協(xié)同工作，從而使得定位螺栓(8)有效長度的直到最大伸長量的提高通過滑動楔(18)的運動得到補償。
【文檔編號】B21D1/02GK103785713SQ201310449739
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】弗蘭茲·穆勒來勒 申請人:德國科來機械制造有限公司