[发明专利]用于滤除金属线中的缺陷的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种设备，用于在拉线期间或之后滤除金属线（优选钢线）中的线材缺陷。所述设备可以实施为现有拉线机的附加设备，或者可以将所述设备放置在卷线机上,以便在复卷期间检测损伤、弱点或其他线材缺陷。还公开了操作并调节所述设备的方法。

背景技术

金属线，尤其是高强度（超过2500N/mm²）、细径（比0.30mm细）钢线，越来越多地应用于各种应用。它们的应用不再局限于用于对例如卡车轮胎进行加强的钢帘线，在这种应用中，钢线增强轮胎带束层的刚度或者增强轮胎胎体的强度。高强度、细径的线材已用在以下应用中：用于增强电梯轿厢提升带的钢帘线；机械应用，例如加强同步带；甚至用作锯线来锯切贵重的、硬而脆的材料。

制备高强度和细径的钢线带来了许多特殊问题。低强度、粗径的线材（例如用于制备起重机吊索的线材）对原材料缺陷要宽松得多。例如，盘条中存在的不可变形的夹杂物对粗的低强度线材的影响要小于对细的高强度线材的影响，因为不可变形的夹杂物相对于线材总截面所占的面积在粗的低强度线材中比在细的高强度线材中要小得多。由于在拉线过程中的线材断裂，这种夹杂物会导致生产损失，当这种夹杂物被忽视地通过检验并且存在于最终产品中时甚至会造成更严重的后果。例如，电梯提升带中的断线会使具有该断线的提升带过早报废，因为线头会开始脱出提升带。在线锯切中，意外的线断裂会导致过程完全停止，并且损失宝贵的时间和材料。

因此申请人的座右铭是“把断裂保留在Bekaert”，即，最好是在线材生产过程中或之后不久检测并消除线材中的弱点，而非让消费者或最终用户面临损失或者甚至安全问题。

已经有用于检测线材的内部损伤或表面损伤的系统（大部分这些系统基于磁感应测量），但是这些系统仅仅标示是否有问题，而不会消除问题。消除问题最好是通过弱点处的断裂而滤除所有的弱点来实现。这可以通过以下来实现：通过使整个长度的线材连续经过测试装置，使线材在一定测试长度上经受最小测试张力。那么，在测试过程中发生的每处断裂就免除了消费者或最终用户最终遇到的断裂。

已经描述了使线材在拉拔之后不久连续进行“在线拉伸测试”的设备。参见例如JP2000167618，其中，线材在两个槽轮上引送，一个固定并且另一个可动，非常像滑轮组系统。通过静负载、气动或液压致动系统，在可动的槽轮上施加负载，从而在线材中产生拉应力。施加的拉应力水平介于使用期间施加在线材上的张力（当涉及锯线时，这是通过锯机施加在锯线上的张力）与线材断裂载荷的达约70%之间。

JP2007118067中描述了同一机械原理的替代应用。通过把力的水平增大到线材断裂载荷的40%至90%之间，据称可以减小线材中的拉伸残余应力。

这种槽轮系统的问题在于它们在拉线机或线材复卷机之后需要空间。用于控制张力大小的张紧控制系统也会占用比所期望更大的空间。因此发明人寻求占用更小空间的解决方案，这种解决方案可以容易地改装在现有的拉线机和/或卷线机上，并且其中，张力控制也很简单。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种设备，所述设备通过在缺陷处产生断裂来滤除拉拔后的金属线（优选钢线）中的缺陷，使得缺陷不会到达消费者或最终用户。又一个目的是提供一种设备，所述设备紧凑且能够容易地改装在现有的拉线机和/或卷线机上。另一个目的是提供一种控制简单的系统。本发明的最后一个目的是提供一种操作所述设备的方法。

根据本发明的第一方面，要求保护一种设备。所述设备包括两个绞盘。在本申请中，“绞盘”是具有平坦表面的槽轮（想象筒体），上面缠绕线材的完整圈或部分圈，用于通过线材与表面之间的摩擦来将力传递到在所述表面上行进的线材上。绞盘的平坦表面限定一定的直径。这些绞盘固定地或可旋转地安装在轴上并可以在轴上旋转。“固定地”的意思是在轴与绞盘之间不能相对旋转，“可旋转”的意思是绞盘与轴之间能相对旋转。

所述设备包括：具有第一绞盘直径D1的第一绞盘，安装在第一轴上；以及具有第二绞盘直径D2的第二绞盘，安装在第二轴上。术语“第一”和“第二”意味着顺序，“第一绞盘”应当是在使用期间线材在进一步行进（可以是经滑轮、槽轮和其他装置）到第二绞盘（线材在第二绞盘之后离开所述设备）之前首先到达的绞盘。这些轴本身是可旋转的，并且可以是从动的或非从动的。“从动”的意思是从参照系向轴（例如，通过直驱电机、皮带、蜗轮蜗杆、齿轮箱或任何其他种类的转矩传动装置）上施加旋转动力（即，转矩）。“非从动”的意思是轴在任何时候都可以自由旋转，例如，因为轴相对于参照系安装在轴承上。