專利名稱：帶有被電機驅(qū)動的線盤的螺旋纏繞機的制作方法
帶有被電機驅(qū)動的線盤的螺旋纏繞機 本發(fā)明涉及帶有被電機驅(qū)動的線盤的螺旋纏繞機。
螺旋纏繞機通常用于以不同數(shù)量纏繞橡膠、熱塑或PTFE管、鋼 質(zhì)、紡織或合成材料的絲線，巻繞量取決于直徑或使用的工作壓力， 目的是顯著增加管本身對壓力的耐性。
這種機器也用于屏蔽或保護電纜或數(shù)據(jù)傳輸，不僅保護電纜不受 電磁干擾而且增加耐磨性。
螺旋纏繞機通常由鋼盤或鋁盤構(gòu)成，所述盤根據(jù)所使用的線盤的 數(shù)量和尺寸可以是單個的也可以是成對的，并且被金屬架支撐，其上 設(shè)置有盤自身轉(zhuǎn)動所需的電機。
支撐件在盤上按不同層次以圓環(huán)形式設(shè)置，該支撐件上設(shè)有線盤， 該線盤含有用于覆蓋產(chǎn)品的絲線。
用于螺旋運動的線盤，無論帶有凸緣與否，可以直接由絲線的制 造商提供，不管絲線是由金屬材料、紡織材料、或合成材料制成，或 者，線盤可通過在重新纏繞操作后獲得，重新纏繞操作適合于是從制 造商提供的線盤上退繞絲線，并將與初始絲線相比有著不同特性的絲 線重新纏繞在線盤上。當機器的線盤小于或大于初始線盤時，需要重 新纏繞，以便使其更好地適應(yīng)螺旋巻繞纏繞機的機械性能技術(shù)特性， 或所覆蓋產(chǎn)品的技術(shù)特性。此外，還有可能發(fā)生的是，尺寸是相同的， 但機器的線盤具有不同的性能，或絲線需要另外的操作，因此需要重 新纏繞。
通常通過對線盤施加制動力以獲得絲線的張力，線盤的絲線通過 機械、磁性、電磁、電力、或氣動制動裝置，被要以平移運動進行纏 繞的管牽引，所述制動裝置連接有或多或少復(fù)雜的張力控制系統(tǒng)，以 維持所施加的制動力盡可能的均勻與恒定，因此，所有的絲線具有相 同的張力，因為這是使絲線在所覆蓋的產(chǎn)品上平行施放的主要特性之
4由于所覆蓋的產(chǎn)品通常由非硫化的橡膠、熱塑或PTFE管組成， 即表現(xiàn)出低耐壓性的材料，因此施加于絲線的張力必須盡可能的小， 以與絲線自身的耐彎曲性相適應(yīng)。
為了獲得高標準的生產(chǎn)，螺旋纏繞機的主要特性就是機器具有 盡可能最高的轉(zhuǎn)速性能，并且線盤具有盡可能最大的控制能力，然而 從滿線盤到空線盤，都要維持對絲線施加低并且恒定的張力，不管其 在盤上的位置(接近盤的轉(zhuǎn)動軸線的程度決定了不同的慣性力)以及 盤的轉(zhuǎn)速如何。
目前市場上現(xiàn)有的機器使用傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，因此在盤的轉(zhuǎn)動過 程中，根據(jù)施加于線盤的離心力，承受絲線張力的明顯波動，這自然 限制了機器本身的最大使用范圍，因此，或者限制了所使用的線盤尺 寸，或者限制了盤的轉(zhuǎn)速，這兩方面都會影響機器的產(chǎn)量，需要顯著 的更換線盤的停機時間，或限制轉(zhuǎn)速。
因此，本領(lǐng)域的現(xiàn)狀是，對重7-8kg帶有單根絲線的線盤總數(shù)為 100-160組的情況，允許達到的平均轉(zhuǎn)速為60-70轉(zhuǎn)；或者對重20-30kg 帶有多根絲線(3到6)的線盤總數(shù)為24-32組的情況，平均轉(zhuǎn)速為80-90 轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種螺旋纏繞機，既能提高產(chǎn)品的質(zhì)量又能 增加產(chǎn)品數(shù)量，該機器具有高轉(zhuǎn)速，但能保持絲線具有低并且恒定的 張力。
本發(fā)明的另一個目的是提供控制絲線張力的方法，用于保持絲線 具有低并且恒定的張力，即使在高轉(zhuǎn)速的情況下。
根據(jù)本發(fā)明，所述目的是通過尤其以有張力的絲線纏繞管形產(chǎn)品 的機器實現(xiàn)的，該機器包括設(shè)置在基架上以進行轉(zhuǎn)動的至少一個盤， 適合于驅(qū)動盤以進行轉(zhuǎn)動的電機，設(shè)置在與所述盤成一體的支撐件上 以進行轉(zhuǎn)動的多個線盤，以及用于在管形產(chǎn)品的纏繞過程中維持絲線 的恒定張力的張緊裝置，其特征在于，還包括多個與用于供給絲線的 各自線盤連接的驅(qū)動電機。
5本發(fā)明的這些特點以及其他特點將通過下文詳細描述的實施例變
得更清楚，所述實施例以非限制性的方式表示在附圖中，其中 圖l表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的螺旋巻繞機的正視圖； 圖2表示

圖1所示機器的側(cè)剖視圖3表示一對線盤的放大俯視圖，所述線盤各自帶有支撐件和電
機；
圖4表示沿圖3的線IV-IV的剖視圖5表示圖3所示物體的右視圖6表示圖3所示物體的左視圖7表示用于絲線的張力系統(tǒng)的示意圖8表示根據(jù)本發(fā)明螺旋巻繞機的第二實施例的側(cè)剖視圖9表示圖8所示機器的左視圖IO表示圖8所示機器的右視圖11表示圖8所示機器的俯視平面圖。
圖1-7所示的螺旋巻繞機包括一對面對耦合的圓盤51-52(圖2)， 其相對于水平轉(zhuǎn)動軸線在金屬架2上轉(zhuǎn)動；以及多個線盤3，其被兩 個乘兩個地安裝在支撐件4 (圖3 )上轉(zhuǎn)動。
每個線盤3由專用電機5驅(qū)動，每個支撐件4支撐兩個線盤3和 兩個電才幾5。
每個支撐件4包括一對導(dǎo)向輥7，用于由牽引裝置(未圖示)驅(qū) 動繞平移管20纏繞絲線8 (或絲線帶)。
絲線8或絲線帶的尺寸根據(jù)所覆蓋的管20而變化。 電機9驅(qū)動盤51-52轉(zhuǎn)動。
為每個線盤3提供裝配點10和帶有氣動鎖定裝置12的尾架11， 所述鎖定裝置12包括鎖定活塞13。
根據(jù)本發(fā)明的機器還包括多個主張力組件30(用于盤51的線盤3 ) 和張力傳輸組件31 (用于盤52的線盤3 )，組件30和31包括直動滑 輪14和導(dǎo)向滑輪17，直動滑輪14在回轉(zhuǎn)件15上樞轉(zhuǎn)，而回轉(zhuǎn)件15 連接在氣缸16的活塞上。所述滑輪14和17與盤51-52自身一起轉(zhuǎn)動
6(圖7)。
根據(jù)本發(fā)明的螺旋巻繞機還包括由氣動壓縮機50供給氣體的氣 壓罐18 (示意性地表示在圖7中)、比例閥40、允許通過操作比例閥 來設(shè)置氣壓的外部分壓計41、以及氣室或氣罐42，其從連接回轉(zhuǎn)件 15的氣缸16傳送和接收空氣。分壓計19控制電才幾5的轉(zhuǎn)動速度，由 此通過驅(qū)動器70控制線盤3的轉(zhuǎn)動，因此，協(xié)助保持絲線8具有恒定 的張力。
就所述操作而言，在開始時根據(jù)管20的平移速度(生產(chǎn)率)和所 需的絲線8的張力設(shè)定下列工作參數(shù) -盤51-52的轉(zhuǎn)速； -氣缸16的壓力。
連接絲線8的管20的前向移動將決定被滑輪14推動的回轉(zhuǎn)件15 的壓縮力，這樣通過壓縮活塞內(nèi)的空氣確定其退繞張力，反之，通過 驅(qū)動器70檢測回轉(zhuǎn)件15的位置，分壓計19控制電機以及與其連接的 線盤的轉(zhuǎn)速，由此控制絲線8的退繞速度。
本發(fā)明基于這樣的事實，通過對每個線盤3使用一個電機5,由 此通過電機5產(chǎn)生的推力轉(zhuǎn)動含有絲線8的線盤3,而不是在線盤3 上使用制動系統(tǒng)，消除了所有直接影響絲線張力并且指數(shù)倍地隨轉(zhuǎn)速 (因此也隨離心力)而增加絲線張力的機械阻力。這些機械阻力主要 包括線盤3的重量及其在卸載過程中的變化、軸承旋轉(zhuǎn)的阻力、和所 有用于控制線盤轉(zhuǎn)動的機械設(shè)備的阻力。
因此，這些因素與通過拉動纏繞在線盤上的絲線而使線盤轉(zhuǎn)動所 需的扭矩有直接關(guān)系，由此決定絲線上的最小張力。
這有很高的相關(guān)度，因為這樣的力根據(jù)線盤在盤51-52上的位置 (圖1)具有不同的影響程度，因為線盤繞盤51-52設(shè)置成圓形，并在 具有不同直徑的圓上，以便安裝覆蓋產(chǎn)品所需數(shù)量的線盤。
因此，離盤51-52的中心最近的線盤3承受的離心力比位于盤外 部的線盤要小得多，由此決定了繞機器中心最近或最遠的線盤上的絲 線之間的張力并不均衡。
7通過驅(qū)動線盤3轉(zhuǎn)動，并由此消除施加于絲線張力控制的力的影 響，可以獲得特別低的退繞張力(接近零)，隨著供給絲線，線盤的速 度不會降低，因為線盤的速度與線盤的重量、其在支撐盤上的位置、 和盤的轉(zhuǎn)速都是獨立的。
如上所述，通過張力組件30-31控制絲線的張力。各氣缸16根據(jù) 罐42和比例閥40引入的空氣壓力而改變其對牽引力的阻力，因此確 定施加于絲線自身的張力。
位于各張力組件30-31上的分壓計19檢測連接于氣缸16的活塞 的回轉(zhuǎn)件15的位置，并根據(jù)盤1的轉(zhuǎn)速和管20的前移速度，確定線 盤3的轉(zhuǎn)速，獨立于纏繞在線盤上的絲線的長度而維持該轉(zhuǎn)速恒定， 由此確定絲線退繞的線性速度。
因此，通過由分壓計41控制的比例閥40,簡單調(diào)節(jié)引入氣缸16 的空氣壓力，該系統(tǒng)可獲得相當于幾克級的絲線張力，優(yōu)選100-200 克，對于較大的絲線，可獲得高達幾千克的大張力，優(yōu)選10-15千克。
因此，各因素組合在一起能保持從空線盤到滿線盤所設(shè)定的張力 處于恒定值。
這種調(diào)整可以在操作步驟之前或整個過程中，即當機器停滯和轉(zhuǎn) 動時，通過外部控制來實現(xiàn)。
罐42 (示意性地表示在圖7中)位于線盤3的支撐盤51-52上， 根據(jù)活塞(以及回轉(zhuǎn)件15 )相對于其氣室的位置抽取或提供空氣，不 管活塞相對于其氣室的位置如何，可以保持各氣缸16內(nèi)有相同的氣 壓，因此，不管回轉(zhuǎn)件15的位置如何，使得來自安裝在盤上的各線盤 3的絲線8的張力平整。
本發(fā)明的特點包括，不僅可以使用尺寸相當大的線盤3以及長度 較大的管2,還可以通過消除線盤3重量對絲線8張力的影響而采用 較高的轉(zhuǎn)速，因此，顯著提高了生產(chǎn)量，也顯著減少了機器本身的調(diào) 整時間，因為既可以在工作時也可以在準備工作過程中改變所述機器 的轉(zhuǎn)速，但不改變絲線8的張力參數(shù)；同時，既可以在機器停滯時也 可以在機器轉(zhuǎn)動過程中改變絲線8的張力，但不會以任何方式影響絲
8線8的退繞速度。
該系統(tǒng)既可以應(yīng)用于帶單根絲線(每個線盤一根絲線)的螺旋線， 也可以應(yīng)用于帶多根絲線(每個線盤多根絲線，通常3-6組)的螺旋 線。
金屬架2可由電焊鋼架組成，其上設(shè)置有使盤轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機， 可以通過齒形傳動帶或串聯(lián)齒輪使盤轉(zhuǎn)動。
在螺旋巻繞機帶有多個線盤的情況下，所述架2可安裝有兩個對 立設(shè)置并反轉(zhuǎn)的盤，每個盤具有24或32個線盤，或如本實施例所述 的單根絲線的情況下，安裝以相同方向轉(zhuǎn)動的兩個成對耦合盤。
這樣，線盤既可以設(shè)置在前盤51上，也可以設(shè)置在后盤52上， 后盤52的絲線8被驅(qū)動，與來自前盤51的絲線一起在機器前部聚集， 在那里，設(shè)置適合于將絲線自身施放于管上的絲線驅(qū)動襯套。當使用 單根絲線線盤時，最常使用的構(gòu)型是103-106-120-144-160根絲線，但 不限于此，因為根據(jù)特定的市場需求很容易調(diào)整機器的構(gòu)型，事實上 所述機器是基于組裝概念的設(shè)備。
從收集的數(shù)據(jù)看，在樣機實施測試期間，通過使用直徑為0.6mm 的高阻力鋼絲，已證明本發(fā)明的性能可顯著提高轉(zhuǎn)速和張力控制；所 述樣機使用常見的BP60型線盤，具有254mm的凸緣直徑，其上含有 的絲線總重等于28kg。
通過實例，可以證明該系統(tǒng)帶有總共160個BP型線盤并纏繞有 單根高阻力鋼絲的雙盤時，轉(zhuǎn)速可達IIO轉(zhuǎn)/分鐘；帶有裝配了總共103 個BP60型線盤并纏繞有單根高阻力鋼絲的雙盤時，轉(zhuǎn)速可達到140 轉(zhuǎn)/分鐘。
因此，相對于市場上的現(xiàn)有技術(shù)，所述特征在生產(chǎn)上具有顯著的 優(yōu)點，尤其是生產(chǎn)高壓或特高壓橡膠、熱塑或PTEF液壓管，例如， 采用EN856 4SP - EN856 4SH - EN856 R12 - R13 - R15 - SAE 100R9 -R10-R12-R13標準。
圖8-11表示根據(jù)本發(fā)明的螺旋巻繞機的第二實施例。 與上述實施例相比，根據(jù)平行于管20的平移運動方向的水平行，
9設(shè)置線盤3連同各自的電機5。
圖8所示的機器實際上帶有前盤101，后盤102、和三個中間盤 103。所述盤驅(qū)動水平支撐件4轉(zhuǎn)動，支撐件4支撐八個帶有各自電機 5的線盤3。
圖9表示的機器包括十二行每行八個線盤3和電機5，朝著盤 101-103的外部以恒定角距離設(shè)置。 其工作過程與前述實施例相似。
唯一的不同點在于，該實施例僅有主張力組件30。沒有對絲線具 有較大操作便利性的張力傳輸組件31。絲線8的路徑要簡單得多。 第二實施例便于使用較小的盤，因此可以減少所引入的慣性力。 對于需要更多數(shù)量的線盤3的機器，每個支撐件4可以增加線盤 3和各自電機5的數(shù)量，或者增加外圍支撐件的數(shù)量4，由此增加盤 101-103的直徑。
權(quán)利要求
1、用于纏繞管形產(chǎn)品(20)的機器，尤其是以有張力的絲線(8)纏繞管形產(chǎn)品(20)的機器，其包括設(shè)置在基架(2)上以進行轉(zhuǎn)動的至少一個盤(51-52，101-103)；用于驅(qū)動使盤(51-52)轉(zhuǎn)動的電機(9)；多個線盤(3)，其設(shè)置在與所述盤(51-52，101-103)成一體的支撐件(4)上以進行轉(zhuǎn)動；以及張緊裝置(18，30-31，40-42)，其適合于在纏繞管形產(chǎn)品(20)的過程中維持絲線(8)的恒定張力，其特征在于，還包括多個驅(qū)動電機(5)，其與適合于供給絲線(8)的各自線盤(3)連接；以及操作件(70)和分壓計(19)，其適合于控制絲線(8)從由電機(5)驅(qū)動的線盤(3)上的退繞速度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器，其特征在于，其包括由氣動壓縮機(50)供氣的氣壓罐(18);比例閥(40);在比例閥(40)上操作的外部分壓計(41)，其可以，沒定與回轉(zhuǎn)件(15)連接的氣缸(16)內(nèi)的氣壓，滑輪(14)在所述回轉(zhuǎn)件(15)上樞轉(zhuǎn)；氣管(42)，作為從氣缸(16)傳輸和接收空氣的氣罐；還提供控制電機(5)轉(zhuǎn)速的分壓計(19),由此通過操作件(70)控制線盤(3)的轉(zhuǎn)動，因此協(xié)調(diào)動作以保持絲線(8)的恒定張力。
3、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的機器，其特征在于，其包括多個水平支撐件(4)，其上設(shè)置有多個線盤(3)以及各自的電機(5)，它們以相對于盤(101-103)中心的恒定距離和相互之間恒定的角距離安裝在兩個或多個盤(101-103)的外周。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機器，其特征在于，其包括十二個支撐件(4)，每個支撐件(4)設(shè)有八個線盤(3)和八個電機(5)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l-2其中之一所述的機器，其特征在于，其包括多個水平支撐件(4)，每個支撐件(4)上設(shè)置有兩個線盤(3)和兩個電機(5),它們設(shè)置在單個盤(51， 52)上，以便于充分覆蓋整個盤(51， 52)的表面。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器，其特征在于，其包括一對以相同方向轉(zhuǎn)動的面對耦合盤(51-52)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器，其特征在于，包括一對以相反方向轉(zhuǎn)動的相面對的盤。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5-7其中之一所述的機器，其特征在于，其包括多個主張力組件(30)和張力傳輸組件(31)。
9、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的機器，其特征在于，線盤(3)的轉(zhuǎn)動軸線與盤(51-52， 101-103)的軸線垂直。
全文摘要
公開了一種尤其以有張力的絲線(8)纏繞管形產(chǎn)品的機器，該機器包括至少一個設(shè)置在基架(2)上以進行轉(zhuǎn)動的盤(51-52)；適合于驅(qū)動盤(51-52，101-103)以進行轉(zhuǎn)動的電機(9)；多個線盤(3)，其設(shè)置在與所述盤(51-52)成一體的支撐件(4)上以進行轉(zhuǎn)動；以及張緊裝置(18，30-31，40-42)，其適合于在管形產(chǎn)品(20)的纏繞過程中維持絲線(8)的恒定張力。所述機器還包括多個驅(qū)動電機(5)，其與適合于供給絲線(8)的各自線盤(3)連接；以及操作件(70)和分壓計(19)，其適合于控制絲線(8)從由電機(5)驅(qū)動的線盤(3)上的退繞速度。
文檔編號B65H81/00GK101678992SQ200880016363
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者路易吉·布萊姆比利亞, 馬里奧·納瓦 申請人:O.M.A.有限公司