專利名稱：帶有被電機驅動的線盤的螺旋纏繞機的制作方法
帶有被電機驅動的線盤的螺旋纏繞機 本發明涉及帶有被電機驅動的線盤的螺旋纏繞機。
螺旋纏繞機通常用于以不同數量纏繞橡膠、熱塑或PTFE管、鋼 質、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據傳輸，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成，所述盤根據所使用的線盤的 數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 設置有盤自身轉動所需的電機。
支撐件在盤上按不同層次以圓環形式設置，該支撐件上設有線盤， 該線盤含有用于覆蓋產品的絲線。
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螺旋巻繞纏繞機的機械性能技術特性， 或所覆蓋產品的技術特性。此外，還有可能發生的是，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雜的張力控制系統，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品上平行施放的主要特性之
4由于所覆蓋的產品通常由非硫化的橡膠、熱塑或PTFE管組成， 即表現出低耐壓性的材料，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。
為了獲得高標準的生產，螺旋纏繞機的主要特性就是機器具有 盡可能最高的轉速性能，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(接近盤的轉動軸線的程度決定了不同的慣性力)以及 盤的轉速如何。
目前市場上現有的機器使用傳統的制動系統，因此在盤的轉動過 程中，根據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，或者限制了盤的轉速，這兩方面都會影響機器的產量，需要顯著 的更換線盤的停機時間，或限制轉速。
因此，本領域的現狀是，對重7-8kg帶有單根絲線的線盤總數為 100-160組的情況，允許達到的平均轉速為60-70轉；或者對重20-30kg 帶有多根絲線(3到6)的線盤總數為24-32組的情況，平均轉速為80-90 轉。
本發明的目的是提供一種螺旋纏繞機，既能提高產品的質量又能 增加產品數量，該機器具有高轉速，但能保持絲線具有低并且恒定的 張力。
本發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，即使在高轉速的情況下。
根據本發明，所述目的是通過尤其以有張力的絲線纏繞管形產品 的機器實現的，該機器包括設置在基架上以進行轉動的至少一個盤， 適合于驅動盤以進行轉動的電機，設置在與所述盤成一體的支撐件上 以進行轉動的多個線盤，以及用于在管形產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 各自線盤連接的驅動電機。
5本發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表示根據本發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的示意圖8表示根據本發明螺旋巻繞機的第二實施例的側剖視圖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)， 其相對于水平轉動軸線在金屬架2上轉動；以及多個線盤3，其被兩 個乘兩個地安裝在支撐件4 (圖3 )上轉動。
每個線盤3由專用電機5驅動，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包括一對導向輥7，用于由牽引裝置(未圖示)驅 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所覆蓋的管20而變化。 電機9驅動盤51-52轉動。
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。
根據本發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和導向滑輪17，直動滑輪14在回轉件15上樞轉，而回轉件15 連接在氣缸16的活塞上。所述滑輪14和17與盤51-52自身一起轉動
6(圖7)。
根據本發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 來設置氣壓的外部分壓計41、以及氣室或氣罐42，其從連接回轉件 15的氣缸16傳送和接收空氣。分壓計19控制電才幾5的轉動速度，由 此通過驅動器70控制線盤3的轉動，因此，協助保持絲線8具有恒定 的張力。
就所述操作而言，在開始時根據管20的平移速度(生產率)和所 需的絲線8的張力設定下列工作參數 -盤51-52的轉速； -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推動的回轉件15 的壓縮力，這樣通過壓縮活塞內的空氣確定其退繞張力，反之，通過 驅動器70檢測回轉件15的位置，分壓計19控制電機以及與其連接的 線盤的轉速，由此控制絲線8的退繞速度。
本發明基于這樣的事實，通過對每個線盤3使用一個電機5,由 此通過電機5產生的推力轉動含有絲線8的線盤3,而不是在線盤3 上使用制動系統，消除了所有直接影響絲線張力并且指數倍地隨轉速 (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、軸承旋轉的阻力、和所 有用于控制線盤轉動的機械設備的阻力。
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動所 需的扭矩有直接關系，由此決定絲線上的最小張力。
這有很高的相關度，因為這樣的力根據線盤在盤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設置成圓形，并在 具有不同直徑的圓上，以便安裝覆蓋產品所需數量的線盤。
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通過驅動線盤3轉動，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 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 的回轉件15的位置，并根據盤1的轉速和管20的前移速度，確定線 盤3的轉速，獨立于纏繞在線盤上的絲線的長度而維持該轉速恒定， 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,簡單調節引入氣缸16 的空氣壓力，該系統可獲得相當于幾克級的絲線張力，優選100-200 克，對于較大的絲線，可獲得高達幾千克的大張力，優選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定的張力 處于恒定值。
這種調整可以在操作步驟之前或整個過程中，即當機器停滯和轉 動時，通過外部控制來實現。
罐42 (示意性地表示在圖7中)位于線盤3的支撐盤51-52上， 根據活塞(以及回轉件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內有相同的氣 壓，因此，不管回轉件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 較高的轉速，因此，顯著提高了生產量，也顯著減少了機器本身的調 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 的轉速，但不改變絲線8的張力參數；同時，既可以在機器停滯時也 可以在機器轉動過程中改變絲線8的張力，但不會以任何方式影響絲
8線8的退繞速度。
該系統既可以應用于帶單根絲線(每個線盤一根絲線)的螺旋線， 也可以應用于帶多根絲線(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，其上設置有使盤轉動的驅動電機， 可以通過齒形傳動帶或串聯齒輪使盤轉動。
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 立設置并反轉的盤，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，安裝以相同方向轉動的兩個成對耦合盤。
這樣，線盤既可以設置在前盤51上，也可以設置在后盤52上， 后盤52的絲線8被驅動，與來自前盤51的絲線一起在機器前部聚集， 在那里，設置適合于將絲線自身施放于管上的絲線驅動襯套。當使用 單根絲線線盤時，最常使用的構型是103-106-120-144-160根絲線，但 不限于此，因為根據特定的市場需求很容易調整機器的構型，事實上 所述機器是基于組裝概念的設備。
從收集的數據看，在樣機實施測試期間，通過使用直徑為0.6mm 的高阻力鋼絲，已證明本發明的性能可顯著提高轉速和張力控制；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，轉速可達IIO轉/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，轉速可達到140 轉/分鐘。
因此，相對于市場上的現有技術，所述特征在生產上具有顯著的 優點，尤其是生產高壓或特高壓橡膠、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表示根據本發明的螺旋巻繞機的第二實施例。 與上述實施例相比，根據平行于管20的平移運動方向的水平行，
9設置線盤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。所述盤驅動水平支撐件4轉動，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的數量，或者增加外圍支撐件的數量4，由此增加盤 101-103的直徑。
權利要求
1、用于纏繞管形產品(20)的機器，尤其是以有張力的絲線(8)纏繞管形產品(20)的機器，其包括設置在基架(2)上以進行轉動的至少一個盤(51-52，101-103)；用于驅動使盤(51-52)轉動的電機(9)；多個線盤(3)，其設置在與所述盤(51-52，101-103)成一體的支撐件(4)上以進行轉動；以及張緊裝置(18，30-31，40-42)，其適合于在纏繞管形產品(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)驅動的線盤(3)上的退繞速度。
2、 根據權利要求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，沒定與回轉件(15)連接的氣缸(16)內的氣壓，滑輪(14)在所述回轉件(15)上樞轉；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)轉速的分壓計(19),由此通過操作件(70)控制線盤(3)的轉動，因此協調動作以保持絲線(8)的恒定張力。
3、 根據上述任一權利要求所述的機器，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、 根據權利要求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)設有八個線盤(3)和八個電機(5)。
5、 根據權利要求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)上設置有兩個線盤(3)和兩個電機(5),它們設置在單個盤(51， 52)上，以便于充分覆蓋整個盤(51， 52)的表面。
6、 根據權利要求5所述的機器，其特征在于，其包括一對以相同方向轉動的面對耦合盤(51-52)。
7、 根據權利要求5所述的機器，其特征在于，包括一對以相反方向轉動的相面對的盤。
8、 根據權利要求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、 根據上述任一權利要求所述的機器，其特征在于，線盤(3)的轉動軸線與盤(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)纏繞管形產品的機器，該機器包括至少一個設置在基架(2)上以進行轉動的盤(51-52)；適合于驅動盤(51-52，101-103)以進行轉動的電機(9)；多個線盤(3)，其設置在與所述盤(51-52)成一體的支撐件(4)上以進行轉動；以及張緊裝置(18，30-31，40-42)，其適合于在管形產品(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 優先權日2007年5月18日
發明者路易吉·布萊姆比利亞, 馬里奧·納瓦 申請人:O.M.A.有限公司