专利名称：带有被电机驱动的线盘的螺旋缠绕机的制作方法
带有被电机驱动的线盘的螺旋缠绕机 本发明涉及带有被电机驱动的线盘的螺旋缠绕机。
螺旋缠绕机通常用于以不同数量缠绕橡胶、热塑或PTFE管、钢 质、纺织或合成材料的丝线，巻绕量取决于直径或使用的工作压力， 目的是显著增加管本身对压力的耐性。
这种机器也用于屏蔽或保护电缆或数据传输，不仅保护电缆不受 电磁干扰而且增加耐磨性。
螺旋缠绕机通常由钢盘或铝盘构成，所述盘根据所使用的线盘的 数量和尺寸可以是单个的也可以是成对的，并且被金属架支撑，其上 设置有盘自身转动所需的电机。
支撑件在盘上按不同层次以圆环形式设置，该支撑件上设有线盘， 该线盘含有用于覆盖产品的丝线。
用于螺旋运动的线盘，无论带有凸缘与否，可以直接由丝线的制 造商提供，不管丝线是由金属材料、纺织材料、或合成材料制成，或 者，线盘可通过在重新缠绕操作后获得，重新缠绕操作适合于是从制 造商提供的线盘上退绕丝线，并将与初始丝线相比有着不同特性的丝 线重新缠绕在线盘上。当机器的线盘小于或大于初始线盘时，需要重 新缠绕，以便使其更好地适应螺旋巻绕缠绕机的机械性能技术特性， 或所覆盖产品的技术特性。此外，还有可能发生的是，尺寸是相同的， 但机器的线盘具有不同的性能，或丝线需要另外的操作，因此需要重 新缠绕。
通常通过对线盘施加制动力以获得丝线的张力，线盘的丝线通过 机械、磁性、电磁、电力、或气动制动装置，被要以平移运动进行缠 绕的管牵引，所述制动装置连接有或多或少复杂的张力控制系统，以 维持所施加的制动力尽可能的均匀与恒定，因此，所有的丝线具有相 同的张力，因为这是使丝线在所覆盖的产品上平行施放的主要特性之
4由于所覆盖的产品通常由非硫化的橡胶、热塑或PTFE管组成， 即表现出低耐压性的材料，因此施加于丝线的张力必须尽可能的小， 以与丝线自身的耐弯曲性相适应。
为了获得高标准的生产，螺旋缠绕机的主要特性就是机器具有 尽可能最高的转速性能，并且线盘具有尽可能最大的控制能力，然而 从满线盘到空线盘，都要维持对丝线施加低并且恒定的张力，不管其 在盘上的位置(接近盘的转动轴线的程度决定了不同的惯性力)以及 盘的转速如何。
目前市场上现有的机器使用传统的制动系统，因此在盘的转动过 程中，根据施加于线盘的离心力，承受丝线张力的明显波动，这自然 限制了机器本身的最大使用范围，因此，或者限制了所使用的线盘尺 寸，或者限制了盘的转速，这两方面都会影响机器的产量，需要显著 的更换线盘的停机时间，或限制转速。
因此，本领域的现状是，对重7-8kg带有单根丝线的线盘总数为 100-160组的情况，允许达到的平均转速为60-70转；或者对重20-30kg 带有多根丝线(3到6)的线盘总数为24-32组的情况，平均转速为80-90 转。
本发明的目的是提供一种螺旋缠绕机，既能提高产品的质量又能 增加产品数量，该机器具有高转速，但能保持丝线具有低并且恒定的 张力。
本发明的另一个目的是提供控制丝线张力的方法，用于保持丝线 具有低并且恒定的张力，即使在高转速的情况下。
根据本发明，所述目的是通过尤其以有张力的丝线缠绕管形产品 的机器实现的，该机器包括设置在基架上以进行转动的至少一个盘， 适合于驱动盘以进行转动的电机，设置在与所述盘成一体的支撑件上 以进行转动的多个线盘，以及用于在管形产品的缠绕过程中维持丝线 的恒定张力的张紧装置，其特征在于，还包括多个与用于供给丝线的 各自线盘连接的驱动电机。
5本发明的这些特点以及其他特点将通过下文详细描述的实施例变
得更清楚，所述实施例以非限制性的方式表示在附图中，其中 图l表示根据本发明第一实施例的螺旋巻绕机的正视图； 图2表示
图1所示机器的侧剖视图3表示一对线盘的放大俯视图，所述线盘各自带有支撑件和电
机；
图4表示沿图3的线IV-IV的剖视图5表示图3所示物体的右视图6表示图3所示物体的左视图7表示用于丝线的张力系统的示意图8表示根据本发明螺旋巻绕机的第二实施例的侧剖视图9表示图8所示机器的左视图IO表示图8所示机器的右视图11表示图8所示机器的俯视平面图。
图1-7所示的螺旋巻绕机包括一对面对耦合的圆盘51-52(图2)， 其相对于水平转动轴线在金属架2上转动；以及多个线盘3，其被两 个乘两个地安装在支撑件4 (图3 )上转动。
每个线盘3由专用电机5驱动，每个支撑件4支撑两个线盘3和 两个电才几5。
每个支撑件4包括一对导向辊7，用于由牵引装置(未图示)驱 动绕平移管20缠绕丝线8 (或丝线带)。
丝线8或丝线带的尺寸根据所覆盖的管20而变化。 电机9驱动盘51-52转动。
为每个线盘3提供装配点10和带有气动锁定装置12的尾架11， 所述锁定装置12包括锁定活塞13。
根据本发明的机器还包括多个主张力组件30(用于盘51的线盘3 ) 和张力传输组件31 (用于盘52的线盘3 )，组件30和31包括直动滑 轮14和导向滑轮17，直动滑轮14在回转件15上枢转，而回转件15 连接在气缸16的活塞上。所述滑轮14和17与盘51-52自身一起转动
6(图7)。
根据本发明的螺旋巻绕机还包括由气动压缩机50供给气体的气 压罐18 (示意性地表示在图7中)、比例阀40、允许通过操作比例阀 来设置气压的外部分压计41、以及气室或气罐42，其从连接回转件 15的气缸16传送和接收空气。分压计19控制电才几5的转动速度，由 此通过驱动器70控制线盘3的转动，因此，协助保持丝线8具有恒定 的张力。
就所述操作而言，在开始时根据管20的平移速度(生产率)和所 需的丝线8的张力设定下列工作参数 -盘51-52的转速； -气缸16的压力。
连接丝线8的管20的前向移动将决定被滑轮14推动的回转件15 的压缩力，这样通过压缩活塞内的空气确定其退绕张力，反之，通过 驱动器70检测回转件15的位置，分压计19控制电机以及与其连接的 线盘的转速，由此控制丝线8的退绕速度。
本发明基于这样的事实，通过对每个线盘3使用一个电机5,由 此通过电机5产生的推力转动含有丝线8的线盘3,而不是在线盘3 上使用制动系统，消除了所有直接影响丝线张力并且指数倍地随转速 (因此也随离心力)而增加丝线张力的机械阻力。这些机械阻力主要 包括线盘3的重量及其在卸载过程中的变化、轴承旋转的阻力、和所 有用于控制线盘转动的机械设备的阻力。
因此，这些因素与通过拉动缠绕在线盘上的丝线而使线盘转动所 需的扭矩有直接关系，由此决定丝线上的最小张力。
这有很高的相关度，因为这样的力根据线盘在盘51-52上的位置 (图1)具有不同的影响程度，因为线盘绕盘51-52设置成圆形，并在 具有不同直径的圆上，以便安装覆盖产品所需数量的线盘。
因此，离盘51-52的中心最近的线盘3承受的离心力比位于盘外 部的线盘要小得多，由此决定了绕机器中心最近或最远的线盘上的丝 线之间的张力并不均衡。
7通过驱动线盘3转动，并由此消除施加于丝线张力控制的力的影 响，可以获得特别低的退绕张力(接近零)，随着供给丝线，线盘的速 度不会降低，因为线盘的速度与线盘的重量、其在支撑盘上的位置、 和盘的转速都是独立的。
如上所述，通过张力组件30-31控制丝线的张力。各气缸16根据 罐42和比例阀40引入的空气压力而改变其对牵引力的阻力，因此确 定施加于丝线自身的张力。
位于各张力组件30-31上的分压计19检测连接于气缸16的活塞 的回转件15的位置，并根据盘1的转速和管20的前移速度，确定线 盘3的转速，独立于缠绕在线盘上的丝线的长度而维持该转速恒定， 由此确定丝线退绕的线性速度。
因此，通过由分压计41控制的比例阀40,简单调节引入气缸16 的空气压力，该系统可获得相当于几克级的丝线张力，优选100-200 克，对于较大的丝线，可获得高达几千克的大张力，优选10-15千克。
因此，各因素组合在一起能保持从空线盘到满线盘所设定的张力 处于恒定值。
这种调整可以在操作步骤之前或整个过程中，即当机器停滞和转 动时，通过外部控制来实现。
罐42 (示意性地表示在图7中)位于线盘3的支撑盘51-52上， 根据活塞(以及回转件15 )相对于其气室的位置抽取或提供空气，不 管活塞相对于其气室的位置如何，可以保持各气缸16内有相同的气 压，因此，不管回转件15的位置如何，使得来自安装在盘上的各线盘 3的丝线8的张力平整。
本发明的特点包括，不仅可以使用尺寸相当大的线盘3以及长度 较大的管2,还可以通过消除线盘3重量对丝线8张力的影响而采用 较高的转速，因此，显著提高了生产量，也显著减少了机器本身的调 整时间，因为既可以在工作时也可以在准备工作过程中改变所述机器 的转速，但不改变丝线8的张力参数；同时，既可以在机器停滞时也 可以在机器转动过程中改变丝线8的张力，但不会以任何方式影响丝
8线8的退绕速度。
该系统既可以应用于带单根丝线(每个线盘一根丝线)的螺旋线， 也可以应用于带多根丝线(每个线盘多根丝线，通常3-6组)的螺旋 线。
金属架2可由电焊钢架组成，其上设置有使盘转动的驱动电机， 可以通过齿形传动带或串联齿轮使盘转动。
在螺旋巻绕机带有多个线盘的情况下，所述架2可安装有两个对 立设置并反转的盘，每个盘具有24或32个线盘，或如本实施例所述 的单根丝线的情况下，安装以相同方向转动的两个成对耦合盘。
这样，线盘既可以设置在前盘51上，也可以设置在后盘52上， 后盘52的丝线8被驱动，与来自前盘51的丝线一起在机器前部聚集， 在那里，设置适合于将丝线自身施放于管上的丝线驱动衬套。当使用 单根丝线线盘时，最常使用的构型是103-106-120-144-160根丝线，但 不限于此，因为根据特定的市场需求很容易调整机器的构型，事实上 所述机器是基于组装概念的设备。
从收集的数据看，在样机实施测试期间，通过使用直径为0.6mm 的高阻力钢丝，已证明本发明的性能可显著提高转速和张力控制；所 述样机使用常见的BP60型线盘，具有254mm的凸缘直径，其上含有 的丝线总重等于28kg。
通过实例，可以证明该系统带有总共160个BP型线盘并缠绕有 单根高阻力钢丝的双盘时，转速可达IIO转/分钟；带有装配了总共103 个BP60型线盘并缠绕有单根高阻力钢丝的双盘时，转速可达到140 转/分钟。
因此，相对于市场上的现有技术，所述特征在生产上具有显著的 优点，尤其是生产高压或特高压橡胶、热塑或PTEF液压管，例如， 采用EN856 4SP - EN856 4SH - EN856 R12 - R13 - R15 - SAE 100R9 -R10-R12-R13标准。
图8-11表示根据本发明的螺旋巻绕机的第二实施例。 与上述实施例相比，根据平行于管20的平移运动方向的水平行，
9设置线盘3连同各自的电机5。
图8所示的机器实际上带有前盘101，后盘102、和三个中间盘 103。所述盘驱动水平支撑件4转动，支撑件4支撑八个带有各自电机 5的线盘3。
图9表示的机器包括十二行每行八个线盘3和电机5，朝着盘 101-103的外部以恒定角距离设置。 其工作过程与前述实施例相似。
唯一的不同点在于，该实施例仅有主张力组件30。没有对丝线具 有较大操作便利性的张力传输组件31。丝线8的路径要简单得多。 第二实施例便于使用较小的盘，因此可以减少所引入的惯性力。 对于需要更多数量的线盘3的机器，每个支撑件4可以增加线盘 3和各自电机5的数量，或者增加外围支撑件的数量4，由此增加盘 101-103的直径。
权利要求
1、用于缠绕管形产品(20)的机器，尤其是以有张力的丝线(8)缠绕管形产品(20)的机器，其包括设置在基架(2)上以进行转动的至少一个盘(51-52，101-103)；用于驱动使盘(51-52)转动的电机(9)；多个线盘(3)，其设置在与所述盘(51-52，101-103)成一体的支撑件(4)上以进行转动；以及张紧装置(18，30-31，40-42)，其适合于在缠绕管形产品(20)的过程中维持丝线(8)的恒定张力，其特征在于，还包括多个驱动电机(5)，其与适合于供给丝线(8)的各自线盘(3)连接；以及操作件(70)和分压计(19)，其适合于控制丝线(8)从由电机(5)驱动的线盘(3)上的退绕速度。
2、 根据权利要求1所述的机器，其特征在于，其包括由气动压缩机(50)供气的气压罐(18);比例阀(40);在比例阀(40)上操作的外部分压计(41)，其可以，没定与回转件(15)连接的气缸(16)内的气压，滑轮(14)在所述回转件(15)上枢转；气管(42)，作为从气缸(16)传输和接收空气的气罐；还提供控制电机(5)转速的分压计(19),由此通过操作件(70)控制线盘(3)的转动，因此协调动作以保持丝线(8)的恒定张力。
3、 根据上述任一权利要求所述的机器，其特征在于，其包括多个水平支撑件(4)，其上设置有多个线盘(3)以及各自的电机(5)，它们以相对于盘(101-103)中心的恒定距离和相互之间恒定的角距离安装在两个或多个盘(101-103)的外周。
4、 根据权利要求3所述的机器，其特征在于，其包括十二个支撑件(4)，每个支撑件(4)设有八个线盘(3)和八个电机(5)。
5、 根据权利要求l-2其中之一所述的机器，其特征在于，其包括多个水平支撑件(4)，每个支撑件(4)上设置有两个线盘(3)和两个电机(5),它们设置在单个盘(51， 52)上，以便于充分覆盖整个盘(51， 52)的表面。
6、 根据权利要求5所述的机器，其特征在于，其包括一对以相同方向转动的面对耦合盘(51-52)。
7、 根据权利要求5所述的机器，其特征在于，包括一对以相反方向转动的相面对的盘。
8、 根据权利要求5-7其中之一所述的机器，其特征在于，其包括多个主张力组件(30)和张力传输组件(31)。
9、 根据上述任一权利要求所述的机器，其特征在于，线盘(3)的转动轴线与盘(51-52， 101-103)的轴线垂直。
全文摘要
公开了一种尤其以有张力的丝线(8)缠绕管形产品的机器，该机器包括至少一个设置在基架(2)上以进行转动的盘(51-52)；适合于驱动盘(51-52，101-103)以进行转动的电机(9)；多个线盘(3)，其设置在与所述盘(51-52)成一体的支撑件(4)上以进行转动；以及张紧装置(18，30-31，40-42)，其适合于在管形产品(20)的缠绕过程中维持丝线(8)的恒定张力。所述机器还包括多个驱动电机(5)，其与适合于供给丝线(8)的各自线盘(3)连接；以及操作件(70)和分压计(19)，其适合于控制丝线(8)从由电机(5)驱动的线盘(3)上的退绕速度。
文档编号B65H81/00GK101678992SQ200880016363
公开日2010年3月24日 申请日期2008年3月31日 优先权日2007年5月18日
发明者路易吉·布莱姆比利亚, 马里奥·纳瓦 申请人:O.M.A.有限公司