分解式卷筒的制作方法

专利名称：分解式卷筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种分解式卷盘或卷筒结构，该分解式卷盘或卷筒用于存储和运输细长柔性材料、诸如线材或缆线。
背景技术：
分解式卷盘或卷筒通常包括分开的凸缘和桶部分，该分开的凸缘和桶部分在使用期间锁定在一起且可在需要的时候分开。已知多种形式的分解式卷筒。Chiorgno等人的US7, 510, 138和US2009/0261195示出各种分解式卷筒结构，这些分解式卷筒结构包括两件式锁定机构以将柱形桶固定至凸缘。锁定机构包括穿过凸缘的壁突出的带键元件。内侧部分接合在桶的端部内，并且内侧部分包括与在外侧部分上的带键元件匹配的内部结构。在桶的内侧部分的外侧壁上设置止挡件。内侧部分相对于外侧部分的转动导致带键元件的匹配接合并锁定桶和凸缘。Derendal的US2007/0262192和US2007/0181739示出在桶的端部上具有向外突出
的锁定突出物的分解式卷筒结构。这些突出物插入在凸缘壁内分开的凹部内。在每个锁定突出物上形成旋钮，该旋钮定位成当桶相对于凸缘转动时旋钮接合在狭槽内。在桶的端部上形成柔性保持构件，每个柔性保持构件具有轴向向外延伸的小块。小块与在凸缘表面中的插座接合。Hafner的US6, 089, 500不出一种分解式卷筒，该卷筒具有在毂与凸缘之间的插栓式管接头。一系列保持元件定位在桶端部的外侧表面上。保持元件与形成在凸缘中的圆形凹部的壁上的相应一系列向内突出锁定元件锁定。Cragg的US3, 468，492示出一种卷绕卷筒结构，该卷绕卷筒结构带有至少一个以可松开的方式锁定至桶的凸缘。中心毂形成在桶的卷绕表面内。该毂包括一系列间隔开的凸耳，这些凸耳接合在狭槽内，狭槽与在凸缘中的中心开口相邻形成。凸耳转动到锁定位置将凸缘固定至桶。在凸缘的表面中形成柔性棘爪构件。棘爪与在桶的端部上形成的槽口接
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发明内容
根据本公开内容，提供了一种分解式卷筒，该类型卷筒具有桶和与桶分开形成的至少一个凸缘。该桶由纵向轴线、围绕纵向轴线的大体环形卷绕表面以及形成在桶的至少一轴向端上的插入部分限定。在卷筒的一方面，插入部分包括与桶的轴向端间隔开并从卷绕表面径向突出的环形环。该凸缘包括支承表面和形成在支承表面内的接纳通道。设置接纳通道用于接纳桶的插入部分以形成完整卷筒。接纳通道包括接纳桶的轴向端的第一部分和接纳插入部分的环形环的第二部分。通道的第二部分凹陷在支承表面内，使得当桶的轴向端插入接纳通道时环形环与在凸缘上的支承表面对准且优选地平齐对准。形成锁定机构作为桶和凸缘的一部分。锁定机构包括用于将桶的插入部分轴向固定在凸缘的接纳通道内的装置。
在卷筒的另一方面，锁定机构形成为将桶的插入部分以可松开的方式固定在接纳通道的第一部分内。锁定机构可包括形成在接纳通道内的至少一个向内突出的凸缘突出物和至少一个径向向外指向的桶突出物。突出物优选地被构造成在接纳通道内彼此轴向重叠，以防止所述桶从所述通道轴向抽出。在卷筒的另一方面，锁定机构可包括用于固定在接纳通道内桶相对于凸缘的径向位置。该固定装置可采用在凸缘上的可挠曲锁定突出物和桶在轴向端上的相应接合装置的形式。该接合装置可采用例如形成在桶上的槽口和突起的形式。桶端部优选地可在接纳通道内转动至可挠曲突出物与接合装置接合的位置。可挠曲突出物包括与在桶上的接合装置匹配的接合表面。在突出物上可形成突起，该突起与在桶的端部上槽口接合。可替代地，可在突出物中形成接纳狭槽用于与在桶端部上的突起接合。突出物与接合装置之间的接合优选地以摩擦的方式锁定桶相对于凸缘的径向位置。卷筒的桶部分优选地由热塑性材料一体模制，并可包括由卷绕表面的侧壁限定的大体中心中空部。优选地,每个凸缘部分也一体模制。因此，卷筒优选地由最少数量的部件组装而成。在卷筒的另一方面，在凸缘内的接纳通道可包括内部支承壁，该内部支承壁被定位成在插入部分处装配在中心中空部内。在向内指向的锐角处可形成该支承壁。支承壁的角度优选地形成桶的至少一部分内壁之间的空间。此外，可从支承壁向内形成多个支承肋， 用于在结构上加固支承壁。在卷筒的另一方面，接纳通道可包括形成在向外指向的锐角处的外壁。该桶还可包括与轴向端相邻从插入部分径向向外指向的延伸支脚。该延伸支脚优选地从环形环径向向外定位在桶上。当桶的插入端固定在接纳通道内时，支脚优选地接合接纳通道的外壁。锁定机构的固定装置部分可至少部分形成在桶端部上的支脚内，支脚形成槽口用于接纳在可挠曲突出物端部上的突起。在卷筒的另一方面，接合装置可包括形成在桶的延伸支脚部分内的槽口。此外，锁定机构的轴向固定装置可包括由突起限定到接纳沟槽内的外侧部分。该突起优选地以摩擦的方式与延伸支脚接合来相对于凸缘轴向固定桶，摩擦力允许桶的移除。延伸支脚和环形环优选地形成轴向固定装置的内侧部分。外侧部分形成在接纳通道的外壁上用于摩擦接合在内侧部分内。多个间隔开的延伸支脚可设有从桶的轴向端径向向外的每个突起。此外， 可设置多个间隔开的突起，每个突起被构造成当桶在接纳通道内转动时每个突起以轴向重叠的关系与相应延伸支脚对准。结合附图，本发明的其它特征和特征的组合将从以下详细说明书中变得明显。


为了图示本概念的目的，附图示出目前优选的形式。应当理解，本发明并不限于附图中所示的具体布置和手段。图I示出根据一个或多个公开实施例的卷筒的实施例的透视图。图2示出图I的卷筒的分解透视图。图3示出图I和2的卷筒的一部分的局部剖视图。图4示出在图1-4的卷筒的凸缘与桶之间连接部分的剖视图。
图5示出图1-3的卷筒的凸缘部分的外侧表面的局部透视图。图6示出在与图5所截取的径向位置不同的径向位置处的剖视图，该视图示出在图1-4的卷筒的凸缘与桶部分之间连接的另一部分。图7示出卷筒的桶部分的实施例的透视图。图8示出图7所示的桶的端部的一部分的放大正视图。图9示出用于与图7和8所示的桶匹配的凸缘部分实施例的平面图。图10示出图9所示凸缘的局部透视图。图11示出沿线11-11截取的图8和9的凸缘的一部分的剖视图。
具体实施例方式在附图中,相同的附图标记标示相同的元件,示出由标记10标示的分解式卷筒的实施例。总体上如图I所示，卷筒10由桶12和一个或多个凸缘14构成。在附图中示出两个凸缘14，但如果需要的话功能性卷绕卷筒可仅包括单个凸缘。所示的桶12由大体绕纵向轴线18形成的环形卷绕表面16限定。凸缘14包括向内朝桶12的卷绕表面16指向的支承表面20。卷绕表面16和支承表面20形成接合表面，用于待卷绕在卷筒10上的细长材料 (未示出)。在图2中，在其构成部分分开的情况下示出卷筒10。如图所示，桶12包括在每个纵向端24上的插入部分22。在每个凸缘14的支承表面20内形成有呈大致圆形形式的接纳通道26。下文描述凸缘中的一个凸缘到桶的一端的连接。应当理解，在优选的两个凸缘的结构中，每个凸缘将以类似方式形成，桶的每端也将一样。此外，桶结构优选地为一体模制。类似地，凸缘也优选地具有一体模制的结构。在图3中，示出桶12在轴向端24上的插入部分22与凸缘14的接纳通道26的相互作用。在剖视图中示出桶12具有径向向外指向并围绕纵向轴线18的卷绕表面16。桶 12的内部部分限定具有内壁28的柱形中心中空部，内壁28优选地为柱形。所示圆形通道 26包括与外壁32径向向内间隔开的内部支承壁30。如下文进一步详述的，内壁30与外壁 32之间的间隔形成插入部分22来接纳桶12的轴向端24。内壁30的内部放射状地设置加固肋34，凹部的其余部分敞开。如图所示，在凸缘的后部(与支承表面相反)上设有多个径向肋以加固凸缘。此外，在凸缘的中心部分的壁中设置各种孔或开口。这些开口可为卷筒的驱动装置提供接合，并且在使用和组装期间为拿持卷筒提供抓持孔。桶12的插入部分22包括轴向端部分36和从桶12的卷绕表面16向外径向突出的环形环38。轴向端部分36装配在通道26内，并定位在内部支承壁30与外壁32之间。 环形环38与桶12的轴向端36间隔开并与凸缘14的支承表面20匹配。图4中示出桶12的插入部分22在接纳通道26内相对定位的剖视图。插入部分 22的轴向端36定位在内部支承壁30与外壁32之间的通道26内。向外指向的桶突出物或延伸支脚40形成在轴向端36上并从桶表面16突出。如图2所示，多个延伸支脚40围绕桶12的端部的周界设置。每个延伸支脚40设置在间隔开的位置处。如图4所示，优选地在内部支承壁30与桶12的内壁28之间设置一段间距。该间距部分地由内部支承壁30相对于内部桶壁28的向内锥度42形成，内部桶壁28优选地平行于纵向轴线并与纵向轴线18同心。所示的接纳通道26的外壁32相对于桶壁16、且因此相对于桶12的纵向轴线18成角度44。外壁32的角度44相对于与纵向轴线18平行的线可在10至15度范围内，且可大于内部支承壁30的锥度42。环38的径向突出优选地大于延伸支脚40从桶表面16的突出。环38的顶表面46 与凸缘14的支承表面20匹配且平齐对准，形成连续表面。这样，接纳通道26形成用于接纳桶12的轴向端24的第一部分和用于接纳桶12的插入部分22的环形环38部分的第二部分。环38的突出末端60符合接纳通道26的外壁32的接纳边缘62。因此，接纳通道26 的第二部分凹陷在凸缘14的支承表面20内。环末端60与接纳边缘62的匹配为环38提供轴向支撑。在环38下方形成接合空间50。在图4的剖视图中，接合空间50进一步由延伸支脚40的位置限定。卷筒10进一步包括形成在桶12与凸缘14之间的锁定机构，用于固定桶12的插入部分22在凸缘14的接纳通道26内的位置。在图5所示的实施例中，锁定机构可包括用于固定桶12在凸缘14的接纳通道26内的径向位置的装置。在凸缘14的本体上设置凸缘突出物48。该凸缘突出物48形成在凸缘14的壁内的开口 51内。该凸缘突出物48从固定基部54悬臂伸出并相对可挠曲，使得凸缘突出物48的头部部分52可离开凸缘本体的法向面移动。凸缘突出物48与桶12的端部接合以固定桶12在接纳通道26内的径向位置。在图6中，在剖视图中示出凸缘突出物48，其中头部部分52接合在形成在延伸支脚40的底表面上的槽口 56内，延伸支脚40在桶12的端部上。槽口 56包括限定的侧壁 (未示出)，使得突出物头部部分52在所有侧上接合。由于悬臂伸出的凸缘突出物48的弹性力以及头部部分52和槽口 56的形状，突出物48的头部部分52的接合锁定在延伸支脚 40的槽口 56内。凸缘突出物48与桶14的插入部分22的接合优选地抵抗桶12与凸缘14 之间的转动运动。还如图6所示，锁定机构可进一步包括用于将桶12的插入部分22轴向地固定在凸缘14的接纳通道内的装置。固定装置的外侧部分由一个或多个径向向内的突起或通道突出物58形成。突起58形成在接纳通道26的外壁32上。固定装置的内侧部分或固定装置由环38与在桶12的轴向端36上的延伸支脚40之间的接合空间50 (还参见图4)形成。 可通过桶12相对于凸缘14的径向转动使延伸支脚40和突起58接合在接纳通道26内。通道26内每个延伸支脚40与相应突起58之间的交叠将桶12与凸缘14轴向固定，且每个延伸支脚40与相应突起58之间的交叠优选地是摩擦接合。如图2的分解图所示，在通道26内形成多个向内指向的突起58。突起58优选地围绕在通道26内的外壁32等距间隔开。桶12设有相应数量的延伸支脚40，延伸支脚40 也绕桶的轴向端36的周界间隔开。该间隔在突起58和延伸支脚40在通道26内交替的情况下允许桶插入部分22轴向插入通道26内。桶12相对于凸缘14的径向转动使每个单独的延伸支脚40移动到相应的突起58下方以将凸缘14轴向锁定至桶12。可设计突起58和延伸支脚40的表面的尺寸并使突起58和延伸支脚40的表面形成为创建摩擦接合作为交叠关系的一部分。突起58在接合空间50内的该摩擦锁定进一步将桶12与凸缘14固定在一起，抵抗部件的径向转动。如讨论的，通过将凸缘突出物48与在延伸支脚40中的槽口 56 接合形成的固定装置固定桶12在凸缘14的通道26内的径向位置。单个突出物48设置在凸缘12上并定位在两个向内指向的突起58之间的接纳通道26的区域内。凸缘14与桶之间的锁定机构优选地是可松开的。凸缘48的挠性允许头部部分52离开头部部分52在槽口 56内的接合位置移动，允许凸缘14与桶12相对转动，直到该转动使延伸支脚40移入与在通道26内间隔开的突起58相邻的区域为止。一旦延伸支脚40不再与突起58交叠，桶12的插入端22可从通道26轴向抽出并与凸缘14分离。所示出和描述的卷筒10是两个或三个部件的有效组件并形成桶12与凸缘14之间的结合，该结合足够牢固以符合或超过工业强度要求。通过桶12相对于凸缘14转动形成该组件。通过桶插入部分22的元件与在接纳通道26内的结构的接合进一步将两个部分锁定在位。桶轴向端36的锁定突出物48接合可进一步松开用于卷筒元件的拆分。突出物 48的运动取决于突出物的挠曲。分解可包括分解断开突出物以允许转动和松开。由桶的卷绕表面与凸缘的支承表面相交形成的角部常常产生在已知卷筒结构内的应力集中。由于正常使用(和停用)产生的应力可进一步引起组件(或模塑部分)的没有预期到的失效。在桶/凸缘相交区域中的材料疲劳可致使对缠绕在卷筒上材料的损坏， 或造成缠绕(或展开)操作中的障碍。在所示实施例中，在环38与桶12的卷绕表面16相交处设置圆角。环30的径向延伸部形成凸缘支承表面20的起点并分散应力，该应力可能由凸缘14从与桶壁14相交处挠曲造成。外壁32的角度44也可用于减小应力集中。在凸缘上接纳表面62和环38的端部60的支承用于减小环38上的应力。此外，桶12的插入部分22与凸缘的接纳通道26的接合的尺寸关系优选地将桶固定至凸缘以形成相对刚性的卷筒结构。在图7-11中，示出一些与之前的附图所示结构特征不同的结构特征的桶和凸缘组合。在图7中，示出桶12’具有柱形卷绕表面16’和在每个端部上的插入部分22’。插入部分22’由与桶12’的轴向端36’间隔开的环形环38’和围绕轴向端36’的周界的多个延伸支脚40’限定。在桶的轴向端36’上，在相邻延伸支脚40’之间，设置多个接合装置56’。 如图8中更具体地所示的，由定位在桶12’的轴向端36’内两个切口 66之间的突起64形成接合装置56’。接合装置56’与在凸缘上额外的结构(参见图9-11，如下文讨论的)接合，以在接合装置56’锁定至凸缘时固定桶12’的径向位置。在图9中，示出凸缘14’具有支承表面20’的一面，该支承表面20’围绕图7和8 的桶12’的插入部分22’的接纳通道26’。接纳通道26’类似于图1_6的接纳通道，具有内部支承壁30’、外壁32’以及围绕限定的通道26’间隔开的多个向内突出的突起58’。可挠曲突出物48’被限定在凸缘14’中并位于两个锁定突起58’之间。可挠曲突出物48’的头部52’包括形成为与在桶12’的轴向端36’上的突起65接合的开口 68。在图10中，示出凸缘14’与图7和8的桶12’的端部接合的一部分。可挠曲突出物48’包括开口 68并在接纳通道26’内对准，该接纳通道26’在两个向内突出的突起58’ 之间的空间内。当桶端部36’在接纳通道26’内转动时，延伸支脚40’转动到通道26’底部与向内突出突起58’之间的空间内。在通道内的延伸支脚40’与向内突起58’的交叠用作桶12’和凸缘14’的轴向锁定机构。在图10的视图中，示出两个延伸支脚40’在开口内，开口形成在凸缘14’的本体内。在桶12’和凸缘14’的相对转动期间发生桶12’和凸缘14’的进一步锁定。在桶12’的轴向端36’上的突起64中的一个突起(图7和8)移动至与可挠曲突出物48’接触。突出物48’挠曲以允许突起64移动至与开口 68对准。一旦对准，突起64接合在开口 68内且桶12’与凸缘14’的径向位置被固定。图11中示出在凸缘14’上的可挠曲突出物48’与在桶12’的轴向端36’上的突起64的接合。两个切口 66 (参见图8)允许一旦突起64位于在突出物48’端部上的开口 68内，突出物48’即挠曲至其正常位置。环38’与可挠曲突出物48’间隔开。尽管在本发明实施例的结构中有一些不同，但环38’的端部以图4和6所示方式与凸缘的支撑表面接合并平齐对准。此外，在本实施例中，在环38’与桶壁相交处示出圆角，圆角也如上文所讨论。优选的是，卷筒实施例的结构由最少数量的部件形成。因此，图I和2所示的卷筒包括单个桶部分和两个凸缘部分。桶部分优选地由诸如苯乙烯、石蜡或聚合材料的组合的热塑性材料注塑成型。此外，桶的结构优选地为一体模制。每个凸缘部分也为一体模制。模塑的部分的表面和结构元件优选地布置成在最少的运动和最少的模塑部分的情况下允许模塑部分从部件抽出。已经关于本发明的多个示例性实施例描述和说明了本发明。从前述内容本领域的技术人员应当理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可对本发明进行各种其它改变、省略和增加，本发明的范围由前述权利要求书描述。
权利要求
1.一种分解式卷筒，包括桶，所述桶具有纵向轴线，围绕所述纵向轴线的大体环形卷绕表面，以及形成在所述桶的至少一个轴向端上的插入部分，所述插入部分包括与所述轴向端间隔开并从所述卷绕表面径向突出的环形环；至少一个凸缘，所述凸缘具有支承表面，形成在所述支承表面内的接纳通道，所述接纳通道用于接纳所述桶的所述插入部分， 所述接纳通道包括用于接纳所述桶的所述轴向端的第一部分，以及用于接纳所述插入部分的所述环形环的第二部分，所述第二部分凹入所述支承表面内，使得当所述桶的所述轴向端插入所述接纳通道中时所述环形环与所述凸缘上的所述支承表面匹配并对准；以及形成在所述桶与所述凸缘之间的锁定机构，所述锁定机构包括用于将所述桶的所述插入部分轴向固定在所述凸缘的所述接纳通道内的装置。
2.如权利要求I所述的分解式卷筒，其中所述锁定机构以可松开的方式将所述桶的所述插入部分固定在所述接纳通道的所述第一部分内。
3.如权利要求I所述的分解式卷筒，其中所述轴向固定装置包括内侧部分和外侧部分，所述内侧部分和外侧部分限定突起和插座，所述突起和插座在所述接纳通道内以摩擦的方式彼此接合，以便以可移除的方式固定所述桶相对于所述凸缘的轴向和径向位置。
4.如权利要求I所述的分解式卷筒，其中所述桶由热塑性材料一体模制。
5.如权利要求I所述的分解式卷筒，其中所述桶包括由所述卷绕表面的内壁限定的大体中心中空部。
6.如权利要求5所述的分解式卷筒，其中所述接纳通道进一步包括内部支承壁，所述内部支承壁被定位成与所述插入部分相邻地装配在所述中心中空部内。
7.如权利要求6所述的分解式卷筒，其中以向内指向的锐角形成所述内部支承壁，该角形成所述支承壁的至少一部分与所述桶的内壁之间的空间。
8.如权利要求6所述的分解式卷筒，所述分解式卷筒进一步包括从所述支承壁向内形成的多个肋，用于在结构上加强所述支承壁。
9.如权利要求7所述的分解式卷筒，其中所述接纳通道进一步包括外壁，该外壁以向外指向的锐角形成。
10.如权利要求I所述的分解式卷筒，其中所述桶包括延伸支脚，该延伸支脚与所述轴向端相邻地从所述插入部分径向向外指向。
11.如权利要求I或10所述的分解式卷筒，其中所述锁定机构进一步包括用于固定在所述接纳通道内所述桶相对于所述凸缘的径向位置的装置。
12.如权利要求11所述的分解式卷筒，其中所述固定装置包括在所述凸缘上的可挠曲锁定突出物和在所述桶的所述轴向端上的相对应的接合装置，所述桶端能在所述接纳通道内转动至所述可挠曲突出物与所述接合装置之间接合的位置。
13.如权利要求12所述的分解式卷筒，其中所述接合装置包括槽口，该槽口形成在所述桶的延伸支脚部分内。
14.如权利要求10所述的分解式卷筒，其中所述锁定机构的轴向固定装置包括由进入所述接纳通道中的突起限定的外侧部分，所述突起以摩擦的方式与所述延伸支脚接合，以便以可移除的方式固定所述桶相对于所述凸缘的轴向位置。
15.如权利要求14所述的分解式卷筒，其中所述延伸支脚和环形环形成所述轴向固定装置的内侧部分。
16.如权利要求15所述的分解式卷筒，其中所述外侧部分形成在所述接纳通道的外壁上，并且以摩擦的方式接合在所述内侧部分内。
17.如权利要求16所述的分解式卷筒，所述分解式卷筒进一步包括从所述桶的所述轴向端径向向外突出的多个间隔开的延伸支脚。
18.如权利要求17所述的分解式卷筒，所述分解式卷筒进一步包括多个间隔开的突起，每个延伸支脚被构造成当所述桶在所述接纳通道内转动时、以轴向重叠的关系与相对应突起对准。
全文摘要
提供一种分解式卷筒，其具有桶和与桶分开形成的至少一个凸缘。该桶具有插入端，该插入端包括与轴向端间隔开并从桶卷绕表面径向突出的环形环。该凸缘包括用于接纳桶的插入端以形成完整卷筒的接纳通道。接纳通道包括接纳桶的端部的第一部分和用于接纳环形环的第二部分。第二部分凹陷在支承表面内，使得环形环与凸缘上的支承表面对准。设置锁定机构，用于将桶的插入部分轴向固定在凸缘的接纳通道内。
文档编号B65H75/22GK102602750SQ201210006898
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月11日 优先权日2011年1月24日
发明者托马斯·霍克, 费奥多·巴拉诺夫 申请人:索诺科开发公司