CN111132816B - 用于将带螺旋缠绕在管上的带缠绕装置 - Google Patents

Abstract

一种带缠绕装置(1)，包括管架(9)、卷保持器(11)、用于从卷(7)的内侧(7a)将带(3)引导至管(5)的外侧的引导装置(35)、以及用于使管架、卷保持器和引导装置相对彼此绕假想轴线旋转并沿假想轴线方向平移的移位装置，从而使带被从卷的内侧取出并被螺旋地缠绕至管的外侧。卷保持器(11)具有仅在外侧支撑卷的支撑装置(26)，该支撑装置由吸盘(27)形成。引导装置(35)由弹性螺旋形带引导件(37)形成，该弹性螺旋形带引导件(37)在操作期间以其一端(37a)弹性地推抵卷(7)的内侧(7a)，并且在操作期间以其另一端(7b)靠近管(5)。

Description

用于将带螺旋缠绕在管上的带缠绕装置

技术领域

本发明涉及一种用于将带从叠置的带绕成的卷上螺旋地缠绕至管上的带缠绕装置，其包括管架、卷保持器和移位装置，该移位装置用于使管架和卷保持器相对彼此绕假想轴线旋转并沿假想轴线方向平移，从而使带被从卷的内侧取出并被螺旋地缠绕至管的外侧。

背景技术

US 3296784A公开了这类带缠绕装置。在该已知的带缠绕装置中，来自卷盘的带被缠绕至带卷的外侧上，并且带卷的内侧上的带通过带引导件被引导至管且围绕管旋转，同时带缠绕装置和管在管的纵向方向上相对于彼此移动。带卷被卷绕在多个支撑辊上，上述多个支撑辊位于环上并且可在径向上移动。在相对平移过程中，在其上容纳有转向辊的环与同样紧固到该环上的转向辊一起围绕管旋转。当带从内侧解缠绕时，卷的内径增大，支撑辊向外移动。如果带几乎完全离开辊，则卷的自由端被暂时保持为静止，并且新的存储卷盘的端部被与该自由端部连接，与此同时支撑辊向内移动。随后，在带卷从其内侧解缠绕期间，当支撑辊相对于带卷旋转时，来自卷盘的带缠绕在带卷外侧，缠绕操作比解缠绕操作快3倍以上。在该已知装置中，带缠绕在管上，在管不旋转的情况下，具有支撑辊的环绕管旋转一周对应于带在管上缠绕一周，其中带卷将以较低的速度与环一起旋转，否则从带卷上缠绕出的带的部分就会过长。由于具有可移动的支撑辊，该已知的带缠绕装置具有复杂的结构，并且带从带卷上解缠绕并缠绕至管上的速度受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种前序部分所描述的类型的带缠绕装置，其比已知的带缠绕装置更简单，并且在该装置中，带能够以比已知的带缠绕装置更快的速度从卷(卷的内部)取出并缠绕至管上。为此，根据本发明的带缠绕装置的特征在于，卷保持器仅包括只在外侧支撑卷的支撑装置，优选地，该支撑装置包括吸盘。因此，该支撑装置形成该带缠绕装置的用于在缠绕操作期间支撑卷的唯一的支撑装置。辊的内部不由支撑辊或其它构件支撑，而是完全自由的。由于在卷的内部没有支撑辊，因此获得了简单的结构。通过仅在外侧支撑带卷(保持带卷)，可以将带从带卷中拉出，而不是从带卷中解缠绕。从带卷中拉出带的操作能够以比解缠绕更高的速度执行。而且，在将带从带卷中拉出的过程中，带不会受到任何阻力。

由于管和卷的相对旋转和平移运动，带从卷的内侧被拉出并被螺旋地缠绕在管上，因此带不是必需要在卷的内侧和管的外侧之间被引导。然而，为了更好地进行从卷中拉出带并在管上缠绕带的操作，优选地，根据本发明的带缠绕装置包括用于将带从卷的内侧引导至管的外侧的引导装置。取决于卷的内径和管的外径的直径差以及要螺旋缠绕在管上的带的螺距，当带被缠绕至管上的同时，卷必须顺时针或逆时针旋转，以获得所需的螺旋形状。由于卷的内径在操作期间增加，因此卷在操作期间的转速将被连续地调节。为此，带缠绕装置配备有控制装置。为此目的，可使用通常已知的合适的控制装置。

优选地，这类引导装置包括弹性螺旋形带引导件，在操作过程中，该弹性螺旋形带引导件以螺旋形状的最大直径处的一端抵靠在卷的内侧上，而另一端在操作过程中靠近管。该带引导件在靠近所述另一端处与移位装置相连，在该实施例中，移位装置不仅使卷和管相对于彼此旋转和平移，还使得卷保持器和管架两者以及引导装置相对于彼此平移和旋转。

优选地，带引导件是在平面内延伸的螺旋形。该螺旋也可以是具有连续增大(或减小，取决于观察方向)的直径的三维(螺旋)形状，(或二维螺旋沿轴向被拉开后的形状)，使得带可以更好地被引导至管。这部分取决于带的性质。

优选地，移位装置使管架在轴向上相对于卷保持器和引导装置平移，而且优选地，移位装置使卷保持器和引导装置在相同方向上以不同的速度旋转。

根据本发明的带缠绕装置的一个实施例的特征在于，带缠绕装置还包括用于将带紧固到管的紧固单元，该紧固单元包括平行于管并与管间隔开的转向辊，转向辊将管的带并且将带再次引导回管，紧固单元还包括位于管和转向辊之间并且位于从管延伸至转向辊的带部分和从转向辊延伸回到管的带部分之间的紧固件，紧固件用于加工带的朝向管的一侧，并且紧固件包括用于使转向辊与加热装置一起围绕管旋转的旋转装置。在紧固单元中，使带离开管，并且在带的将会被再次粘附到管的一侧进行加工处理(例如施加粘合剂层)，然后带被再次缠绕在管上。

应注意的是，紧固件不仅可以与上述紧固单元一起使用，而且可以用于任何其它的将带螺旋地缠绕至管上的带缠绕装置中，例如可以用在已知的带缠绕装置中。

优选地，紧固件被设计为加热装置，该加热装置软化或熔化带的内侧，从而使其粘附至管上。优选地，紧固单元还包括用于在加热之后将带压靠在管上的压辊，压辊与转向辊和加热装置一起围绕管旋转。优选地，在容纳有转向辊和紧固件的真空室中进行带与管的紧固。由于不是像通常那样在将带从卷输送到管的过程中进行紧固，而是在带被缠绕至管上之后再进行紧固，紧固可以在相对较小的真空室中进行，否则整个卷将需要被容纳于大得多的真空室中。

除了所述带之外，还可以在管上和/或已缠绕的带的顶部上以相同或不同的螺距来缠绕另外的带(例如以相反方向缠绕)，为此，根据本发明的带缠绕装置的进一步实施例包括另外的卷保持器以及另外的移位装置，该另外的移位装置用于使管架和另外的卷保持器相对彼此绕假想轴线旋转并沿假想轴线方向平移，从而使另外的带被从另外的卷的内侧取出并被螺旋地缠绕至管的外侧和/或已经缠绕在管上的带的顶部，此外，紧固单元包括另外的转向辊，该另外的转向辊平行于管并与管间隔开，该另外的转向辊将该另外的带引导离开管并且将该另外的带再次引导回管，紧固单元还包括存在于管和另外的转向辊之间的另外的紧固件，其中旋转装置使另外的转向辊与另外的紧固件一起围绕管旋转。

根据本发明的带缠绕装置的另一实施例的特征在于，带缠绕装置还包括卷绕单元，该卷绕单元包括展开芯轴，来自卷盘的带在展开芯轴上被卷起，并且卷绕单元包括用于使展开芯轴旋转的卷绕装置。当带从一个卷被缠绕时，后续的带被卷绕成新的卷。一旦一个卷接近排空时，卷绕在展开芯轴上的带就被移动到支撑装置上，并且新卷的内端被连接到接近排空的旧卷的外端，并且新卷被放置到卷保持器中。然后，展开芯轴收缩并向回移动，从而使得另一新的卷能够继续被卷绕在展开芯轴上。

带可以是刚性的，并且当带被卷绕成卷时，带在卷上弹性弯曲，该弹性弯曲的带压靠在存具有更大直径上的卷层上。在这种情况下，仅保持外侧卷层就足够了。然而，优选地，卷绕单元还包括点焊装置，用于使卷绕的带相互连接，从而获得具有更佳的形状保持性的卷，并且甚至可以使用更软的带。在带被缠绕至管的期间，卷的内侧被拉出，薄弱的点焊点就会脱开。

附图说明

参考本发明的带缠绕装置的实施例的示例，如附图所示，以下更详细地阐述本发明；

图1示出了操作中的带缠绕装置的透视图，其中带引导件沿着二维螺旋弯曲。

图2示出了在安装有新的满的带卷的状态下的图1中的带缠绕装置的带给料单元。

图3示出了图2所示的带给料单元的带卷几乎用尽的状态。

图4示出了图1所示的带缠绕装置的紧固单元的剖视图。

图5示出了紧固单元的另一实施例，利用该紧固单元可以在管上缠绕多个带。

图6示出了图1所示的带缠绕装置的卷绕单元。

图7示出了具有其它实施例的带引导件的带给料单元。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的带缠绕装置1的实施例的透视图，该装置用于在操作期间将带3，3’螺旋地缠绕在管5上。例如，带是被缠绕成无心卷7，7’的粘合热塑性复合材料。带缠绕装置具有用于保持管的管架9和在缠绕操作期间保持卷的卷保持器11。带缠绕装置还具有用于使管架和卷保持器相对于彼此旋转和平移的移位装置。该移位装置由平移装置13和旋转装置15构成，平移装置13能使管架沿平行于管的轴线的方向移动，旋转装置15能使卷保持器绕管的轴线旋转。通过旋转卷7和平移管5，带3从卷的内侧7a取出并被螺旋地缠绕在管的外侧。

带3’在卷绕单元17中被制成无心卷7’。在图4中单独示出了卷绕单元。该卷绕单元具有展开芯轴19，将来自卷盘21的带3’缠绕在展开芯轴19上。例如，带是纤维增强热塑性带(FRT带)。对此，卷绕单元中设置有缠绕装置22用于使展开芯轴旋转。如图1所示，卷绕单元位于导向元件23上，并且可以通过另外的移位装置25朝向和远离卷保持器11发生位移。在卷保持器中，卷7仅在外侧由支撑装置26支撑。该支撑装置由吸盘27形成，吸盘27从外侧保持卷。到达卷保持器11时，展开芯轴的直径被缩小，此后卷绕单元17移回。为了使卷绕的带相互连接，卷绕单元设有点焊装置29，如图6所示，该点焊装置29通过容易脱开的弱焊点将新卷绕的带3’局部焊接至下方的卷层。

如图1所示，带在管上的螺旋排列由带给料单元31实现。该带给料单元31除了用于保持卷7的吸盘27和用于旋转具有吸盘27的环33的旋转装置15之外，还包括用于将带从卷的内侧7a引导至管5的外侧的引导装置35。上述引导装置由弹性螺旋形带引导件37形成，该弹性螺旋形带引导件37沿着二维螺旋弯曲。在操作过程中，带引导件的一个弹性端37a被装配到卷7的内侧7a，带引导件的另一端37b靠近管5。带引导件37连接到另外的旋转装置(位于旋转装置15内侧，在图1中不可见)上，该另外的旋转装置形成移位装置的一部分。

在缠绕操作期间，移位装置使卷保持器、管架和引导装置相对于彼此旋转和平移。卷保持器11和带引导件37以相同的方向和不同的速度旋转。带3在管5上的螺旋间距可以通过改变管5的平移速度和卷7的旋转速度来改变。例如，可以选择以两倍于带的宽度的螺距缠绕带，此后，另一带缠绕装置以类似的方式在已经存在的缠绕的带之间的间隙中将另一个带缠绕在管上，此外，可以安装两个另外的带缠绕装置，从而在已经存在的带上以相反的方向缠绕另外两个带。可以任意扩展这种方式。例如，带可以在挤出成型管之后直接将带缠绕管上。使用根据本发明的带缠绕装置，可高速进行带的缠绕，从而可以与管的挤出成型过程相匹配。这对于已知的带缠绕装置是不可能的。

在带给料单元31中，带由螺旋形带引导件37给料到管5，并被一次固定到管上。管的直线运动使得带从旋转的螺旋形带引导件的中心处被拉出，从而形成螺旋结构。柔韧的带引导件37在卷的内侧7a上与带连续地弹性接触，并在内侧上刮擦，从而使得焊点脱开。当卷的内径增大时，螺旋形引导件的外径也增大，如图2和图3所示出的，其中，图2示出了在安装有新的满的卷7的状态下的带给料单元，图3示出了具有几乎用尽的卷的带给料单元。

为了紧固螺旋缠绕在管5上的带3，带缠绕装置具有紧固单元41。图4示出了带缠绕装置的紧固单元的剖视图。该紧固单元具有与管平行且远离该管的转向辊43。该转向辊引导带离开管并引导带再次回到管。紧固件45位于管和转向辊之间并且位于从管延伸至转向辊的带部分3a和从转向辊延伸回到管的带部分3b之间。这些紧固件由加热装置47(红外加热器)形成，并且加热带面向管的一侧，使得带变得具有粘性(直到熔化温度)。随后，利用压力辊49提供所需的压力，带被粘附到管上。紧固件45与转向辊43和压力辊49一起绕管5旋转。为此，上述部件与齿轮51相连，齿轮51由旋转装置52转动。具有转向辊43和压力辊49的紧固件45和齿轮51位于真空室53中，以防止在加热和加压过程中，在带和管之间混入空气和污物夹杂物。

除了上述带之外，为了在管上和/或已经缠绕在管上的带上缠绕另外的带，带缠绕装置可以具有另外的卷保持器，以及另外的移位装置，该另外的移位装置用于使管架和该另外的卷保持器相对彼此绕假想轴线旋转并沿假想轴线方向平移，从而从另一卷的内侧取出另一条带，并将其螺旋地缠绕在管的外侧和/或已经存在于管上的带之上。在这种情况下，带缠绕装置还可以设置有另外的紧固单元。然而，可选择地，可以使用能够将带3和另外的带4都紧固至管5上的紧固单元。在图5中示出这类紧固单元的内部。除了转向辊43之外，紧固单元41’还具有平行于管并与管间隔开的另外的转向辊43’，该另外的转向辊43’将该另外的带4引导离开管5并且将该另外的带4再次引导回管5，并且该紧固单元41’还包括存在于管5和另外的转向辊43’之间的另外的紧固件(在图中未示出，其也可以实施为加热装置)。旋转装置52使另外的转向辊43’与另外的紧固件一起围绕管5旋转。

在缠绕操作期间，管通过卷绕单元17、带给料单元31和紧固单元41的中心而被线性地传送。通过交替地和依次地安装多个卷绕单元，形成了可以为管缠绕多层带的生产线，其中两个依次相继的带层以相反的方向缠绕。

已经通过上述说明参考附图阐述了本发明，但是应当注意的是，本发明并不限于附图中所示的实施例。本发明还可以扩展至在权利要求书所限定的框架内与附图所示实施例有所偏差的任何实施例。

例如，螺旋形带引导件可以具有这样的螺旋形状，其直径沿轴线方向是连续增大的。以举例的方式，图7中示出了具有沿着三维螺旋形状弯曲的带引导件37’的带给料单元31。可选地，卷和/或带引导件可以静止，并且管除了平移运动之外还可以进行旋转运动；或者管可以静止，并且卷除了旋转之外还可以越过管进行轴向移动。

由于带的弹性作用，卷绕的带层之间的相互紧固并不总是必需的；这取决于带的弹性性质。卷绕的带层可以完全不需要彼此紧固，或者可以仅仅对最外侧的一个或多个卷绕的带层进行紧固。

Claims (12)

1.一种带缠绕装置(1)，用于将带(3)从叠置的带绕成的卷(7)上螺旋地缠绕至管(5)上，所述带缠绕装置(1)包括管架(9)、卷保持器(11)和移位装置，所述移位装置用于使所述管架(9)和所述卷保持器(11)相对彼此绕假想轴线旋转并沿假想轴线方向平移，从而使带被从所述卷的内侧(7a)取出并被螺旋地缠绕至所述管的外侧，其特征在于，所述卷保持器(11)仅包括仅在外侧支撑所述卷的支撑装置(26)。

2.根据权利要求1所述的带缠绕装置，其特征在于，所述支撑装置(26)包括吸盘(27)。

3.根据权利要求1所述的带缠绕装置，其特征在于，所述带缠绕装置还包括引导装置(35)，用于从所述卷(7)的内侧(7a)将所述带(3)引导至所述管(5)的外侧。

4.根据权利要求3所述的带缠绕装置，其特征在于，所述引导装置(35)包括弹性螺旋形带引导件(37)，所述弹性螺旋形带引导件(37)在操作期间以其一端(37a)弹性地推抵所述卷(7)的内侧(7a)，并且在操作期间以其另一端(7b)靠近所述管(5)。

5.根据权利要求3或4所述的带缠绕装置，其特征在于，所述移位装置使所述管架(9)仅在轴向方向上相对于所述卷保持器(11)和所述引导装置(35)平移，并且所述移位装置使所述卷保持器(11)和所述引导装置(35)在相同方向上以不同的速度旋转。

6.根据权利要求1-4中的任一项所述的带缠绕装置，其特征在于，所述带缠绕装置还包括用于将所述带(3)紧固至所述管(5)的紧固单元(41)，所述紧固单元包括平行于所述管并与所述管间隔开的转向辊(43)，所述转向辊(43)将所述管的所述带引导离开所述管并且将所述带再次引导回所述管，所述紧固单元还包括位于所述管和所述转向辊之间并且位于从所述管延伸至所述转向辊的带部分(3a)和从所述转向辊延伸回到所述管的带部分(3b)之间的紧固件(45)，所述紧固件(45)用于加工所述带的朝向管的一侧，并且所述紧固单元包括用于使所述转向辊(43)与所述紧固件(45)一起围绕所述管旋转的旋转装置(52)。

7.根据权利要求6所述的带缠绕装置，其特征在于，所述紧固件(45)包括加热装置(47)。

8.根据权利要求6所述的带缠绕装置，其特征在于，所述紧固单元(41)包括真空室(53)，在所述真空室中设有所述转向辊(43)和所述紧固件(45)。

9.根据权利要求6所述的带缠绕装置，其特征在于，所述带缠绕装置包括另外的卷保持器和另外的移位装置，该另外的移位装置用于使所述管架(9)和所述另外的卷保持器相对彼此绕假想轴线旋转并沿假想轴线方向平移，从而使另外的带被从另外的卷的内侧取出并被螺旋地缠绕至所述管的外侧和/或已经缠绕在所述管上的带的顶部，此外，紧固单元包括另外的转向辊(43')，该另外的转向辊平行于所述管并与所述管间隔开，该另外的转向辊将该另外的带引导离开所述管并且将该另外的带再次引导回所述管，所述紧固单元还包括存在于所述管和所述另外的转向辊之间的另外的紧固件，其中所述旋转装置(52)使所述另外的转向辊(43’)与所述另外的紧固件一起围绕所述管旋转。

10.根据权利要求1-4中的任一项所述的带缠绕装置，其特征在于，所述带缠绕装置还包括卷绕单元(17)，所述卷绕单元包括展开芯轴(19)，来自卷盘(21)的所述带在所述展开芯轴上被卷起，并且所述卷绕单元包括用于使所述展开芯轴旋转的卷绕装置(22)。

11.根据权利要求10所述的带缠绕装置，其特征在于，所述带缠绕装置还包括另外的移位装置(25)，用于使所述卷绕单元(17)朝向或远离所述卷保持器(11)发生位移。

12.根据权利要求10所述的带缠绕装置，其特征在于，所述卷绕单元(17)还包括用于使卷绕的带相互连接的点焊装置(29)。

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