CN1015312B - 制管装置 - Google Patents

Abstract

用于生产纸管或类似管的装置，在恒速下通过用一大的扭力把带子螺旋状地紧紧缠绕在芯轴上而不产生带与带之间的间隙，当转动管子又不偏歪芯轴时，从芯轴轴向形成一很大力来传送管子，该装置有带子传送装置、芯轴和管子转动牵引装置，在转动管子的同时用于沿芯轴轴向传送管子，当需要时，其它分支装置能用于该装置内包括带子缠绕装置和位于带子输送装置和管子转动牵引装置之间的管子加压装置以及涂酯带输送器、酯涂复槽、烘干炉、磨光平台和切刀。

Description

本发明与通过带子螺旋状缠绕在芯轴上的制管装置有关。

通过绕在圆杆形的芯轴上一层层的螺旋式缠绕纸带来生产纸管或筒形模以形成管状体并且连续地从芯轴的前端传送管状体。如图12和图13所示的常规的二皮带轮或三皮带轮装置都用于分别把纸带缠绕在芯轴上。

如图12所示的带子缠绕装置2有二个分别安置在芯轴12二侧的皮带轮13、13通过转一圈，斜绕在芯轴上的皮带29连续地穿绕在二皮带轮13、13上。

图13所示的三皮带轮缠带装置2包含有一安置在芯轴12一侧的主旋转轮13和安置在芯轴的另一侧的第一和第二两个辅助旋转轮13a，13b。一第一皮带29连续地穿绕在主皮带轮13的上部和第一辅助皮带轮13a而一第二皮带29a连续地缠绕在主皮带轮13的下部和第二辅助皮带轮13b，第一和第二皮带29，29a通过转一圈对称地绕在芯轴12上。

用这些二皮带轮或三皮带轮装置，分别从二个带子输送器90，90输出的纸带91a，91b啮合在芯轴12和皮带29之间或皮带29和被皮带轮驱动的皮带29a之间并螺旋状地绕在芯轴12上形成一纸管92同时藉助皮带和带子之间的摩擦，纸管从芯轴上滑出，这样，皮带其功能是把纸带绕在芯轴上并也从其轴向转递纸管。

然而，当皮带如上所述缠绕在小直径芯轴时，皮带是张紧的并在这种状态下以高速驱动用于生产一小直径的纸管。小直径芯轴在波动状态下的运转就会变歪，这就使纸管不再圆滑地转动和沿其轴向顺利移动，也就不可能获得一商业价值的纸管，对于常规的纸管缠绕装置，因此就产生了需要降低皮带的紧度并用减低的速度来驱动皮带，所以在生产一纸管时，例如，具有一小的内径为6毫米和其壁厚为2毫米的纸管，这时该装置的生产速度低达约2米/分钟，这是非常低的生产效率。

进而不论是否纸管具有小直径、中壁厚或大的壁厚，对特殊用途的纸管要求非常高的抗压性能，为了对纸管给予改进的抗压性能，纸带必须受到大的背面张力并紧紧缠绕在芯轴上，然而如果通过转一圈，绕在芯轴上的皮带被驱动而把纸带缠绕在芯轴上而且也像在常规操作中转递所得到的纸管，也 有可能在纸管和纸带之间发生打滑，反之增加纸带背面的张力却会使皮带打滑，因为皮带轮的转矩是由于皮带轮和皮带之间的摩擦同时也是皮带和带子之间的摩擦而传到带子上，这样，功率传输效率是低的。因而即使对皮带轮增大转矩，在把张得很紧的带子连续螺旋状地绕到芯轴时会遇到困难，这样也就难于生产具有所需抗压的纸管。

而且当皮带倾斜地绕在芯轴上被驱动时，皮带作用使其绕在芯轴上的部分沿着芯轴轴向推进，因为这个动作是重复的，皮带总是沿着芯轴轴向往复来回移动一小的距离，因为通过皮带往复移动这种方式，纸带就缠绕在芯轴上。但是易于发生绕在芯轴带子的邻近二部分之间出现间距，这种间距不仅损害了纸管的强度而且也变更了管子的轴向运输速度。

在纸管制成成品以前，管子频繁地受到各种善后处理，诸如管子表面用树脂涂复，以及磨光最后得到的管子表面，然而，生产纸管的常规机器在其轴向传递给纸管的轴向力是小的，这样这些善后处理却增加了管子轴向移动的阻力结果形成管子轴向移动速度的变更从而使管子生产速度不稳定，如果这种处理通过机器生产线下游相连的装置逐一进行。所以这种善后处理装置相对于整个生产线不能顺利操作，故而未能生产出优质产品，因此对于常规装置，纸管切割一规定长度，于是切割的管子按要求通过另一加工线来处理，因而生产效率低。

本发明主要目的是提供一在常速下生产纸管或类似管子的装置，该装置适用于用很大的力在其轴向传送管子，同时在转动管子时不偏歪芯轴，这样带子螺旋状地用很大的扭矩力紧紧地缠绕在芯轴而不产生任何带与带之间的间距。

为了完成上述目的，本发明提供一生产管子的装置，该装置包含有一管子转动牵引装置来代替常规的带子缠绕装置或者是加在常规的带子缠绕装置上。管子转动牵引装置包含有一连到回转驱动装置的转动体，并绕着芯轴在固定位置上移动，支撑件在转动体上而芯轴放置在支撑件之间且支撑件移向或移离芯轴，把支撑件压向芯轴的装置和装在每个支撑件上的传送组件以及具有一连到传送驱动装置的传送件并沿着一连续途径移动或在包含芯轴轴线的平面内转动，藉助传送件与芯轴上的管子摩擦接触为的是在其芯轴轴向传送管子。

图1是用于制造纸管本发明装置的平面图。

图1A是使用本发明的纸管生产线的平面图。

图2是管子转动牵引装置的一剖视图。

图3是传送组件的透视图。

图4是从图3另一侧面所视的传送组件的透视图。

图5是图2沿Ⅴ-Ⅴ剖面线所取的剖视图。

图6是一带缠绕装置和一管子加压器的透视图。

图7是用于带缠绕装置驱动系统的剖视图。

图8是图6沿Ⅷ-Ⅷ剖面线所取的剖视图。

图9作为传送件的另一实例的一平传送带的局部透视图。

图10是一链条充当传送件的局部前视图。

图11是图10沿Ⅺ-Ⅺ剖面线所取的剖视图。

图12是一含有二皮带轮的带缠绕装置的普通制管装置的平面图。

图13是一含有三皮带轮的带缠绕装置的另一个普通制管装置的平面图。

虽然本发明根据情况将在下文叙述，其中，纸带是用来制造一纸管，当然本发明不限于使用纸带而且也可使用非编织纤维形成的带，合成树酯或类似材料来制造管子。

根据图1，本发明的纸管生产装置包含有一水平地安置在基座1并一端固定在基座上的一芯轴12，一对纸管输送器90，90安置在基座1相应的侧面和一管子转动牵引装置3。

依据所生产的纸管尺寸大小，管子所需的特性，所想要的生产率等，本发明装置能有选择地装备各种设施，图1A表示一包括各种设施的纸管生产线的一个实例，也就是一管子加压器54和一带缠绕装置2安置在管转动牵引装置3的上游;而一涂酯带输送器93，树酯涂复槽94，烘干炉95，磨光台96，管子割刀97，管子支架98都安置在管子转动牵引装置3的下游。以上这些部件按照所要求有选择地结合到用于图1纸管生产装置。

专门名词“前方”和“后方”此处用来分别指的是生产线的“下游侧”和“上游侧”。

芯轴12向着前方水平延伸，在基座1的后端由托架11支撑，芯轴的前端是悬空没有支撑。

纸带输送装置最好包含有二个输送器，也就是上面提到的安置在基座1相应二侧的带输送器90，90。用于形成一管筒和纸管92的最低层的纸带91a从输 送器90中的一个斜向输到芯轴12上，纸带91a在其背面涂有石蜡以减小带和芯轴12之间的摩擦，若干纸带91b在侧缘上相互重叠从另一输送器90斜向送到芯轴12，通过一涂复器99，胶水加到各带91b背面。

带子输送器的数并不限于二个，但是带91a，91b能从一单一的输送器或三个或更多输送器来供给。

管子转动牵引装置3有一以空心圆柱形式并与芯轴12同轴地水平方向装在基座1上的一固定体31，芯轴12穿过后端板33上的毂33a而延伸且在芯轴周围形成一间隙，芯轴的前端位置则靠近前端板32的毂32a。

一空心圆柱形式的转动体34转动地位于固定体31内并与芯轴12同轴，转动体34的二相对端板35，36上的中心毂35a和36a被在固定体31的毂32a和33a上的轴承37，37可转动地支持，这样，转动体34可在固定体31内自由地转动。

装在固定体31上的回转驱动装置4连到转动体34上以驱动转动体34，驱动装置4包括一穿过固定体31的前端板32延伸的可转动轴41并通过一链条44，把轴的外端连到一电动机45，一齿轮42装在轴41的内端，电动机45和用于带扛缠绕装置2的电动机26都连到反相旋转换流器的转动控制装置（未示出），其中，转动体34的转速根据带缠绕装置2的皮带29的行走速度而变化。

一紧固在转动体34前端板35上并与芯轴12同轴大环形齿轮43与齿轮42相啮合。

在图2和图3中可见，一对支撑件100，100在转动体34内相互相对而设置，芯轴则在上述二支撑件之间放入。

当支撑件100由紧固到转动体34的内面上一对导板101，101之间固定，各支撑件100是可滑动地支撑并可向前向后移动，也可移向和移离芯轴，支撑件100由转动体34上的平行杆102，102可向前和向后移动地支撑在其前后部分上。

参照图2和图4，加压装置6连到支撑件100的中间部分用来把支撑件压向芯轴12，加压装置6包括分别枢接到支撑件100的肘杆61，62和装在转动体34内面上的一托架60以及安置成平行于芯轴12且枢接二个肘杆61，62之间连接处的一推杆63。

推杆63穿过转动体34的后端板36可滑动地延伸并可转动地连到装在固定体31毂33a的圆柱体组件64上，杆63可向前向后移动，圆柱体组件64包含有一紧固到固定体31端板33上并围绕着毂33a且与之同轴的短圆柱体65，而一环形活塞66可滑动地用在毂33a和短圆柱体65之间。

一围绕着凸台33a装配的可滑动的管状活塞杆67从活塞66向前伸出短圆柱体65的前端，并在杆前端形成一周向槽68，推杆63连到可转动地装在槽68内的环板69上。

当供应到液压缸组件64的压力流体进到活塞杆67，该压力流体也推动杆63向前，带动肘杆迫使支撑件100压向芯轴12。

由于平行连接板102，102的绕枢轴运动，各支撑件100在靠近芯轴12同时各支撑件略微在芯轴轴向前进。

把推杆63连到液压缸组件64的环板69可转动地啮合在组件64中活塞杆67上的周向槽68内，这样，通过转动体34的转动，推杆63与转动体34一起绕着芯轴移动，也能通过活塞杆67把推杆63推向前。

缠绕到芯轴12上并引入到转动体34内的纸带91a，91b，通过一装在各支撑件100上的传送组件7，在与带子加压接触的同时，从芯轴12的轴向退出。

本实施例的传送组件7有一对分别支撑在支撑件100前后端的定时轮71，72和连续穿绕在二皮带轮的定时皮带73。

参照图5，聚胺酯橡胶的凸出部分74，74是沿着皮带整个周长的其各自侧缘并连在定时皮带73的外表面上，一沟槽75形成在整个周长延伸的凸出物74，74之间，定时皮带73用作纸管的轴向传送件，若干辅助辊子76紧密安置的二定时皮带轮71和72之间并可转动地装在支撑件100上。此处，定时皮带73面向芯轴12，而辅助辊子76与皮带的背面接触引导皮带直线行进。

传送驱动装置8连到各传送组件7的前定时皮带轮71，传送驱动装置8通过由一行星齿轮机构所提供的差速变动装置可操作地连到回转驱动装置4。

参照图2，行星齿轮机构有一安置在转动体前端板35内的中心齿轮81，前端板与转动体34为同一轴线中心齿轮81相对于转动体34可自由转动。中心齿轮81有一绕着转动体34的毂35a可转动地装配的毂81a，而轴承80放入毂81a内，毂81a向外从毂35a伸出，一带槽的皮带轮装在毂81a的外端，并连到装在固定体31的一辅助驱动装置87上。

一行星齿轮82的旋转轴86支撑在转动体34的前 端板35上，而行星齿轮82与中心齿轮81相啮合，轴86通过伞齿轮83，84在其后端连到一输出轴89，从图4可见，输出轴89安装在转动体34上并以直角与支撑件100的移动路线相交，输出轴89在一端带有一齿轮84a，齿轮84a与装在前定时皮带轮71的轴71a上的齿轮85相啮合以组成传送驱动装置8。

当转动体34转动而中心齿轮81处于静止时，在转动体34上的行星齿轮82绕着其自身轴线转动，同时也沿着中心齿轮81的外周而旋转，行星齿轮绕着其自身轴线转动，而使伞齿轮83，84和齿轮84，85带动定时皮带轮71转动，定时皮带轮再带动皮带73，而其间转动体34持续转动，这样各定时皮带73被驱动，而同时传送组件7绕着芯轴12旋转。

当辅助驱动装置87在操作时，则转动体34持续转动，而中心齿轮81转动来控制行星齿轮82绕着其自身轴线的转速，因此，在没有改变转动体34的转速下，定时皮带轮73的行走速度是可调正的。

在需要时，本发明的纸管生产装置能装备有带缠绕装置2和/或在管子转动-牵引装置3上游的管子加压装置54。

带子缠绕装置2以螺旋状把纸带绕在芯轴上而形成一纸管并且同时把纸管导入到加压装置54。

参照图6和图7，带缠绕装置2包括一在转台15上的皮带支撑件21，而转台安装在基座1上并在水平面内旋转。滑块22，22装在支撑件21上部的相对二端，滑块可相互靠近或移开。由转动螺杆所产生的推力可使滑块移动，而滑块22用螺纹拧在可转动地支持在支撑件21各端头的螺杆23上，其中上述皮带29的张力是可调正的。一被驱动的辊子24由各滑块22水平地支撑，比被驱动辊子有较大直径的驱动辊子27水平地安装在支撑件21中间位置的下部，上述电动机26通过减速齿轮装置25连到驱动辊子27。

二个导辊28，28安置在驱动辊27的上方并靠近驱动辊，皮带29在芯轴12上绕了一圈且在导辊28，28的上方连续地穿绕在驱动辊27和被驱动辊24，24之间。

转台15的外周上开有齿槽用标号16表示，与带齿部分16相啮合的一齿轮17通过一蜗杆18连到一手动转动的手柄19上，当手柄19转动时就带动转台15和支撑件21一起转动从而改变了皮带29绕在芯轴12上的角度，其中绕在上面带子的角度可根据带宽按需要来变化。

虽然上述的带子缠绕装置是推荐使用，而图12和图13所示的普通装置也在使用。

参照图6和图8，管子加压装置54包含有在基座1上垂直竖放的二支撑板56，56且芯轴12从中横穿而过，而在支撑板56，56内，三个加压辊55在芯轴周围近似等距间隔开并移向或移离芯轴的轴线。支撑板56各有一芯轴和纸管（图6未示出）穿过其中的孔56a，支撑板56，56由等间隔布置在芯轴周围的撑条57来相互联系。

每压辊55由固定架58在相对的二端可转动地支撑着，固定架58有二个从顶面向外凸出的平行杆59，59，并可滑动地穿过撑条57。在平行杆59周围备有弹簧50用来把压辊55压向芯轴12。

如图1A所示并已阐明，制管装置可备有一或几个涂树脂输送器93，树脂涂复槽94，烘干炉95，磨光台96和用于切割管子92到规定长度的割刀97，这些部件都可按要求安置在制管装置的下游。

通过用树酯溶液涂复的非编织物制备的带子91c藉助涂料器93输到芯轴12的管子92上。

树脂涂复槽94适于把树酯溶液涂到在纸管92的树脂涂复带91c上并擦去多余的树脂溶液。

烘干炉95的炉内采用了一加热器（未示出）通过干燥来固化所涂的树脂。

磨光台96适用于研磨管子表面上的树酯层，以产生一光滑的表面抛光。

割刀97包括一转动刀片（未示出），该转动刀片沿着芯轴与管子同步移动以便切割管子到规定长度并且在垂直于纸管的平面内转动。

制管生产线以下述方式操作。

首先，支撑件100和传送组件7远离芯轴12以留出通道为芯轴12上的纸带行走。

当纸管转动时，纸管被加压机54上的压辊55压向芯轴，从而纸带紧紧地缠绕在芯轴上。

纸管进一步进入到管子转动动牵引装置3。

在纸管从牵引装置3下游侧出去后，用于转动体34的转动驱动装置4，传送驱动装置8和在支撑件100上的加压装置6开始工作。

随着转动体34的转动，支撑件100和传送组件7绕着芯轴12旋转。同时在支撑件100上的传送组件7把大的压力直接作用于套的芯轴12的管子92。

在传送组件上的定时皮带73也被驱动，迫使在芯轴12上的纸管92轴向向前进。

当转动体在绕着芯轴12的固定位置转动时，传送组件7把纸管从轴向方向引入到芯轴12上的转动体34内。

因为转动体34的转矩和在芯轴12轴向方向上传送组件的力都同时作用在纸管上，在目前状态下，缠绕装置2只是帮助把带子螺旋形地缠绕在芯轴上。

传送组件7通过加压装置6迫使它压向芯轴12的轴线而紧紧地把纸带缠绕在芯轴12上。当把大压力作用在带子上时，结果所制造的纸管92就具有高的抗压性能。

因为纸带由转动体34上的传送组件7从芯轴12的轴向引入到转动体34内，制管速度取决于传动件7的转速，而且能经一定时间稳定下来。因此，采用上述与本发明制管机器有关装置的生产线可顺利地运转。

在这种情况下，只要通过转动牵引装置3，纸带就螺旋状地缠绕到芯轴12形成一纸管，当纸带缠绕在装置3的定时皮带73之间与此相啮合的芯轴时，必须一开始采取手动方法把纸带螺旋状地缠绕在芯轴上。

转动体34以恒速驱动，通过操作辅助驱动装置87，传送组件7的运输速度可按要求来变化，这就有可能在芯轴轴向以纸带缠绕成纸管的速度相应的速度精确地传送，所以，所生产的管子不会有带与带之间的间距。

因为加压装置54的压辊55是平行于芯轴12布置的，所以压在芯轴上的管子的压辊和纸管之间的摩擦力对管子产生一制动力阻止它前进，然而，随后的转动牵引装置3对纸管作用一大的拉力，这样纸管被迫从加压装置54传入到转动牵引装置，这不仅消除了由于不足够拉力所引起的管子生产速度的变更，而且有可能精确确定每单位时间内管子的生产速度，所以保证了生产线的顺利运转，其中加工装置连到其管子生产装置的下游，请看图1A。

此外，转动牵引装置3用的定时皮带73均匀地把纸管压向芯轴，皮带73相互在芯轴的径向相对方向，因此皮带笔直带动芯轴而不会变歪，即使芯轴为小直径也能在芯轴轴向顺利地推动管子前进并有可能高速地把纸带绕成纸管以取得大大改进的生产效率。

在前述实施例中，用作传送组件7中传送件的定时皮带73能被图9所示的平皮带77所代替，皮带77用平的一面穿绕在皮带轮73a上。希望皮带77像皮带73一样有凸出部分74，74连到皮带的外表面来限定凸出部分之间的槽75。

如图10和图11所示也可用一链条79来代替定时皮带73，链条79的每个链环备有一链板座78，链板座上附有一带V形槽79c的橡胶支撑面79b，纸管与支撑面上的开槽一侧相接触。

根据本发明，纸管并不需要总是由驱动定时皮带，平皮带或带有支撑面的链条来转递，但压辊71，72和76能够与纸管直接压接触通过转动压辊沿芯轴轴向传递纸管，在此情况下，希望用一种材料来形成每个压辊的外周部分，诸如聚胺酯橡胶，这种材料与压辊周边上形成的周向槽一起有很大的摩擦系数来增加压辊和纸管之间的接触面积。

图1A所示的纸管生产线能这样放置使芯轴12从上方能上下延伸用于生产管子92，在这种情况下，芯轴只需在其上端支撑以便向下延伸，因此可用简化的轻质装置来支撑，不像常规的装置，其中芯轴支撑在其基座端面而且要水平放置。

立式生产线，虽然需要工厂有较高的房顶，但不像常规生产线，它可安装在大大减小的面积内，此外，管子生产线所需要的分支装置能在工厂不同楼层内水平安装，因此不需要放置在同一的水平面上，而且容易安装。装置中的转动体和固定体都是小尺寸的使整个生产线变得紧凑，因此也就减小了设备的成本。

还有可能并排提供若干个管子生产线，通过一相互连接各生产线的天轴而把功率传到各单独生产线，这样各管子生产线能由一驱动天轴的电动机来带动。

本专业的普通技术人员在不背离本权利要求所限定的保护范围前提下可以作出各种修改。

Claims (7)

1、一生产管子的装置包括有在基座上其一端支撑的并在上面用于螺旋状缠带的一直芯轴(12)，带子输送装置(90)在斜向把带子输到芯轴上并以螺旋状把带子绕到芯轴上形成管子和一管子转动牵引装置(3)，一管子加压装置(54)位于带子缠绕装置(2)和管子转转牵引装置(3)之间，而管子加压装置有若干个压辊(55)移向和移离芯轴(12)，并偏向芯轴轴线，用于把管子压向芯轴，当管子移动时从芯轴轴向传送管子，管子转动牵引装置包含有：一转动体(34)连到转动驱动装置(4)并绕着芯轴(12)在固定位置上移动，一支撑件(100)在芯轴的一侧支撑在转动体上并转向或转离芯轴(12)，其特征在于

把支撑件(100)压向芯轴(12)的装置(6)和

一传送组件(7)安装在支撑件(100)上和有一连到传送驱动装置(8)的一传送件并沿着一连续的途径移动或在包含芯轴(12)轴线的平面内转动，通过传送件与芯轴上的管子摩擦接触，用于从芯轴轴向传送管子。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于支撑件（100）滑动地夹在一对紧固在转动体（34）内面的一对导板（101）（101）之间且可前后移动并移向或移离芯轴（12）。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于一带子缠绕装置（2）放在带子输送装置（90）和管子转动牵引装置（3）之间并有一皮带，该皮带沿着一连续途径而延伸并缠绕在芯轴上与芯轴斜向相交，皮带沿着它的途径移动，从而螺旋状地把带子绕在芯轴上而形成管子。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于一涂酯带的输送器（93），一树脂涂复槽（94）一烘干炉（95）和一磨光台（96）都安置在管子转动牵引装置（3）的下游。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于一管子割刀（97）安置在转动牵引装置（3）的下游。

6、根据权利要求4所述的装置，其特征在于一管子割刀（97）安置在磨光台（96）的下游。

7、根据权利要求1所述的装置，其特征在于带子是纸带。

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