CN101553402B - 用于更换梭子的梭子更换系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用在缠绕相关物品的缠绕设备(10)中的梭子更换系统(12)。所述缠绕设备包括沿轨道(14)内周移动分配缠绕材料的梭子(26)。所述梭子更换系统(12)包括载体(40)和安装到所述载体的一对轨道部分(38a，b)。所述轨道部分彼此间隔开，并且彼此平行，每一个适于支撑梭子(26)。所述载体(40)可垂直、纵向和横向移动来将所述一对轨道的任一个与所述轨道的悬臂式基部(18)对准。所述轨道中的一个适于接收待替换的梭子(26)，所述轨道中的另一个适于存放移动到所述轨道上的替换梭子(26′)。所述载体(40)可远离所述轨道(14)移动，以允许可打开的轨道部分(20)打开和闭合而不干涉。

Description

用于更换梭子的梭子更换系统和方法

技术领域

本发明涉及缠绕设备，更具体地，涉及用于缠绕设备的梭子或缠绕材料载体更换系统和方法。

背景技术

一些物品以卷或盘卷形式包装。例如，钢和铝带通常卷绕来存放、运输和处理。这样的盘卷直径可达五到七英尺。

为了保护和保全钢或铝的外表，盘卷通常使用薄膜形式的保护材料缠绕。这样的薄膜可以是例如低密度聚乙烯拉伸膜的单独的缠绕物。缠绕物也可包括与聚乙烯薄膜一起缠绕的织物或其他纺织或无纺材料。

用于进行缠绕过程的一种已知机器使用特定形状的轨道来运送薄膜分配梭子穿过盘卷的眼，同时盘卷在一组挡辊上缓慢地自转旋转。盘卷整体通过拉伸膜的紧裹有效密封。

通常，机器具有重型的通常椭圆状轨道，其提供用于薄膜分配梭子的引导，所述薄膜分配梭子围绕轨道内部移动。轨道具有向上枢转来打开轨道的铰接端部或臂，以使轨道的下部可移动到盘卷的眼中。轨道可在垂直平面中调整，以容纳不同的盘卷直径。

轨道通常在轨上可移动来前进到盘卷的眼中。机器也可横向于轨道的方向移动。这样的机器从ITW Fleetwood-Signode of Glenview，Illinois以名称CoilMaster购得。

薄膜分配梭子被设计为围绕轨道自驱动。在本系统中，梭子包括驱动部件(称为牵引机)和一个或多个薄膜分配部件(每一个称为拖车)。牵引机和拖车分离，但是可操作地彼此连接，以使牵引机驱动(牵引)一个或多个拖车，并且使牵引机和一个或多个拖车可彼此分离来维修、修理、更换等。

薄膜成卷设置在梭子上。所述卷具有缠绕其上的确定材料量，由此需要定期更换。根据盘卷的尺寸，一卷薄膜可能只能持续两个或三个盘卷。这样，梭子上的薄膜卷可能必须非常频繁地更换。在已知机器中，更换薄膜和梭子的任务劳动密集，并且耗费时间，因此成本非常高。

为了更换薄膜卷，机器必须关闭，并且打开铰接轨道端。如果薄膜的“尾部”悬挂于盘卷，则所述尾部塞入缠绕的薄膜中，以防止尾部阻碍梭子的运动。梭子沿轨道设置在预定位置处，然后将轨道从盘卷撤离。

在轨道撤离之后，在梭子中替换薄膜卷。然后轨道移动回到盘卷眼中的位置中，绞接端下降并且轨道闭合。薄膜的引导端固定，并且梭子重新启动。假设这些机器非常大，则整个薄膜卷更换过程花费大量时间，并且需要相当大的劳动量。

因此，存在对不必将轨道从盘卷的眼移开的用于更换梭子的系统和方法的需要。期望这样的系统和方法在轨道在盘卷中的适当位置中的情况下进行。更期望这样的系统和方法使用容易更换的梭子来进一步缩短使机器返回运行必须的停工期。

发明内容

公开了一种用在缠绕相关物品的缠绕设备中的梭子更换系统。缠绕设备具有垂直取向的椭圆形轨道，在所述椭圆形轨道中具有悬臂式基部和可打开部，以将物品移入或移出所述椭圆形轨道。缠绕设备包括沿椭圆形轨道的内周移动分配缠绕材料的梭子。梭子更换系统包括载体和安装到所述载体的一对轨道部分。所述一对轨道部分彼此间隔开，并且彼此平行，每一个适于支撑梭子。所述载体可垂直、纵向和横向移动，以使所述一对轨道部分的任一个与椭圆形轨道的悬臂式基部对准。所述一对轨道部分中的一个适于接收待替换的梭子，并且另一个轨道适于存储移动到椭圆形轨道上的替换梭子。载体可远离椭圆形轨道移动，以不干涉所述椭圆形轨道的可打开部分的打开和闭合。

附图说明

在阅读下面的详细描述和附图之后，本发明的益处和优点将对相关领域普通技术人员变得更明显，其中：

图1是根据本发明的原理具有梭子更换系统的缠绕设备的侧视图；

图2是图1设备的俯视图；

图3A-3C分别是梭子更换组件的前、侧和俯视图；

图4是缠绕设备的前侧立体视图，所述设备从缠绕的盘卷缩回；

图5是梭子处于静止位置中的缠绕设备的后侧立体视图，薄膜夹紧在刀具夹具中，并且刀具夹具处于轨道平面中；

图6也是梭子处于静止位置中的缠绕设备的后侧立体视图，薄膜夹紧在刀具夹具中，但是刀具夹具移出轨道平面；

图7是缠绕设备的又一个侧部立体视图，显示出梭子处于静止位置中，该梭子具有与拖车(薄膜分配机)一体的牵引机(驱动系统)；

图8是从图4-7中所示的相对侧看的缠绕设备的后侧立体视图，更好地显示了刀具夹具组件；和

图9是缠绕设备的后侧立体视图，显示了围绕轨道移动的梭子，并且显示了部分缠绕的盘卷。

具体实施方式

虽然本发明可以有各种形式的实施例，但是图中显示并且后文将描述目前优选的实施例，应理解，本公开应被认为是本发明的示例，不是旨在将本发明限制到示出的特定实施例。

参照附图，特别是图1，显示了缠绕设备或机器10，其具有梭子更换系统12，并且进行体现本发明原理的梭子更换方法。

机器10包括具有通常椭圆形的轨道14。当臂20打开时，轨道14的下部18为悬臂式。椭圆形的端部(或臂)20在基座16的相对端被铰接(用处于约轨道14的顶部的铰链22)，以允许轨道打开。当闭合时，臂20与轨道14的下部18对准。轨道14的内部或内周24因而限定基本上连续的轨道。轨道14上下移动来容纳不同直径的盘卷C。

梭子26构造成用于沿轨道14的内周24沿由28处的箭头标示的方向移动。梭子26在本实施例中包括驱动或牵引机30，和由牵引机30向前拖的一对薄膜分配车或拖车32a，32b。每一个拖车32分配聚合物薄膜，例如低密度聚乙烯薄膜或织物或类似的缠绕部件，统称为一种或多种薄膜F。应注意到，图4-9显示了与拖车一体的牵引机。

更换系统12构造成允许从轨道14去除梭子26，并且使用准备的备用或替换梭子26’(参见图1)来替换梭子26，轨道14在盘卷C的眼E中的适当位置。实际上，关于轨道14自身，仅轨道14的臂部分20必须移动(即打开)来实现梭子26的更换。另外，梭子26可在盘卷处于缠绕机10中的适当位置中的情况下更换。

更换系统12包括组件36，组件36具有至少一对并排的轨道部分38a，38b，梭子26可骑坐其上。更换系统轨道部分38平行于机器轨道14取向。在本实施例中，更换系统轨道部分38a，38b安装到载体40，载体40可在几个平面中调节。首先，更换系统轨道部分38的高度可调节来与机器轨道14的高度(其可根据正在缠绕的盘卷C的外部直径设置在不同的高度处)匹配。纵向方向(如由在42处的箭头所指)可改变来朝向和背离机器轨道14移动轨道部分38，并且轨道部分38可侧向或横向(如由在44处的箭头所指)于机器轨道14方向移动，以使更换系统轨道部分38可与机器轨道14对准。在新的梭子26’已经设置在轨道14上之后，但是在其投入运行之前，卷绕机部件46与卷绕一种或多种薄膜F的一部分的每一组轨道部分38关联，以从轨道14表面去除任何过多的一种或多种薄膜尾部，这将在下面讨论。

如上面所提出的，更换系统12包括至少一对轨道部分38a，38b。以这种方式，替换梭子26’可安置在一个轨道部分上，例如38a上，并且另一个轨道部分38b可空闲。如将在下面更详细地讨论，并且如将意识到的，待替换梭子26可移动到空闲的轨道部分38b上，并且替换梭子26’可容易地移动到机器轨道14上。

为了辅助更换梭子26，机器10包括安装在机器轨道14或基座16附近处的刀具夹具组件48。刀具夹具组件48与机器轨道14而不是更换系统轨道部分38一起移动。当在使用中时，刀具夹具48布置在机器轨道14的内部中(在轨道14的平面P₁₄中)，但是在盘卷C的外部，即，在机器轨道14和/或梭子26和盘卷C之间。而且，当在使用中时，刀具夹具48相对于轨道静止，并且构造成用于当梭子26开始围绕盘卷C缠绕薄膜F时，随着梭子26围绕轨道14移动来保持或固定(例如锚定)薄膜F的自由端。刀具夹具组件48移入并且移出环(或轨道14的平面P₁₄)来使用。刀具夹具48的夹具部件50在梭子26侧上或组件48的下游侧上，并且刀具部件52在组件48的上游侧上(靠近卷绕机46侧)。

机器10、缠绕循环和梭子26替换循环的操作可通过能是完全自动的控制器或控制系统54来控制。

缠绕操作循环将参照具有梭子更换系统12的单个缠绕机10来讨论，所述梭子更换系统12具有一对更换系统轨道部分38a，38b。而且出于本讨论的目的，“循环”的描述将以盘卷C处于正在被缠绕的过程中开始。

盘卷C装载在一组辊上，以旋转盘卷C。辊56设置成使盘卷C的眼E与机器轨道14对准，并且梭子26围绕轨道14来回移动，使用薄膜F缠绕盘卷C(参见图9)。刀具夹具48设置(移动)到在轨道的平面P₁₄外部的机器10侧。

梭子更换组件36与正在缠绕的盘卷C侧向相邻设置。此时，梭子更换组件36具有一个打开或空的轨道38b、和在第二轨道38a上的替换梭子26’。替换梭子26’上的一种或多种薄膜F的一个或多个引导端由卷绕机部件46固定。

如前面所提出的，组件36包括至少一对轨道38a，38b，可包括多于两个轨道，但不是必须的。组件36的高度通过例如马达和起重机58调节，以使梭子系统轨道部分38的高度与机器轨道14的高度匹配。

当梭子26用完一种或多种薄膜F时，其移动到静止位置H，在本机器中，所述静止位置H是沿着椭圆形的向上弯曲的一部分，与臂20相对。仅通过继续沿向前方向28前进到达静止位置H。然后梭子26继续沿向前方向28前进到下部轨道部分18上的位置，超过位置60，在位置60中，臂20与下部轨道部分18结合。应意识到，当梭子26用完一种或多种薄膜F时，薄膜尾部可保留从盘卷C悬挂。如果尾部悬挂并且停留在轨道上，其可能卡在梭子下面，并且阻碍梭子的运动。这样，通过以该方式移动梭子26，如果薄膜的尾部保留从盘卷C悬挂，则梭子26将从尾部下面经过(在尾部和轨道14之间)。因此，如果存在尾部，则尾部将停留在梭子26的顶部上。这防止尾部卡在梭子26下面(在梭子轮子62中)。

在梭子26移动到该位置中之后，轨道铰接部分或臂20打开。梭子组件36朝向下部轨道部分14侧向移动，以使空的梭子轨道38b与下部轨道部分14对准，并且纵向移动使空梭子轨道38b与机器轨道14接合。然后空梭子26移动到空轨道38b上。

然后组件36从下部轨道14纵向离开，以与轨道14分离，并且侧向移动来将替换梭子轨道38a与下部轨道部分14对准。然后组件36纵向移动来与轨道14，38a再接合。替换梭子(未显示)移动到机器轨道14上进入静止位置H中。

然后组件36再次从轨道14纵向离开，以与轨道14分离，并且从轨道14侧向离开，以使其不再对准。臂20于是向下枢转回到与轨道14接合(并且锁定到轨道14)。轨道14现在闭合，并且梭子26’处于静止位置H中。应可理解，一种或多种薄膜的端部由卷绕机46固定，并且因而从梭子26’延伸穿过盘卷C的眼E，到达卷绕机46。

然后刀具夹具组件48移入位置(移动进入轨道14的平面P₁₄中，如图2所示)，以使一种或多种薄膜F处于组件48的夹具50中。应记得，刀具52在组件48的卷绕机46侧，并且夹具50在组件48的梭子26侧。刀具部件52致动来从刀具夹具48切断一种或多种供给薄膜F。卷绕机46致动来将连接到其的任何尾部重新卷绕回到其自身。这清理了盘卷C的眼E，用于不受阻碍的梭子26’的运动。

然后梭子26’开始或重新开始缠绕盘卷C。在梭子26’运动几秒后，刀具夹具48移出轨道14的平面P₁₄。然后，在围绕盘卷C的预定数量的卷绕之后(当已经确定一种或多种薄膜F将保留在盘卷C上，并且将不被拉离时)，夹具部件50打开以允许继续进行循环，直到盘卷C完成缠绕或梭子26’用完一种或多种薄膜F。

应意识到，本系统10，12预期显著缩短操作时间和操作劳动量。因此，即使不是全部，上面说明的操作(方法)循环所需要的大部分步骤可使用已知的控制系统54和方法自动进行。另外，虽然机器10，12和操作基于固定在位的单个缠绕机10进行描述，但是本更换系统12可与具有移动横穿轨道14方向的(例如沿轨道66)多辊工作台的缠绕机器结合使用。关于系统10，12的所有这些变体落在本发明的范围和精神内。

在本公开的文字中，无论是否特别指出，本文引用的所有专利在此通过引用并入本文中。

在本公开中，用语“一”或“一个”将包括单数和复数。相反地，对复数物品的引用将在适当的情况下包括单数。

从前述可观察到，可进行多种改进和改变而不偏离本发明新颖概念的精神和范围。应可理解，没有旨在或推断关于示出的具体实施例的限制。本公开旨在覆盖落在本权利要求范围内的所有这样的改进。

Claims (16)

1.一种用在缠绕相关物品的缠绕设备中的梭子更换系统，所述缠绕设备具有垂直取向的椭圆形轨道，在所述椭圆形轨道中具有悬臂式基部和可打开部分，以将物品移入和移出所述椭圆形轨道，所述缠绕设备包括构造成用于沿所述椭圆形轨道的内周移动的梭子，所述梭子具有从所述梭子分配的缠绕材料，用于围绕所述物品缠绕，所述梭子更换系统包括：

载体；

安装到所述载体的一对轨道部分，该一对轨道部分彼此间隔开，所述一对轨道部分彼此平行，并且每一个适于支撑梭子，

其中，所述载体可垂直、纵向和横向地移动以使所述一对轨道部分的任一个与所述椭圆形轨道的悬臂式基部对准，并且其中，所述一对轨道部分中的一个适于接收待替换的梭子，所述一对轨道部分的另一个适于存放用于移动到所述椭圆形轨道上的替换梭子，所述载体可远离所述椭圆形轨道移动，以不干涉所述椭圆形轨道的可打开部分的打开和闭合。

2.根据权利要求1所述的梭子更换系统，其中，所述梭子包括薄膜分配车。

3.根据权利要求2所述的梭子更换系统，其中，所述车分配聚合物薄膜。

4.根据权利要求2所述的梭子更换系统，其中，所述车分配织物。

5.根据权利要求1所述的梭子更换系统，其中，所述梭子包括驱动装置和薄膜分配车，所述车由所述驱动装置牵引。

6.根据权利要求1所述的梭子更换系统，其中，所述梭子包括驱动装置和一对薄膜分配车，所述一对薄膜分配车通过所述驱动装置牵引，并且其中所述一对薄膜分配车中的一个分配聚合物薄膜，所述一对薄膜分配车中的另一个分配织物。

7.根据权利要求1所述的梭子更换系统，其中，所述椭圆形轨道的可打开部分被打开来实现梭子的更换。

8.一种用在缠绕相关物品的缠绕设备中的梭子更换系统，所述缠绕设备具有垂直取向的椭圆形轨道，在所述椭圆形轨道中具有悬臂式基部和可打开部分，以将物品移入和移出所述椭圆形轨道，所述缠绕设备包括构造成用于沿所述椭圆形轨道的内周移动的梭子，所述梭子具有从所述梭子分配的缠绕材料，用于围绕所述物品缠绕，所述梭子更换系统包括：

载体；

安装到所述载体的多于两个的轨道部分，该轨道部分彼此间隔开，所述轨道部分彼此平行，并且每一个适于支撑梭子，

其中，所述载体可垂直、纵向和横向地移动以使所述轨道部分中的任一个与所述椭圆形轨道的悬臂式基部对准，其中，该轨道部分中的至少一个适于接收待替换的梭子，该轨道部分中的至少一个适于存放用于移动到所述椭圆形轨道上的替换梭子，所述载体可远离所述椭圆形轨道移动，以不干涉所述椭圆形轨道的可打开部分的打开和闭合。

9.根据权利要求8所述的梭子更换系统，其中，所述轨道部分设置成向椭圆形轨道的下部前面延伸。

10.根据权利要求8所述的梭子更换系统，其中，所述轨道部分具有共用的卷绕机部件，所述卷绕机部件构造成从所述椭圆形轨道去除过多的所述缠绕材料。

11.一种用在缠绕相关物品的缠绕设备中的梭子更换系统，所述缠绕设备具有垂直取向的椭圆形轨道，在所述椭圆形轨道中具有悬臂式基部和可打开部分，以将物品移入和移出所述椭圆形轨道，所述缠绕设备包括构造成用于沿所述椭圆形轨道的内周移动的梭子，所述梭子具有从所述梭子分配的缠绕材料，用于围绕所述物品缠绕，所述梭子更换系统包括：

在多个平面中可调节的载体；

安装到所述在多个平面中可调节的载体的一对轨道部分，该一对轨道部分彼此间隔开，所述一对轨道部分彼此平行，并且每一个适于支撑梭子，

其中，所述载体在多个平面中可调节以使所述一对轨道部分的任一个与所述椭圆形轨道的悬臂式基部对准，并且其中，所述一对轨道部分中的一个适于接收待替换的梭子，所述一对轨道部分的另一个适于存放用于移动到所述椭圆形轨道上的替换梭子，所述载体可远离所述椭圆形轨道移动，以不干涉所述椭圆形轨道的可打开部分的打开和闭合。

12.根据权利要求1所述的梭子更换系统，其中，所述缠绕设备包括安装在椭圆形轨道附近处的刀具夹具组件，所述刀具夹具组件被构造成在所述梭子围绕所述椭圆形轨道移动时固定所述缠绕材料的自由端。

13.根据权利要求1所述的梭子更换系统，其中，所述梭子更换系统由控制器控制。

14.一种用于更换梭子的方法，所述梭子用在缠绕相关物品的缠绕设备中，所述缠绕设备具有垂直取向的椭圆形轨道，在所述椭圆形轨道中具有悬臂式基部和可打开部分，用于将物品移入和移出所述椭圆形轨道，所述缠绕设备包括构造成用于沿所述椭圆形轨道的内周移动的梭子，所述梭子具有从所述梭子分配的缠绕材料，用于围绕所述物品缠绕，所述用于更换所述梭子的方法包括以下步骤：

打开所述椭圆形轨道的可打开部分；

将梭子更换系统的空闲的梭子更换轨道与所述缠绕设备的悬臂式基部对准；

从所述椭圆形轨道去除第一梭子，并且装载到所述空闲的梭子更换轨道上；和

将第二梭子从第二梭子更换轨道装载到所述缠绕设备上。

15.根据权利要求14所述的用于更换梭子的方法，还包括从椭圆形轨道去除过多所述缠绕材料的步骤。

16.根据权利要求14所述的用于更换梭子的方法，还包括通过卷绕机部件固定所述缠绕材料引导端的步骤。

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