CN103482390B - 卸料方便的转盘式收卷装置 - Google Patents

Abstract

一种卸料方便的转盘式收卷装置，包括有两根收卷轴、转盘，两根收卷轴的左端轴承固定连接在转盘上，在右侧的机架上安装可上下摆动的大摆臂，在大摆臂的摆动端可转动地安装有转臂，转臂的两端分别有形成叉口，转臂两个叉口分别叉着两根收卷轴右端的轴承，每个叉口还配套有一个C字形的锁扣件，每个锁扣件的活动端连接有对其施加拉力的弹簧，弹簧另一端固定在转臂的中部；转臂的转轴末端还安装有凸轮，凸轮的两侧分别安装有滚轮，滚轮的侧面抵压在凸轮的凸轮面，每个滚轮固定连接有一根推杆，凸轮的轮廓形状包括圆弧段和凹入段。本发明在卸卷时可以不必将整根收卷轴拆卸下来，卸卷过程十分方便快捷。

Description

卸料方便的转盘式收卷装置

技术领域

本发明属于一种收卷装置的技术领域，尤其涉及一种卸料方便的转盘式收卷装置。

背景技术

最传统的收卷装置中只有一根收卷轴，该根收卷轴在收卷达到设定长度后就需要进行换卷，在换卷时需要停机，以便由工人卸下成品卷（膜卷或纸卷等），并在收卷轴换上新的纸芯筒，后续的卷材缠绕在新的纸芯筒上。由于卸卷、换纸芯筒的时间较长，所以单根收卷轴的收卷装置在换卷过程停机时间较长。

后来，人们为了缩短换卷过程停机时间，设计出了转盘式收卷装置。图1、图2所示，现有的转盘式收卷装置在左右两片转盘3之间安装有两根收卷轴11、12，两根收卷轴的左右两侧都设有轴承。两根收卷轴关于转盘的转轴31中心线对称。转盘式收卷装置可利用两根收卷轴交替卷取卷材14。正常收卷时，其中一根收卷轴卷取卷材14，该根收卷轴所在的位置就是“卷取位置”，而另一收卷轴则可以进行卸料（又称“卸卷”），卸料后装上新的纸芯筒，并等待下一次的卷取工序，该收卷轴所在的位置就是“卸料位置”；换卷时，转盘3沿图1的弧形箭头转动180°，原来处于“收卷位置”的收卷轴带动成卷13转动180°到达“卸料位置”进行卸料，原来处于“卸料位置”的收卷轴转动180°到达“收卷位置”进行卷取，这样，转盘式收卷装置在卸料过程可以保持收卷，换卷过程停机时间很短，提高生产效率。上述“卷取位置”和“卸料位置”的区分识别是由整条生产线布置的情况决定的

然而，现有的转盘式收卷装置存在以下问题：由于收卷轴左右两端被固定连接在转盘3上，左右两端的转盘被安装在左机架21、右机架22上，如图2所示，所以，当“卸料位置”的收卷轴需要卸料时，只能将整根收卷轴（连同笨重的卷材）从左右两转盘上拆下来，卸料后再将收卷轴（连同新的纸芯筒）安装到转盘上，这样使得现有转盘式收卷装置的卸料工序比较麻烦、费劲。

发明内容

本发明的目的是在克服上述缺点提供一种卸料方便的转盘式收卷装置，它卸料工序方便容易。

其目的可以按以下方案实现：该卸料方便的转盘式收卷装置包括有两根收卷轴、左侧机架、右侧机架，两根收卷轴的左右两侧都设有轴承，在左侧的机架上安装有转盘、驱动转盘自转的转盘驱动机构，两根收卷轴的左端轴承固定连接在转盘上，两根收卷轴关于转盘的中心轴线对称，在进行收卷时其中一根收卷轴位于卷取位置，另一根收卷轴则位于卸料位置；其主要特点在于，在右侧的机架上安装可上下摆动的大摆臂、驱动大摆臂绕其摆轴摆动的大摆臂驱动机构，大摆臂的摆轴中心线与卷取位置的收卷轴中心线位于同一直线上，但两者在轴向上断开；在大摆臂的摆动端可转动地安装有转臂，转臂的转轴与大摆臂固定连接为一体而不能相对转动，转臂设有轴孔，转臂的轴孔套在转臂的转轴上，转臂可相对其转轴发生相对转动；转臂转轴与大摆臂摆轴之间的距离等于收卷轴与转盘中心轴线之间的距离；

转臂的两端分别有形成叉口，转臂两个叉口分别叉着两根收卷轴右端的轴承；其中，位于卸料位置的收卷轴对应的叉口开口方向朝上，而位于卷取位置的收卷轴对应的叉口开口方向朝下；每个叉口还配套有一个C字形的锁扣件，每个C字形锁扣件的其中一端部可转动地铰接安装在转臂上，铰接轴靠近对应的叉口底部，每个锁扣件的活动端连接有对其施加拉力的弹簧，弹簧另一端固定在转臂的中部；

转臂的转轴末端还安装有凸轮，转臂的转轴与凸轮固定连接而不能相对转动，凸轮的两侧分别安装有滚轮，滚轮的侧面抵压在凸轮的凸轮面，每个滚轮固定连接有一根推杆，推杆可沿其长向移动，每根推杆的外端对应抵压着一个锁扣件的背面侧；凸轮的轮廓形状包括圆弧段和凹入段，其中圆弧段的圆心位于转臂的转轴中心线上，凹入段相对于圆弧段的基圆向内凹入，圆弧段的弧度为210°～300°，凹入段的弧度相应为150°～60°，凹入段位于卸料位置所在一侧；

当其中一根收卷轴位于卷取位置、另一根收卷轴位于卸料位置时，卷取位置同一侧的滚轮接触凸轮的圆弧段，卷取位置同一侧的推杆被凸轮推到其行程的最外端，卷取位置的收卷轴右端轴承被固定在转臂的叉口和C字形锁扣件的活动端之间；卸料位置同一侧的滚轮接触凸轮的凹入段，卸料位置同一侧的推杆移动到其行程的内端，卸料位置同一侧的C字形锁扣件的活动端在弹簧拉力作用下脱离收卷轴右端轴承。

较好的是，在卸料位置的收卷轴的右侧还可轴向移动地安装有接料轴，接料轴的中心轴线和卸料位置的收卷轴位于同一直线上，接料轴的直径等于收卷轴的直径；所述收卷轴的右端和接料轴的左端之间设有活动插接机构。活动插接机构可将收卷轴和接料轴从轴向上串接起来。

所述活动插接机构是指：收卷轴的右端形成有插块，该插块位于收卷轴右端轴承的右侧，接料轴的左端形成有插孔，收卷轴的插块可沿轴向插入接料轴的插孔。

每根推杆还对应设有推杆导轨块，推杆导轨块固定在转臂上，推杆导轨块和转臂之间形成有导向孔，导向孔的截面形状与推杆的截面形状相同，所述推杆安装在该导向孔中。这样，推杆就可沿其长向移动。

所述转臂的每个叉口的形状呈半圆形，该半圆形的半径等于收卷轴右端轴承的半径。

收卷轴右端轴承外径等于收卷轴的直径。

所谓凸轮圆弧段的基圆，是指以圆弧段的圆心为圆心、以圆弧段的半径为半径所形成的标准圆，它是一个虚拟的圆。

所谓推杆的外端，是指推杆远离凸轮的那一端。

所谓推杆行程的最外端，是指在推杆直线移动的行程中，最远离凸轮的那一端。所谓推杆行程的内端，是指在该根推杆直线移动的行程中，靠近凸轮的那一端。

由于收卷轴两端的安装结构不同，有必要将收卷轴两端的叫法区别开来。本申请文件中，以收卷轴延伸的方向为左右方向（横向），在收卷轴的左右两端中，以靠近转盘的一端为左端，相对的另一端为右端。

本发明具有以下优点和效果：

一、本发明可以在正常收卷过程中不停机地进行卸卷，具体如下：（1）、在正常收卷时，两收卷轴的左端轴承固定在转盘上，卷取位置的收卷轴的右端轴承由对应转臂的叉口和C字形锁扣件锁定，卸料位置的收卷轴的右端轴承则由对应转臂的叉口托住，卸料位置的对应的C字形锁扣件自动脱离收卷轴的右端。（2）、当收卷位置的收卷轴正常收卷、卸料位置的收卷轴需要卸料时，可将大摆臂的摆动端向下摆动，转臂跟随着向下摆动（绕大摆臂的摆轴向下摆动），使转臂脱离卸料位置的收卷轴的右端轴承，于是可以将带有纸芯筒的成品卷（膜卷或纸卷等）从收卷轴的右端抽出，实现卸卷。在卸卷完成后，可将大摆臂的摆动端向上摆动，转臂跟随着向上摆动，使转臂的叉口重新托住卸料位置的收卷轴的右端轴承。（3）、换卷时，转盘转动180°，两收卷轴在转盘带动下互换位置，两收卷轴的右端驱动动转臂转动，转臂带动两滚轮绕凸轮滚动180°，使两推杆分别移动，新到达卷取位置的收卷轴的右端轴承由对应转臂的叉口和C字形锁扣件锁定；新到达卸料位置的收卷轴的右端轴承则由对应转臂的叉口支撑托住，对应的C字形锁扣件自动脱离该收卷轴的右端。

二、由上可见，本发明在卸卷时可以不必将整根收卷轴拆卸下来，卸卷过程十分方便快捷。

附图说明

图1是转盘式收卷装置工作原理示意图。

图2是传统转盘式收卷装置结构示意图。

图3是本发明一种具体实施例在正常收卷时的结构示意图（略去成品卷）。

图4是图3所示实施例在从另一角度看到的局部立体示意图。

图5是图4中的局部立体示意图。

图6是图5中的局部立体示意图。

图7是图6中大摆臂的立体示意图。

图8是图6中转臂的形状示意图。

图9是图6中C字形锁扣件的形状示意图。

图10是图6中凸轮形状的几何解析示意图。

图11是图6所示状态的正视结构示意图。

图12是图6所示状态与两收卷轴的装配关系示意图。

图13是图11中F-F剖面示意图。

图14是卸料位置的收卷轴完成卸料、卷取位置的收卷轴完成卷取时的状态示意图。

图15是将图14所示状态的转盘转动90度后的状态示意图。

图16是将图14所示状态的转盘转动180度后的状态示意图。

图17是将图14所示状态的大摆臂（连同转臂）向下摆动后的状态示意图。

图18是图17所示状态（略去成品卷）的立体示意图。

图19是接料轴与卸料位置收卷轴串接后的俯视状态示意图。

图20是接料轴与卸料位置收卷轴的活动插接结构示意图。

具体实施方式

图3、图4、图20所示，该卸料方便的转盘式收卷装置包括有两根收卷轴11、12、左侧机架21、右侧机架22，两根收卷轴的形状大小完全相同，两根收卷轴11、12的左右两侧都设有轴承110，收卷轴轴承110外径等于收卷轴的直径，在左侧的机架21上安装有转盘3、驱动转盘自转的转盘驱动机构（图中未示出），两根收卷轴的左端轴承110固定连接在转盘3上，两根收卷轴11、12关于转盘3的中心轴线对称，在进行收卷时其中一根收卷轴12位于卷取位置，另一根收卷轴11则位于卸料位置，卷取位置和卸料位置的区分识别是由整条生产线布置的情况决定的。上述结构与现有转盘式收卷装置相同。

图3、图4、图5、图6所示，在右侧的机架22上安装有大摆臂4，大摆臂4可绕其摆轴42上下摆动的，还设有驱动大摆臂摆动的大摆臂驱动机构41，大摆臂的摆轴42中心线与卷取位置的收卷轴11中心线位于同一直线上，但大摆臂的摆轴42和卷取位置的收卷轴11两者在轴向上断开，大摆臂的摆轴42固定在右侧的机架22上；在大摆臂的摆动端可转动地安装有转臂5。图7所示，转臂5的转轴51与大摆臂4的摆动端固定连接为一体，转臂5的转轴51与大摆臂两者不能相对转动，图8所示，转臂5设有轴孔52，图5、图6、图11、图12所示，转臂的轴孔52套在转臂的转轴51上，转臂5可相对其转轴51发生相对转动；转臂转轴51与大摆臂摆轴42之间的距离等于收卷轴11与转盘3中心轴线之间的距离。

图8、图12所示，转臂5的两端分别有形成叉口53，所述转臂的每个叉口53的形状呈半圆形，该半圆形叉口的半径等于收卷轴右端轴承110的半径。图3、图4、图12所示，转臂两个叉口53分别叉着两根收卷轴的右端轴承110；其中，位于卸料位置的收卷轴11对应的叉口53（图6、图8、图11、图12中右边的叉口）开口方向朝上，而位于卷取位置的收卷轴12对应的叉口（图6、图8、图11、图12中左边的叉口）开口方向朝下；图5、图6、图9、图11、图12、图8所示，每个叉口53还配套有一个C字形的锁扣件7，每个C字形锁扣件7的其中一端部（图9中的固定端72）可转动地铰接安装在转臂5上，该铰接轴71靠近对应的叉口53底部，每个锁扣件的活动端73连接有对其施加拉力的弹簧61，弹簧61另一端固定在转臂5的中部；

图5、图6、图7、图11、图13所示，转臂的转轴51末端还安装有凸轮6，转臂的转轴51与凸轮6利用花键620固定连接而不能相对转动，凸轮6的两侧分别安装有滚轮62，滚轮62的侧面抵压在凸轮6的凸轮面，每个滚轮62固定连接有一根推杆63，每根推杆63还对应设有推杆导轨块65，推杆导轨块65固定在转臂5上，推杆导轨块65和转臂5之间形成有导向孔66，导向孔66的截面形状与推杆63的截面形状相同，所述推杆63安装在该导向孔66中。这样，推杆63就可沿其长向移动。每根推杆63的外端（即远离凸轮的那一端）对应抵压着一个C字形锁扣件的中间段74。

图10所示，凸轮6的轮廓形状包括圆弧段ABC和凹入段AEC，其中圆弧段ABC的圆心O位于转臂的转轴51中心线上，凹入段AEC相对于圆弧段的基圆ABCD向内凹入，圆弧段ABC的弧度为270°，凹入段AEC的弧度相应为90°，凹入段AEC位于卸料位置所在一侧；(所谓凸轮圆弧段的基圆，是指以圆弧段的圆心O点为圆心、以圆弧段的半径OA为半径所形成的标准圆，它是一个虚拟的圆)。

图4、图12所示，当其中一根收卷轴12位于卷取位置、另一根收卷轴11位于卸料位置时，卷取位置同一侧的滚轮62接触凸轮的圆弧段，卷取位置同一侧的推杆63被凸轮推到其行程的最外端(即推杆直线移动的行程中，最远离凸轮的那一端)，该推杆63对同一侧的C字形锁扣件7施加向外的推力，卷取位置的收卷轴右端轴承被固定在转臂的叉口63和C字形锁扣件7的活动端73之间；卸料位置同一侧的滚轮62接触凸轮的凹入段AEC，卸料位置同一侧的推杆63移动到其行程的最内端(即推杆直线移动的行程中，最靠近凸轮的那一端)，卸料位置同一侧的C字形锁扣件的活动端73在弹簧61拉力作用下绕铰接轴71转动，因此脱离收卷轴右端轴承110，意味着此时的收卷轴右端轴承110上方没有限位构件。

图19、图20所示，在卸料位置的收卷轴12的右侧还可轴向移动地安装有接料轴9，接料轴9的中心轴线和卸料位置的收卷轴12位于同一直线上，接料轴9的直径等于收卷轴12的直径；所述收卷轴的右端和接料轴的左端之间设有活动插接机构。图20所示，该活动插接机构是指：收卷轴12的右端形成有锥形插块91，该锥形插块91位于右端轴承110的右侧，接料轴9的左端形成有锥形插孔92，收卷轴的锥形插块91可沿轴向活动插入接料轴的插孔92，这样，活动插接机构可将收卷轴12和接料轴9从轴向上串接起来。

上述实施例可以在正常收卷过程中便捷地进行卸卷，工作过程具体如下：

（1）、在正常收卷时，其中一根收卷轴12位于卷取位置，另一根收卷轴11位于卸料位置，两收卷轴的左端轴承固定在转盘3上，如图3、图4所示，转臂的转轴51与转盘3中心轴线位于同一直线上，转臂两个叉口53分别叉着两根收卷轴的右端轴承110；卷取位置同一侧的滚轮62接触凸轮的圆弧段，卷取位置同一侧的推杆63被凸轮6推到其行程的最外端(即推杆直线移动的行程中，最远离凸轮的那一点)，推杆63克服弹簧拉力将C字形锁扣件7的活动端73向外压住，卷取位置的收卷轴右端轴承被C字形锁扣件7从水平方向叉住，因此卷取位置的收卷轴右端轴承被固定在转臂的叉口53和C字形锁扣件7的活动端73之间；卸料位置同一侧的滚轮62接触凸轮的凹入段AEC，卸料位置同一侧的推杆63移动到其行程的最内端(即推杆直线移动的行程中，最靠近凸轮的那一端)，卸料位置同一侧的C字形锁扣件的活动端73在弹簧61拉力作用下转到脱离收卷轴右端轴承110的位置，其状态如图14、图12、图3、图4所示。

（2）、当卷取位置的收卷轴12卷取到一定长度后，成品卷13直径达到设定数值，需要进行换卷；换卷时，转盘3转动180度，其过程如图15、图16所示，两收卷轴11、12在带动转盘3带动下互换位置，两收卷轴11、12的右端牵动转臂5转动180度，转臂5带动两滚轮62绕凸轮滚动180°，使两推杆分别移动，新到达卷取位置的收卷轴11的右端轴承由对应转臂的叉口和C字形锁扣件锁定；新到达卸料位置的收卷轴12的右端轴承则由对应转臂的叉口支撑托住，对应的C字形锁扣件自动脱离该收卷轴的右端，如图16所示。图16所示的状态下，其中一根收卷轴11正常收卷，另一根收卷轴12带有成品卷13而需要进行卸料，卸料时，先将接料轴9与卸料位置的收卷轴12两者从轴向上串接起来，如图19所示，接着，可利用大摆臂驱动机构41使大摆臂4的摆动端向下摆动，转臂5跟随着绕大摆臂4的摆轴向下摆动（也即绕正常收卷的收卷轴11的中心轴线向下摆动，所以此时转臂5的转动并不会影响收卷轴11的收卷），转臂5跟绕大摆臂4的摆轴向下摆动后，转臂5原来叉住收卷轴11的那个叉口（图17中左边的叉口）脱离卸料位置的收卷轴12右端的轴承，如图17、图18所示，于是可以将带有纸芯筒的成品卷13（膜卷或纸卷等）从收卷轴12的右端抽出，抽出后移动到接料轴9上，如图19的箭头所示，实现卸卷。在卸卷完成后，可利用大摆臂驱动机构41将大摆臂4的摆动端向上摆动（绕大摆臂的摆轴摆动，相当于绕收卷位置的收卷轴中心轴线转动），转臂5跟随着绕大摆臂4的摆轴向上摆动，使转臂的叉口53重新托住卸料位置的收卷轴12的右端轴承110，重新回到正常收卷状态。

上述实施例中，凸轮的圆弧段的弧度可以改为210°，相应的凹入段的弧度相应为150°；或者圆弧段的弧度可以改为300°，凹入段相应的弧度为60°。

Claims (6)

1.一种卸料方便的转盘式收卷装置，包括有两根收卷轴、左侧机架、右侧机架，两根收卷轴的左右两侧都设有轴承，在左侧的机架上安装有转盘、驱动转盘自转的转盘驱动机构，两根收卷轴的左端轴承固定连接在转盘上，两根收卷轴关于转盘的中心轴线对称，在进行收卷时其中一根收卷轴位于卷取位置，另一根收卷轴则位于卸料位置；其特征在于：在右侧的机架上安装可上下摆动的大摆臂、驱动大摆臂绕其摆轴摆动的大摆臂驱动机构，大摆臂的摆轴中心线与卷取位置的收卷轴中心线位于同一直线上，但两者在轴向上断开；在大摆臂的摆动端可转动地安装有转臂，转臂的转轴与大摆臂固定连接为一体而不能相对转动，转臂设有轴孔，转臂的轴孔套在转臂的转轴上，转臂可相对其转轴发生相对转动；转臂转轴与大摆臂摆轴之间的距离等于收卷轴与转盘中心轴线之间的距离；

转臂的两端分别有形成叉口，转臂两个叉口分别叉着两根收卷轴右端的轴承；其中，位于卸料位置的收卷轴对应的叉口开口方向朝上，而位于卷取位置的收卷轴对应的叉口开口方向朝下；每个叉口还配套有一个C字形的锁扣件，每个C字形锁扣件的其中一端部可转动地铰接安装在转臂上，铰接轴靠近对应的叉口底部，每个锁扣件的活动端连接有对其施加拉力的弹簧，弹簧的一端固定在转臂的中部；

转臂的转轴末端还安装有凸轮，转臂的转轴末端还安装有凸轮，转臂的转轴与凸轮固定连接而不能相对转动，凸轮的两侧分别安装有滚轮，滚轮的侧面抵压在凸轮的凸轮面，每个滚轮固定连接有一根推杆，推杆可沿其长向移动，每根推杆的外端对应抵压着一个锁扣件的背面侧；凸轮的轮廓形状包括圆弧段和凹入段，其中圆弧段的圆心位于转臂的转轴中心线上，凹入段相对于圆弧段的基圆向内凹入，圆弧段的弧度为210°～300°，凹入段的弧度相应为150°～60°，凹入段位于卸料位置所在一侧；

当其中一根收卷轴位于卷取位置、另一根收卷轴位于卸料位置时，卷取位置同一侧的滚轮接触凸轮的圆弧段，卷取位置同一侧的推杆被凸轮推到其行程的最外端，卷取位置的收卷轴右端轴承被固定在转臂的叉口和C字形锁扣件的活动端之间；卸料位置同一侧的滚轮接触凸轮的凹入段，卸料位置同一侧的推杆移动到其行程的内端，卸料位置同一侧的C字形锁扣件的活动端在弹簧拉力作用下脱离收卷轴右端轴承。

2.根据权利要求1所述的卸料方便的转盘式收卷装置，其特征在于：在卸料位置的收卷轴的右侧还轴向移动地安装有接料轴，接料轴的中心轴线和卸料位置的收卷轴位于同一直线上，接料轴的直径等于收卷轴的直径；所述收卷轴的右端和接料轴的左端之间设有活动插接机构。

3.根据权利要求2所述的卸料方便的转盘式收卷装置，其特征在于：所述活动插接机构是指：收卷轴的右端形成有插块，该插块位于收卷轴右端轴承的右侧，接料轴的左端形成有插孔，收卷轴的插块沿轴向插入接料轴的插孔。

4.根据权利要求1、2或3所述的卸料方便的转盘式收卷装置，其特征在于：所述转臂的每个叉口的形状呈半圆形，该半圆形的半径等于收卷轴右端轴承的半径。

5.根据权利要求1、2或3所述的卸料方便的转盘式收卷装置，其特征在于：每根推杆还对应设有推杆导轨块，推杆导轨块固定在转臂上，推杆导轨块和转臂之间形成有导向孔，导向孔的截面形状与推杆的截面形状相同，所述推杆安装在该导向孔中。

6.根据权利要求1、2或3所述的卸料方便的转盘式收卷装置，其特征在于：收卷轴右端轴承外径等于收卷轴的直径。