CN1042010C - 将带状料螺旋地绕到空载安装心轴上而生产管的机器 - Google Patents

Abstract

一台用于把带形料(N)以呈螺旋形带绕到心轴(1)上来生产管子的机器，它有一个把带状料在上述心轴(1)上缠绕成两个或多个重叠且错开的螺旋带的缠绕机构(5)，它还能使上述材料制成的管子(T)连续地前进和一个装有回转切管装置(63，65)的切割机构(33)，它具有一个在管前进时沿管前进方向的横向往复运动以把上述管子切成一定长度，上述切割机构(33)与驱动回转切割装置(63，65)的部件(97，101，105，107)相连，这些部件把切割机构(33)的横向往复运动传给的上述回转切割装置(63，65)以产生回转运动。

Description

将带状料螺旋地绕到空载安装心轴上而生产管的机器

本发明与通过用带形材料在空转装上的心轴上绕成二条或多条相互重叠交错呈螺旋状带子以制造管子的机器有关，有一缠绕装置连续地把在心轴上的带形材料的带绕成一螺旋形并且使上述材料制成的管不断地前进和一个装有在上述割管装置与管接触以切割管子的第一工作位置和上述割管装置与管脱开的第二非工作位置之间移动的回转式切管机构并且设有沿管子前进方向的一个横向往复运动的切割装置，当管子前进时把上述管子切成一定长度的管段。

这些机器一般用于造纸业以生产管子或称为硬纸板管芯或类似物，随后一层纸绕在其上以生产卷筒。在其它部门也发现有相似的应用，例如必须把带状材料诸如工业或家用的塑料薄膜、用于包装的金属薄膜基材等绕在管状芯上以生产卷筒。类似的管子也用来生产固体或液体产品特别是食品工业的容器。

一开始所讲类型的机器例如在意大利专利No1,204,029中所说明，但仅与机器出口处用于切割管的装置有关，在此公知的机器中，切割件是由小质量的圆割刀组成，当管子准备切割时，切割件就停靠在绕自身轴线回转和前进的管子上并通过与管子自身接触而进入轴向和回转运动，换句话说，这些切割件装配成在相应的支撑臂上可自由运转和停转。

为了达到更有效地切割，特别是当管壁厚时，在某些情况下，采用了二个圆切刀与电动机相连，当切刀需要切割管子时，这些电动机就使切刀作切割运动，上述的方案提高了制造成本而且也增大了装置的质量，因为装有回转切割件的切割机构必须沿着所生产管子的前进方向连续地作往复运动，所以希望质量减到最小，因此切割机构横向往复运动时产生的惯性力也就减小。

本发明的目的是提供一种开始文中所述类型的机器，为了使切割件的切割运动能更有效切割管子，切割件具有简单且有限质量的紧凑结构以减小其惯性力从而也减小了机器制造和维修成本。

按照本发明，一种将带状料螺旋地绕到空载安装的心轴上而生产管的机器，包括有一缠绕机构它把二条或多条呈重叠和错开的带状料带以螺旋形绕到心轴上，且使从上述材料形成的管连续地前进；和一个装有回转式割管装置的切割机构，该切割机构是在上述割管装置与管接触以切割管子的第一工作位置和上述割管装置与管子脱开的第二非工作位置之间移动，并设有一驱动装置，它与上述切割机构相连，以便沿着管的前进方向将往复运动传递到上述切割机构，从而在管的前进过程中将上述管切割成一定长度的管段，其特征在于：上述切割机构还与驱动回转切割装置的工件相连，这些工件使上述回转切割装置具有一个由上述切割机构横向的往复运动转变的回转运动。

本发明机器的进一步特征和实施例将在下面的详细说明中阐述。

切割机构的横向往复运动可由一直接来自驱动器的可动连结得出，该驱动器驱动缠绕带形材料形成管子以及使管前进的系统，但是在一个特别的最佳实施例中，该切割机构是由一自备的并由中央(控制)装置控制的独立驱动器所驱动，该中央(控制)装置还用来控制负责输送带状材料的驱动器，用于把带状材料绕成螺旋形并使所成形管子前进，这样就有可能在进行切割操作时，切割机构相对于管子的前进运动实现最佳的运动，这在下文会更详细地叙述。

从说明书和附图可更容易地理解本发明，附图示出一个本发明的非限制性实施例。

图1是本发明机器的侧视图；

图2是沿图1中II-II剖面线所取的剖视图；

图3是沿图2中III-III剖面线，去掉一些部件后切割机构的放大侧视图；

图4是沿图3中IV-IV剖面线的后视图以及局部剖视图。

参照图1和图2，机器有一个缠绕轴或心轴1装到机器的柱3上并从柱3上突起，该心轴1可以是固定或自由转动地装配，这样在生产管子时该心轴就能转动。标号5表示把带形料呈螺旋地绕在心轴1上以形成管子的缠绕机构，在连续成形时，此管不断地转动且沿着其自身的轴线前进，因此也就沿着心轴1前进。带形料以至少二条错开带的形式以大致垂直图1的平面方向输入。在图1中可以看到该带材的横断面N。

缠绕机构有一条皮带7绕着其轴线9A略微与水平面倾斜的转辊9运转，辊子9由绕轴线13铰接到机器结构的移动件11带动，辊子9的位置可用一手轮15沿F9方向进行调整以调节皮带7的紧度，皮带从由无刷或其它电动机形式的驱动器19转动的具有大致呈水平轴线17A的皮带轮17中接受此运动。驱动器19由移动件11直接携带，该移动件11在其下部有一与螺纹套21成一体的附件11A，一个由机器结构在点25所支撑并装有一手轮27的螺杆23啮合在螺纹套21内，为了改变带形料N绕在心轴1的缠绕角借助手轮27和螺杆23就能使移动件11绕着其自身轴线13调整其倾角，标号7B表示皮带7的上升段。

带7有绕在心轴7A上一匝的第一段7A，该第一段7A所形成的匝的倾角取决于移动件11的倾角。在带7绕着心轴1的转弯点处，带形料N插在心轴1和带的第一段7A之间，所以带轮17的转动和带7的拉力使带形料拉向和绕在心轴上。

一条其下面涂有胶水的第二带料绕在第一带料上，且约以其一半宽度呈错开。

这样管子就成形且在成形同时沿心轴前进，同样可以用超过二条带来成形管子，其它带其下面都各涂有胶水。

心轴1伸向一包括一切割机构的切割工位31，切割机构按双箭头f33所示方向来回移动。在其中间位置，心轴1由一装配件36上安装的辊子35所支撑且形成一个心轴1支撑的分支件。

图3和图4中详细示出切割机构33，它具有拖板37，该拖板在带有V形槽的导辊39、41上自由运行，上述V形槽配合在与机器结构45构成整体的双导向器43上。拖板37与通过键装在驱动器53的输出轴51上的小齿轮49相啮合的齿条47成一体，在所示的实例中，该驱动器53是由无刷型电动机组成而且还可以是一个齿轮马达。

由机器固定结构45所支撑的驱动器53能沿一个方向回转而在另一方向，为了下文所述的目的，使切割机构33作往复运动。

在切割机构33上二个摆动臂59和61各自在点57和58呈枢轴转动，各摆动臂在臂端带有以回转圆切割刀63和65的形式的切割装置，标号67和69表示二个各自有穿孔67A和69A回转割刀的护板，润滑毡则插在67A和69A孔内。

摆动臂59和61由分别在铰接点73和75处与臂59和61相连接的连杆71连在一起。这样，臂59和61呈动态互连，结果，该两臂由一单个液压缸和活塞驱动器77的作用同时摆动，上述液压缸在点79处连到拖板37，而杆80则在点81处铰接到摆动臂59的一个延伸段59A上。摆动臂59的延伸段59A则与机器结构45成一体的凸轮型面85相互作用的从动轮83相连。该凸轮型面85有一个平行于管子T前进方向因此也就与心轴1轴线方向平行的第一直线部分85A；一个第二斜坡部分85B把第一直线部分85A连到与之平行的第三直线部分85C，而一个第四斜坡部分85D把85D部分连到一个与85A和85C部分平行的最后直线部分85E，而85A和85E部分则大致在同一平面内。

切割机构5的运作如下文所述：

当缠绕机构5把带形料N绕成一螺旋且使成形中的管子T前进时，切割机构33处于待命位置(图1中用虚线表示并在其内用33A示出)，其中切割机构33处在其行程的左手端(请见图1)。在此位置，从动轮83位于凸轮型面85的85a部分的下方。当切割机构33处于待命位置，驱动器77位于使割刀63和65分开的位置，因此割刀就不与管子T接触，而从动轮83就从型面85A处移开。

在机器的排出端(图中未示出)有一个光学或其它类型的传感器，具有一个能检测到已成形管的起始端到达的可调位置。在图1中，传感器用S表示但是只作为供理解的信息来表示，并未示出实际所处位置。一旦检测到管子的到达就使传感器发出一信号，该信号使杆80从驱动器77伸出并起动驱动器53，驱动器53从开始静止运动至达到所选择和控制的运行速度，借助齿条和小齿轮对49和47，切割机构33就获得一个由电动机19转速最后分析确定的等于成形中管子前进速度的前进速度。图1中用标号90表示的一个中央控制装置控制驱动器19，53以及传感器S这样管的前进速度和切割机构33的前进速度如上文所述是同步的。

与驱动器53起动的同时，活塞驱动器77也开始动作并使摆动臂59的伸出段59a沿顺时针方向摆动，它引起臂59和61相互相对摆动，其结果是割刀63，65随之相互接近。由于初始靠住凸轮型面85的85A部分的从动轮的存在，上述臂的摆动是各自反向。当切割机构33开始从左至右前进时(见图1)，从动轮83沿着型面85运行，它从85A部分移到85B部分然后再移到较高位置的85C部分，在发生上述移动时，因为缸和活塞驱动器77都处于压力下，从动轮83保持与凸轮型面85相接触，凸轮型面85的形状使摆动臂59和61摆动，从而使割刀63和65随之发生相对接近。凸轮型面85的85C部分的位置做成当从动轮83处于该位置85C时，割刀63和65压向前进管。凸轮型面85的85A，85B部分的长度造成只有当切割机构33的向前横向速度已达到大致等于需切割管T的前进速度时，从动轮83才到达85C部分，这样，割刀63和65就对管T进行完善的切割。

凸轮型面85的85C部分的长度应这样确定，即该长度可使管子T实现完整切割而当机器生产的管子的直径变化时也能适应而无需改变。适应成形管的直径变化可以由改变从动轮83的位置来实现，为此目的，从动轮有一个偏心轴线，割刀的位置也通过伸长和缩短杆71来调节。

当管子已切下，切割机构33就减速而停在一段行程上，此时，从动轮83在凸轮型面85的85D部分和85E部分运行。在前进超过行程时，缸和活塞系统77使臂59，61呈相反方向摆动，随之发生割刀63和65从管子T后撤。当已到达前进的最大位置(图1中以虚线表示的标号33B)即由一位置传感器(图中未示出)检测到，通过电动机53的逆转，该切割机构33在相反方向加速而回到其原先的待命位置，在返回行程中，从动轮83并未与凸轮型面85相互作用，因为从动轮83已由缸和活塞77的作用而撤回，同时割刀63，65则保持与继续以其生产速度前进的管子分开。

由下文所述方法则圆割刀63和65被提供一个通过切割机构33的线性运动转变而来的切割运动。

在两个点93和95处把一可挠曲件97(见图1)连到机器的固定结构上，在所示的实例中，闩住点93安置在机构36上，而闩住点95则安置在一柱96上，挠曲件97的闩住点93和95分别位于切割机构33相对于成形管的前进方向的行程前方和后方，尤其请看图3和图4，挠曲件97绕着两个由切割机构33所带自由运转的返回轮98和99而运行。轮98，99的轴线相互大致平行且垂直于管T的前进方向，因此就与心轴1的轴线相垂直。在如图4所示两个相互错开的轮98和99之间可挠曲件97形成一个绕着多级塔轮101运转的闭合回路，上述塔轮101的轴线平行心轴1的轴线。

在所示的实例中，多级塔轮101有三个供选择的直径逐渐增加的槽101A，101B和101C。在图3中，可挠曲件97是在中等直径的槽101B内运转。在下文中就会明白，采用不同直径槽的多级塔轮在相同的管子T前进速度和切割机构33的速度下，允许变化切割刀63和65的转速，切割刀的转速是这样选择，使其的周边速度(圆周速度)等于或大于管子T的周边速度(圆周速度)。

在切割时，切割刀与图1中标号102所示的管T内的一相对侧套管进行相互作用，此操作在所引用的意大利专利No.1204029有详细说明。

该多级塔轮101安装在一轴103上，该轴还用键固定一带轮105，皮带107绕着带轮105运转。带107把带轮105的转矩传给圆切割刀63和65。为此目的，该皮带107不仅绕着带轮105而且还绕着两个与切割刀63，65同轴且成一体的带轮106，105运转，以及绕着由切割机构33所带的自由转动的导轮108和109而运转。

当切割机构33在电动机53的作用下，按箭头33所示的方向移动时，如上文所述的安置，一个闩住在机器结构的两个固定点上的可挠曲件(在所示实例中为一个圆断面的平滑的开口带)使多级塔轮101回转，随之使带轮105回转，因此也就使圆割刀63和65回转。很清楚，圆割刀的回转方向取决于切割机构33的前进方向，当切割机构33已到达其行程的最终位置而重新开始往回移动时，上述切割刀就反转。在切割机构33回程时，上述圆切割刀的回转不起作用而无效，因为上述切割刀早已按上文所述方法从管子T上后撤。

应该明白，附图只示出本发明实际使用的一个实例，只要不偏离本发明权利要求所限定的保护的范围可以有多种改型和安置，在权利要求书中所出现的标号只是为了参照附图和说明书以弄明白各权利要求时方便的目的，而并不限制权利要求所要保护的范围。

Claims (11)

1.将带状料(N)螺旋地绕到空载安装的心轴(1)上而生产管的机器，包括有一缠绕机构(5)它把二条或多条呈重叠和错开的带状料带以螺旋形绕到心轴(1)上，且使从上述材料形成的管连续地前进；和一个装有回转式割管装置(63，65)的切割机构，该切割机构是在上述割管装置与管(T)接触以切割管子的第一工作位置和上述割管装置与管子脱开的第二非工作位置之间移动，并设有一驱动装置，它与上述切割机构(33)相连，以便沿着管的前进方向将往复运动传递到上述切割机构(33)，从而在管的前进过程中将上述管切割成一定长度的管段，其特征在于：上述切割机构(33)还与驱动回转切割装置(63，65)的工件(97，101，103，107)相连，这些工件使上述回转切割装置(63，65)具有一个由上述切割机构33横向的往复运动转变的回转运动。

2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于一个系在机器结构两个固定点(93，95)的可挠曲件(97)的安置超出上述切割机构(33)的行程，一个固定点位于相对于管子前进方向在上述行程的前方，一个固定点在上述行程的后方，上述可挠曲件绕着一个由切割机构(33)所带的塔轮(101)而运转，上述塔轮可动地连到回转切割装置(63，65)上。

3.根据权利要求2所述的机器，其特征在于上述可挠曲件(97)绕着两个由上述切割装置所带的自由转动的导轮(98，99)上而运转，上述两导轮的转轴线安置成大致垂直上述切割机构的移动方向，在上述导轮(98，99)之间形成一环形路的可挠曲件绕着其轴线安置成大致平行上述切割机构(33)的前进方向的塔轮(101)而运转。

4.根据权利要求2或3所述的机器，其特征在于上述塔轮(101)是一个有多个直径不同的槽(101A，101B，101C)的多级塔轮。

5.根据权利要求2或3所述的机器，其特征在于上述可挠曲件(97)是一条大致呈圆截面的普通皮带。

6.根据权利要求2或3所述的机器，其特征在于，可挠曲件运转所绕的上述塔轮(101)固定在一个辅助带轮(105)上一起转动，而一个传送上述回转切割装置(63，65)的转动的皮带(107)则绕着辅助带轮(105)运转。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的机器，其特征在于上述回转切割装置有两个装在两个摆动臂(59，61)的圆刀片。

8.根据权利要求7所述的机器，其特征在于上述摆动臂进行可动地互联并且一个单个的驱动器(77)使上述两个摆动臂摆动。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的机器，其特征在于，上述切割机构(33)由一个独立的使其作横向往复运动的驱动器(53)来驱动。

10.根据权利要求9所述的机器，其特征在于上述的驱动器(53)相对于机器的结构而固定。

11.根据权利要求10所述的机器，其特征在于借助一个齿条和小齿轮系(47，49)向切割机构(33)传送运动。

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