CN107848731A - 材料带卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于卷绕材料带、尤其是轮胎帘布带的装置，具有其上卷绕有材料带的套筒状的卷绕体（1），该卷绕体被和其相连的轴驱动而旋转；和固定机械装置，用于在开始卷绕时将待卷绕的材料带的边缘在夹紧力作用下固定在卷绕体上。卷绕体（1）可被操作以用于调节由轴连接装置产生的夹紧力。

Description

材料带卷绕装置

技术领域

本发明涉及一种用于卷绕材料带的装置，尤其是卷绕轮胎帘布带的装置，具有一个套筒状的用于卷绕材料的卷绕体，该卷绕体被一个和其相连的轴驱动旋转而旋转；和固定机械装置，用于在开始卷绕时将待卷绕材料带的边缘在夹紧力作用下固定在卷绕体上；以及该装置的使用方法。

背景技术

这一类的装置用于例如在制造用于加固橡胶制品的织物时，橡胶制品例如轮胎、输送带或者软管中的表面组织，在其生产过程中从一个滚轮上被拉出、处理，接着通过一个这一类的装置再次卷绕起来。这一类方法的典型示例是在生产轮胎帘布时所谓的浸润法，在该方法中，织物加强材料被包裹上增加附着力的橡胶垫层。重新卷绕前，在从滚轮上拉出的材料上实施该过程。织物表面组织通过浸浴或者通过喷洒胶乳悬浮液（例如间苯二酚-甲醛-乳胶-浸润液）进行浸润、干燥，并进行热定型，在对热定型后的轮胎帘布再次卷绕后例如通过包裹于不透光线、空气和水的薄膜中来实施防老化措施，。

可以使用金属芯棒、具有纸套筒的金属芯棒或者木制芯棒作为卷绕轮胎帘布的卷绕体，该芯棒具有中央矩形开口，在该开口中可以以形状配合的方式插入一个与之形状相匹配的矩形轴或者转接件，该轴被旋转驱动，并使得卷绕体旋转。

使用木制芯棒在US 5,535,961中由于其较低的寿命以及存在受损风险而被视为存在缺点。在该专利说明书中建议使用聚乙烯材料制成的卷绕体。通过安排在圆柱外壳状聚乙烯套筒内部的沿轴向长度分布的间隔垫片可以确保与矩形轴或者驱动杆的可连接性，间隔垫片对套筒进行支撑且具有一中央矩形凹槽，轴插入该矩形凹槽中，如专利说明书第5页，第12至15行所述。剩余的内部空间在插入末端盖罩后通过膨胀泡沫进行填充。

和US 5,535,961类似的外罩结构在DE 102 50 955 A1中作了公开，当然，其圆柱体并非由聚乙烯，而是由金属制成，在金属圆柱体上安装有一层纸。

为了将待卷绕的轮胎帘布在开始卷绕时固定在卷绕体上，已经公开多种技术。在US 5,535,961 A中，在聚乙烯套筒上构成一个轴向凹槽，将轮胎帘布带的前部边缘置于该凹槽中，然后将一个与该凹槽向匹配的条状物借助橡胶锤安装在该凹槽中。相反，在另一种目前主要使用的固定技术中，将材料带的前部末端通过粘合剂以防滑的方式固定在卷绕体上，对此，优选使用双面胶带。

发明内容

本发明的目的在于进一步改进上述类型装置的卷绕质量和卷绕变化性。

本发明的该目的在装置技术方面通过上述类型装置的一种改进形式加以解决，其本质特征在于，卷绕体借助作用于轴连接装置的夹紧力调节装置进行驱动。

通过该方式可以将材料带简单且防滑地固定在卷绕体上。此外，轴连接装置可以同时承担附加功能。

该装置优选针对卷绕形式为织物表面组织的材料带而设计，尤其是织物加强材料，例如轮胎帘布，该轮胎帘布被用于加固橡胶产品。此外，该装置可用于卷绕支撑100kg的卷绕表面组织重量，优选至少为500kg，尤其是至少为1000kg，其中，该装置也可以较佳地支撑1.5t或者更高，尤其是2t的重量。

对此，优选规定，卷绕体具有至少为50cm的轴向长度，进一步优选至少为100cm，尤其是至少为150cm。

在一种特别优选的实施例中，卷绕体具有一种拓扑结构，由于该结构，其有效直径可弹性可逆变化。术语“有效”直径考虑的是，沿横截面看，卷绕体的外轮廓在被卷绕的一个或者多个状态下不再强制需要为完美的环形，因此可以将外轮廓的周长/ π视为有效直径。

在一种特别优选的实施例中，其拓扑结构位于一种封闭环的拓扑开口中。套筒状卷绕体因此至少部分具有形式为套筒（径向）凹陷的材料缺损。优选规定，该开口在卷绕体的整个轴向长度上延伸。由此例如可以实现，卷绕体在保持基本形状的过程中或者之后成轴向裂开状。通过径向的、由内作用于套筒内表面的、朝向外侧的力可以让套管在弹性变形范围内成弹性可逆弯曲。

如果观察该在整个轴向长度上延伸的开口，通过该开口形成一个缝隙，其缝隙宽度优选可借助轴连接装置进行无级调节。在一种特别优选的结构中，其缝隙宽度（套筒外侧）在卷绕体无负载状态下小于1cm，优选小于6mm，尤其是小于2mm。此外，卷绕体由于其材料/材料组合在变形范围内具有弹性，即其缝隙通过上述机械装置被增大至优选大于6mm，进一步优选大于9mm，尤其是大于12mm，直至被增大至优选小于30mm，进一步优选小于25mm，尤其是小于20mm，并使得在取消弯曲力后返回其基本形式。卷绕体在连接（或者在开始以及形成夹紧的过程中）至轴之前被制造成该基本形式。

优选规定，固定机械装置的固定区域至少部分位于开口壁处。在一种可能的实施例中，待卷绕的材料直接被夹于两个由此形成的缝隙壁之间，例如缝隙首先被调节至较大的缝隙宽度，然后通过较小弯曲力形成夹紧状态。

在另一种优选实施例中，材料带边缘被夹紧在开口壁和一个或者多个位于开口中的装置配合件之间。最简单的配合件例如可以是一种纵向夹紧棒，该夹紧棒从外部被插入缝隙中，其中，该夹紧棒优选具有一个向外侧收窄的横截面。此外，插入该贯穿缝隙中的夹紧棒（相应于套筒壁厚度）占据缝隙深度至少50%，优选至少占据66%，其外表面优选和套筒外表面齐平。在数值方面该夹紧棒具有优选至少为1cm的插入深度。也可以选择使用多个配合件，例如多个较短的夹紧棒，其中，优选规定，单个夹紧棒的长度至少为套筒轴向长度的20%。

此外，优选规定，至少一个开口壁沿其延伸方向从正交点向卷绕体外侧偏转，尤其是向内偏转，优选大于3º，优选小于15 º，尤其是小于12 º。缝隙形状至少一侧成梯形，尤其是总体成梯形。这使得，在优选具有和缝隙形状互补形状的配合件的共同作用下可以可靠夹紧，由此可以确保顺利进行卷绕。

在一种特别优选的实施例中，卷绕体的材料尤其具有多层胶合纸，优选超过70%，尤其是超过90%由胶合纸组成。对此，套筒主要由循环纸组成，但也可以使用新的纸张。由此，根据物流组织的可能性一方面可以在轮胎帘布生产商和用户之间形成卷绕体的循环利用和多次使用。但也可以仅使用一次，具体而言，不仅需要考虑经济问题，而且也应考虑环保要求。优选规定，在胶合纸张层时粘合剂使用天然材料，例如糊精。此外，对于胶合套筒而言，其表面粗糙度（针对使用目的）和颜色（针对标识目的）可以稍有变化，且可以进行印刷。通过根据本发明的不使用粘合剂进行夹紧的方案，可以避免纸张附着在轮胎帘布上。

卷绕体的径向壁厚优选至少为8mm，进一步优选至少为12mm，尤其是至少为15mm。上述材料和壁厚的组合经鉴定足以卷绕上述重量的材料带/表面组织。

优选规定，该装置具有一用于固定连接卷绕体的膨胀夹紧轴。对此，优选使用优选压力范围介于4至10bar的气动驱动膨胀夹紧轴。但也可以使用机械膨胀轴。原则上可以使用任何在控制过程中可以均匀增大外直径的夹紧轴。在一种优选的实施例中，通过间隔一定距离的夹紧条增大有效直径，其中，优选设有至少6个，尤其是至少8个夹紧条。优选规定，膨胀夹紧轴的直径在未膨胀状态下优选介于1mm至6mm之间，尤其是比未弹性膨胀的卷绕体的内直径小2mm至4mm。径向夹紧距离的长度优选至少未膨胀的膨胀夹紧轴直径的1%，进一步优选至少为2%，尤其是至少为3%，对此，5%或者甚至4%亦可。

此外，也可以设有一驱动单元，优选具有200Nm至800Nm的扭矩，尤其是400Nm至650Nm的扭矩。

在一种优选的实施例中规定，膨胀夹紧轴的夹紧条在固定连接状态下（至少部分）伸入开口中。对于该变体而言，卷绕体的结构应针对夹紧条系统的尺寸进行调整，从而可以确保借助配合件可靠夹紧材料带。由此可以形成一种形式为防相互扭转装置的带动旋转装置，因而在套筒内侧不会因膨胀夹紧轴在卷绕体中的滑动形成明显的带动作用。

除了上述用于调节夹紧的附加功能优点，膨胀夹紧轴还可以在形成的摩擦连接配合中提供优点，通过该连接可以实现卷绕体高度的圆形移动。

本发明此处也单独和独立于固定机械装置类型以及卷绕体形状的方式公开了一种用于卷绕材料带，尤其是轮胎帘布带的装置，具有一个套筒状卷绕体和一个用于固定连接卷绕体的膨胀夹紧轴，其中，膨胀夹紧轴在设计时使得夹紧轴在未膨胀状态下被插入卷绕体中，在膨胀状态下和卷绕体形成固定连接。

根据该方法使用该装置的优点见根据本发明的装置的上述说明。在一种特别优选的方法中规定了一种卷绕材料带，尤其是轮胎帘布的方法，其中：a）提供一种根据上述权利要求任意一项所述的装置，b）将卷绕体置于膨胀夹紧轴上，c）通过膨胀膨胀夹紧轴将卷绕体的开口增大成一个第一大小的缝隙，d）将材料带的边缘插入该缝隙中，e）通过松开膨胀夹紧轴使缝隙缩小为第二大小，并由此夹紧材料带。

对此，在步骤d）中尤其规定，材料带以U形环的形式进行插入，配合件也被插入该缝隙中。可以通过相应增大缝隙轻松地安装配合件，尤其是手动安装，但也可以并非（完全）轻松地在使用工具的情况下进行安装。

在一种方法变体中，在步骤e）中形成的膨胀夹紧轴和卷绕体的状态下，轴和卷绕体之间形成固定连接，且具有上述优点。

以优选大于25m/min，进一步优选大于40m/min，尤其是大于55m/min，但也可以大于70m/min的卷绕速度实现可靠卷绕。由于通过根据本发明的装置可以实现较高的卷绕精度，也可以以更高的速度进行卷绕，即120m/min，也可以以达到或者大于140m/min，甚至160m/min或者更高的速度进行卷绕，对此卷绕速度优选不超过200m/min。

附图说明

本发明的其他特征、细节和优点见下文的说明和附图，其唯一的附图1示出了根据本发明的装置的横截面视图，其中，轮胎帘布带（为了更加直观仅由一层R组成）被卷绕在装置的卷绕体上。

具体实施方式

图1所示的装置示出了以附图标记3表示的膨胀夹紧轴，该膨胀夹紧轴围绕其中心轴通过一个合适的连接器连接至驱动装置，例如贝宁格（Benninger）转接器。膨胀夹紧轴3此处可以被连接在一个驱动装置上，其扭矩在本实施例中为500Nm，卷绕速度最高为200m/min。膨胀夹紧轴的直径为148mm，夹紧范围为148.5mm至154mm之间。其长度可以针对现有的驱动单元现场进行调整，同时也可以针对卷绕体的长度进行调整。

膨胀夹紧轴3是一种以6.0bar的驱动压力进行驱动的气动轴，具有10个围绕其圆周等距分布的夹紧条。该夹紧条夹紧在图1所示的状态下以适当的力形成形式为胶合套筒的由循环纸或者其他纸张类型以及外层由羊皮纸和/或其他纸张类型构成的长度为1750mm、外直径为182.4mm的卷绕体。该胶合套筒并非封闭的环形结构，而是带有槽口（在基本形式中存在一例如较小的，此处为2mm的开槽/缝隙），从而使得在夹紧移动的过程中，在夹紧条和胶合套筒的内直径（此处152.4mm）接触后对缝隙进行弯曲（在附图中位于垂直向上膨胀的夹紧条位置）。由此，带动材料带末端的棒状配合件2被插入缝隙中。对此，通过稍稍减少膨胀夹紧轴3的膨胀可以调节其夹紧力至期望值。

通过该方式，尤其也可以在上述较高的卷绕速度下卷绕本实施例中的1.8t重的轮胎帘布卷。

本发明并不局限于本实施例中所示的细节。相反，上述说明的单项特征以及下述权利要求可以单独以及相互组合实现本发明的不同的实施例。

Claims (18)

1.用于卷绕材料带、尤其是轮胎帘布带的装置，具有其上卷绕有材料带的套筒状的卷绕体（1），该卷绕体被和其相连的轴驱动而旋转；和固定机械装置，用于在开始卷绕时将待卷绕的材料带的边缘在夹紧力作用下固定在卷绕体上，

其特征在于，卷绕体（1）可被操作以用于调节由轴连接装置（4）产生的夹紧力 。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

卷绕体（1）具有拓扑结构，由于该结构，其有效直径能够弹性可逆变化。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述拓扑结构位于封闭环的拓扑开口（6）中。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

开口（6）在卷绕体（1）的整个轴向长度上延伸。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，

所述固定机械装置的固定区域至少部分位于开口壁处。

6.根据权利要求3至5中任意一项所述的装置，其特征在于，

材料带的边缘被夹紧在开口壁和一个或者多个位于开口中的装置配合件（2）之间。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

设有轴向在至少材料带的宽度上，尤其是在本质上沿卷绕体整个轴向长度延伸的配合件（2）。

8.根据权利要求3至7中任意一项所述的装置，其特征在于，

至少一个开口壁沿其延伸方向从正交点向卷绕体外侧偏转，尤其是向内偏转，优选大于3º，优选小于15º，尤其是小于12º。

9.根据权利要求6至8中任意一项所述的装置，其特征在于，

以和相应的开口壁表面互补的形状构成与开口壁相对的配合件表面。

10.根据上述权利要求中任意一项所述的装置，其特征在于，

卷绕体（1）的材料尤其具有多层胶合纸，优选超过70%，尤其是超过90%由胶合纸组成。

11.根据上述权利要求中任意一项所述的装置，其特征在于，

卷绕体的径向壁厚至少为8mm，优选至少为12mm，尤其是至少为15mm。

12.根据上述权利要求中任意一项所述的装置，其特征在于，

具有一个用于固定连接在卷绕体（1）上的膨胀夹紧轴（3）。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

膨胀夹紧轴（3）的直径在未膨胀状态下优选介于1mm至6mm之间，尤其是比未弹性膨胀的卷绕体（1）的内直径小2mm至4mm。

14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，

膨胀夹紧轴的夹紧条（4）在能够旋转固定的连接状态下伸入开口内。

15.用于卷绕材料带、尤其是轮胎帘布的方法，其特征在于，

a）提供一种根据上述权利要求任意一项所述的装置，

b）将卷绕体置于膨胀夹紧轴上，

c）通过膨胀膨胀夹紧轴将卷绕体的开口增大成一个第一大小的缝隙，

d）将材料带的边缘插入该缝隙中，

e）通过松开膨胀夹紧轴使缝隙缩小为第二大小，并由此夹紧材料带。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，

在步骤d）中，材料带以U形环的形式进行插入，配合件也安装在该缝隙中。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，

在膨胀夹紧轴和卷绕体由步骤e）形成的状态下，轴和卷绕体之间形成固定连接。

18.根据权利要求15至17中任意一项所述的方法，其特征在于，

以至少25m/min，优选至少40m/min，进一步优选至少55m/min，尤其是至少70m/min的卷绕速度进行卷绕。