CN108778647A - 用于车辆玻璃面板切除的绕线器单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于卷绕切割线(41)以用于车辆玻璃面板移除的绕线器单元(1)，其具有用于卷绕所述切割线(41)的可旋转主轴轴杆(61)，以及借助于单向旋转轴承或离合器(75)安装到所述主轴轴杆(61)的棘轮装置(90)。通常，所述棘轮装置(90)具有经安装以与所述单向旋转轴承或离合器一致地旋转的组件。所述改进提供协同地设有2个单向旋转控制装置的旋转定向控制件。

Description

用于车辆玻璃面板切除的绕线器单元
技术领域
本发明涉及一种供在使用例如金属丝或纤维等切割线的车辆玻璃面板切除技术中使用的绕线器单元。
背景技术
例如车辆挡风玻璃(挡风窗)等车辆玻璃面板通常通过粘结材料(例如聚氨酯等粘合剂)而粘结在支撑框架中，所述粘结材料以连续珠粒的形式施加在玻璃面板和框架的周边。
金属丝切割技术先前已经提出且用于实现玻璃面板移除(以用于更换或其它目的)。例如以下文献中公开示例性技术：EP-A-0093283、加拿大专利申请2034221、美国专利6616800、德国专利4012207以及PCT公开文本W02006/030212、W086/07017、W098/58779和GB2494548。确切地说，W02006/030212和GB2494548公开这样的技术；在切割期间，金属丝可在某些情形中经操作以相对于粘结材料滑移或滑动以便锯切或切割穿过粘结材料。这已经证明是有利的。
W02015/039703公开相对于较早技术改进的通过以更受控和恒定的方式利用滑移切割的技术。所述技术可以与金属切割丝或非金属切割线(例如合成纤维切割线)一起使用。
在W02015/039703的技术中，切割线的环圈在准备阶段形成在整个挡风玻璃的周边，且切割线在相对端处附接到切割装置的相应绕线轴中的每一个。在切除工序中，当在一个绕线轴上卷绕时，另一个绕线轴经配置以允许切割线从相应转轴抽出。换句话说，线在切割工序期间附接到两个转轴，且可通过随着线卷绕到一个转轴上而允许从另一个转轴绕出来实现滑移。其结果是，可大体上在整个过程中(当然对于大部分切除过程)存在恒定的滑移切割。
与每一转轴相关联的相应绕线器机构具有棘轮，其在“前向棘轮允许”位置和“反向棘轮允许”位置(及中间棘轮离开位置)之间触发，以使得能够在切除工序期间卷绕到相应绕线轴上或从相应绕线轴绕出。在棘轮操作位置中，仅准许一个方向上的旋转。如针对图1A到1C示意性地展示的棘轮包括加载弹簧的棘爪，其啮合在安装在转轴驱动机构的驱动轴上的棘轮环管中的齿中。所述棘爪具备成角度滑移表面，且棘爪可抵靠着弹簧往回提升以便围绕其轴线旋转从而使滑移表面的位置倒转经过180度。这些交替的位置为先前提及的“前向棘轮允许”位置和“反向棘轮允许”位置。在图1A的配置中，仅准许一个方向上的旋转，且在其它配置(图1C)中仅准许反向方向上的旋转。有可能如图1B中所展示将棘轮固持在中间位置中，其中准许任一方向上的旋转。
每次当棘轮正在图1A或图1C的任一配置中在所准许旋转方向上操作时，棘爪随着旋转的进行而提升到齿上方从而有效地每次稍微压缩弹簧。这导致需要比无棘轮时旋转的情况大的力矩来实现旋转。
US6216969B1涉及用于实现单向退绕的机构。
现已设计出改进的技术和设备。
发明内容
根据本发明，提供一种用于卷绕切割线的绕线器单元，所述绕线器单元包括用于卷绕的可旋转主轴轴杆、借助于单向旋转轴承或离合器安装到所述主轴轴杆的棘轮装置。
根据替代方面，本发明包括一种用于卷绕切割线的绕线器，所述绕线器单元包括用于卷绕的可旋转主轴轴杆；所述可旋转主轴轴杆可经控制以在以下模式中操作：
第一模式，其中主轴经布置以在第一旋转方向上自由转动且禁止在相反方向上旋转；和/或
第二模式，其中主轴经布置以可抵抗选择性地施加的阻力而旋转，但被禁止在相反方向上旋转；和/或，
第三模式，其中主轴被完全禁止旋转。
根据替代方面，本发明提供一种用于卷绕切割线的绕线器单元，所述绕线器单元包括用于卷绕的可旋转主轴轴杆；所述可旋转主轴轴杆的操作由棘轮装置和单向旋转轴承或离合器控制。
根据另一替代方面，本发明提供一种用于卷绕切割线的绕线器单元，所述绕线器单元包括用于卷绕的可旋转主轴轴杆；所述可旋转主轴轴杆的操作由第一单向旋转控制装置(例如，棘轮)以及第二单向旋转控制装置(例如，单向轴承或离合器)控制；两个装置协同作用以控制主轴的旋转。
根据任意方面，优选的是操作借助于以下模式：
第一模式，其中主轴经布置以在第一旋转方向上自由转动且被禁止在相反方向上旋转；和/或
第二模式，其中主轴经布置以可抵抗选择性地施加的阻力而旋转，但被禁止在相反方向上旋转；和/或，
第三模式，其中主轴被完全禁止旋转。
优选的是，棘轮装置包括经安装以与单向旋转轴承或离合器一致地旋转的组件。
优选地，棘轮装置包括安装到单向旋转轴承或离合器的棘轮环管。
在一个实施例中，单向旋转轴承或离合器包括单向自由转动装置。
在一个实施例中，单向旋转轴承或离合器包括斜撑离合器。
用于切割线的绕线轴安装到主轴。
优选的是，绕线轴可从主轴拆卸。可使用磁性构件将转轴安装到主轴轴杆。
所述单元优选地具备用于将单元安装到玻璃面板的安装构件。
安装构件优选地包括一个或多个吸盘装置。
优选的是，一个或多个可旋转切割线导向轮与主轴间隔开而定位。
优选的是，所述单元包括用于彼此间隔开地安装相应切割线转轴的多个主轴轴杆。
有益的是，多个所述主轴轴杆包括相应棘轮装置，其借助于相应的单向旋转轴承或离合器安装到相应的主轴轴杆。优选地，一个主轴轴杆具有单向轴承或离合器装置，其经布置以准许在与主轴轴杆中的另一个的所准许旋转方向相反的方向上旋转。
附图说明
现将在具体实施例中仅借助于实例且参看附图进一步描述本发明，附图中；
图1A到1C示意性地展示分别处于啮合、中间和反向啮合位置的棘轮布置；
图2是根据本发明的方法的示例性切除系统的绕线器单元的示意性平面图；
图3和4是根据本发明按照切除技术的顺序的示意性表示；
图5是根据本发明的单元的驱动主轴和转轴的截面视图，其中棘轮棘爪安装在适当位置；
图6是类似于图5但棘轮棘爪已被移除的视图；
图7和8是根据本发明的单元的主轴的分解截面图和透视图。
具体实施方式
参看附图，展示确切地说供在例如挡风玻璃等粘结的车辆玻璃面板的切除过程中使用的切除系统。
切除系统包括绕线器单元1，其包括一对可释放吸杯安装件(suction cup mount)10，使得绕线器单元能够可释放地固定到挡风玻璃。吸杯安装件包括刚性塑料杯12和位于下方的柔性橡胶裙状膜13。相应的致动/释放操纵杆14使得能够施加和释放一致的吸力。此类吸力安装件通常在挡风玻璃更换和修理技术中采用。吸杯安装件10可枢转地/可倾斜地安装到绕线器单元的支撑底盘15以确保两个安装件10可定位成与挡风玻璃良好地接合，而不管挡风玻璃的曲率如何。支撑底盘15的主体携载呈并排关系的一对下悬式绕线轴4、5。绕线轴连接到轴向主轴驱动轴杆，该轴向主轴驱动轴杆由设在绕线器单元上的轴承支撑。绕线轴4、5可通过如下方式轴向可旋转地驱动：经由手动绕线器手动驱动，或借助于例如电动式卷绕或绞盘(winching)工具等机械致动器驱动。手动或自动驱动工具经配置以与驱动轮毂(drive bosses)啮合，其中驱动轮毂设在驱动轴杆的与绕线轴4、5相对的端部处。驱动轴杆是包括如稍后将详细描述的若干互连组件的复合结构。
设在绕线轴4、5外侧的分别是以低摩擦塑料材料制成的线导向滑轮8、9。滑轮安装后可围绕各自的转轴转动。当切割线沿滑轮的切线方向拉动时，导向轮随之转动，下文将进行描述。
如前述，在现有技术中，如针对图1A到1C示意性地展示的棘轮包括装有弹簧49的棘爪(pawl)50，其与安装在转轴驱动机构的驱动轴上的棘轮环管(collar)中的齿52之间形成的凹口啮合中。棘爪环管的整个周围设有用于捕获棘爪50的多个齿和设于其间的多个凹口。为了便于说明，在图1A到1C中，展示棘爪50可在其中啮合的单一凹口51。棘爪50设有倾斜的滑动面53，且棘爪可抵抗弹簧49往回提升以便围绕其轴线旋转，从而使滑动面的位置反转180度。这些交替的位置为先前提及的“前向棘轮允许”位置和“反向棘轮允许”位置。在图1A的配置中，仅准许一个方向上的转动，且在其它配置(图1C)中仅准许反向方向上的转动。有可能如图1B中所展示，将棘轮固定在中间位置中，从而允许任一方向上的旋转。棘轮可不设“齿”，而设为包括在平滑表面的圆柱体中的狭孔。这在图8中的棘轮环管80中展示，其具有平滑表面52，设有一系列沿轴向延伸且彼此间隔的狭孔51以形成棘轮“齿”。
当棘轮正在图1A或图1C的任一配置中在所准许转动方向上操作时，每次有效转动都会稍微压缩弹簧49，同时棘爪50提升到齿上方。因此，与未设棘轮相比，用于转动所需的力矩较大。
WO2015/039703的技术旨在通过以更受控和一致的方式进行滑动切割而相对于现有技术(例如，W02006/030212和GB2494548中所公开)而改进。根据W02015/039703，在准备工序中，切割线的环圈形成在整个挡风玻璃101的周围，且切割线的两相反端分别附接到对应的绕线轴。
在准备过程中，绕线器单元初始地具备(加载有)足够长的线，其已经卷绕到相应绕线轴上且定位于挡风玻璃的内侧上。绕线轴的棘轮切换(toggle)到能够允许切割线从相应绕线轴抽出的棘轮位置，且不同线段41a、41b以交叉方式经绕滑轮8、9，如图2所示。接着拉出线41的环圈的压紧顶点41c，并将该压紧顶点41c挤进并穿过形成于PU粘结珠粒中的孔洞。因此，线41的压紧顶点41c便在绕线器单元1下方的位置处从车辆的内部拉至向外部。
接下来，在车辆外部拉大该线的环圈，且环绕挡风玻璃101的整个周围并邻近于PU珠粒。如图3中所示，其中单元1定位在车辆内部，且线段41d、41e也在内部，但环圈41f的其它部分在车辆外部。当绕线轴设在如图3中所示的适当位置时，可如上文所描述，操作绕线轴以滑动切割PU珠粒将挡风玻璃从支撑框架脱离。
在切除工序中，当在绕线轴4、5中的一个收线时，另一个绕线轴用于允许切割线从相应转轴拉出。换句话说，在切割工序期间，线附接到两个绕线轴，且当一个绕线轴卷收线时，允许线从另一个绕线轴中卷出，从而产生滑动。因此，可大体在整个过程中(显然对于大部分切除过程)存在恒定的滑动切割。上述动作借助切换棘轮机构来实现。各绕线器机构的棘轮在“前向棘轮允许”位置-图1A和“反向棘轮允许”-图1C位置(或棘轮离开/中间位置-图I B)之间切换，以使得各绕线轴4、5能够在切除工序期间卷收线或卷出线。当棘轮正在图1A或图1C的任一配置中在所准许旋转方向上操作时，每次有效转动均将稍微压缩弹簧，同时棘爪提升到齿上方。因此，与未设棘轮时相比，棘轮转到需要较大的力矩来实现。若加上切割线切穿粘结珠粒所产生的摩擦阻力，所需的卷线力将是非常大的。
本发明提供相对于已知现有技术切除装置的改进，通过针对绕线轴4、5的驱动轴主轴利用包括协同协作的2个单向旋转控制装置的旋转定向控制机构。举例来说，旋转定向控制机构包括可选择性地施加的棘轮机构，该棘轮机构还包括安装到轴的单向离合器或轴承。
参看图5和6，驱动主轴60包括用于安装绕线轴的主轴轴杆61。绕线轴的轴杆的另一端处连接到驱动轮毂18。驱动主轴60由圆柱形定子安装到绕线器单元的底盘15。凸缘轴承66、67将定子63连接到驱动轴主轴。磁体70设在快速改变转轴的凹口中以便将绕线轴安装到驱动轴主轴。可使用其它安装构件。如所示的驱动轮毂18使用波形弹簧垫圈64和机械螺丝71固定到驱动轴主轴。
棘轮环管80通过单向旋转离合器或轴承75安装到主轴轴杆61。棘轮环管是在环管周围设有多个棘轮齿和多个凹口的物件。此特征使得主轴轴杆61的转动由两个协同操作的构件支配或约束，所述两个构件即单向离合器或轴承75和棘轮机构(通过棘爪85与棘轮环管80上的“齿”52之间的狭孔51啮合)。单向离合器或轴承75用作使得在仅一个方向上的旋转的情况下仅在驱动轴主轴和所安装的棘轮环管之间传输力矩。此类单向旋转装置在此项技术中已知，例如称为斜撑离合器(sprag clutch)或单向自由转动离合器。斜撑离合器以与滚柱轴承类似的方式操作，但代替于圆柱形滚柱，使用非转动不对称数字“八”形状的斜撑。当单元在一个方向上旋转时，不对称斜撑滑移或自由转动以使主轴轴杆61能够在该方向上旋转，但当在相反的方向上施加力矩时，斜撑稍微倾斜，由于将由相应斜撑在主轴轴杆61和棘轮环管80上的楔入动作形成摩擦啮合以限制相反的方向上的移动，从而产生楔入动作和由于摩擦的约束。斜撑通常加载弹簧使得其以极少反冲锁定。
由于此安装布置，驱动主轴轴杆的旋转可由与单向离合器或轴承装置75协同操作的棘轮机构90(棘爪85和棘轮环管80)控制。这样做的效果是：
1.棘轮在中间(即，棘爪85从棘轮环管80完全脱离)。在此状态中，主轴轴杆61可经驱动以在单向离合器或轴承装置75所准许的方向上旋转。棘轮环管80不受棘轮棘爪85约束，且只是与单向离合器或轴承装置75(例如上文描述的斜撑离合器)在单向离合器或轴承装置所准许的方向(即，形成斜撑离合器的斜撑的形状所准许的方向)上一致地旋转。棘轮在此不发挥作用，因为其并未主动地影响主轴轴杆61的移动，而是与主轴轴杆61一致地移动。主轴轴杆61可在一个方向(即，单向离合器或轴承装置75所准许的方向)上自由旋转。在此状态(自由转动状态)下，当切割线从绕线轴4、5拉出时，由于阻力很小，这么做很容易。操作中无噪声(无棘轮“咔哒”声)。此状态使卷绕力矩最小化，对于驱动主轴轴杆61可以是优选的。此自由转动条件还可用于纤维线切割时从绕线轴中拉出，因为纤维线不像金属丝那样容易纠结成鸟巢状(birds nesting)”。这可描述为这样的模式：主轴轴杆经布置以在第一旋转方向上自由转动，但被禁止在相对方向上旋转。也就是说，当切割线正从绕线轴4、5拉开时，主轴轴杆可在第一方向(即，施配方向)上自由旋转，因为归因于斜撑离合器的自由转动条件，斜撑离合器使主轴轴杆61能够在第一方向上移动。然而，主轴轴杆61在第二方向(即，相反方向)上移动的情况下，通过相应斜撑的楔入动作禁止主轴轴杆61移动，因为倾斜的斜撑在主轴轴杆和棘轮环管80之间形成摩擦啮合，这防止主轴轴杆61移动。
2.在此模式中，棘轮90发挥作用，且准许主轴轴杆61在单向轴承/离合器所准许的方向上旋转，即，棘爪85啮合在棘轮环管上的齿52之间的狭孔51中，且单向离合器或轴承75将棘轮环管80安装到主轴轴杆61，借此使主轴轴杆61的移动能够受棘轮环管80和棘爪85影响。棘爪85和狭孔51之间的啮合量可调整。棘爪85和狭孔51之间的啮合量越高，则棘爪85对主轴轴杆61的移动提供的阻力量越高。在此状态中，准许主轴轴杆61连同单向离合器或轴承装置75和棘轮环管80在一个方向上的旋转，但不准许另一方向(即，单向离合器或轴承装置所准许的方向)上的旋转，且棘轮环管80对旋转具有若干影响力。在棘轮的影响下，因此比在上文描述的单向自由转动状态中存在更多的旋转阻力。旋转期间需要克服棘轮弹簧49力。在此状态中，因为克服棘轮弹簧力时存在阻力，切割线不容易从绕线轴拉出。棘轮在操作期间发出“咔哒”声。此情形在滑动切割期间需要一些阻力的情况下可能是有益的，并且还防止切割线在滑动切割期间的自由转动条件下从转轴脱落(如鸟巢状)。这可描述为这样的模式：主轴轴杆经布置以可抵抗选择性地施加的阻力而旋转。由啮合在棘轮环管80上的齿52之间的狭孔51中的棘爪85产生的阻力向主轴轴杆61在第一方向上的移动施加小但并非不可克服的量的阻力，这意味着，在发出一些咔哒声的情况下，主轴轴杆61在第一方向上的移动。如上文所描述棘轮环管80借助于单向离合器或轴承75到主轴轴杆61的安装后，所述楔入动作在斜撑、主轴轴杆61和棘轮环管80之间形成摩擦啮合，防止主轴轴杆在第二方向(与第一方向相反的方向)上的移动通过斜撑的楔入动作。
3.棘轮90发挥作用，允许在与单向轴承/离合器75所准许的方向相反的方向上的旋转。在此条件中，棘轮(棘爪85和环管80)抑制一个方向上的旋转，且单向离合器或轴承装置防止另一方向上的旋转。导致主轴固定而无法在任一方向旋转。此可描述为这样的模式：主轴被完全禁止旋转。
用于各个绕线轴4、5的驱动轴主轴61具有经布置以准许相对方向上的旋转的单向轴承或离合器装置。
根据本发明的具有包括协同协作的2个单向旋转控制装置的旋转定向控制机构的单元相对于用于切除玻璃面板单元的已知现有技术绕线器单元提供技术优越性。

Claims (19)

1.一种绕线器单元，其用于卷绕切割线，其特征在于，所述绕线器单元包括：
用于卷绕的可旋转主轴轴杆；
棘轮装置，其借助于单向旋转轴承或离合器安装到所述主轴轴杆。
2.根据权利要求1所述的绕线器单元，其特征在于，所述棘轮装置包括经安装以与所述单向旋转轴承或离合器一致地旋转的组件。
3.根据权利要求1或2所述的绕线器单元，其特征在于，所述棘轮装置包括安装到所述单向旋转轴承或离合器的棘轮环管。
4.根据任一前述权利要求所述的绕线器单元，其特征在于，所述单向旋转轴承或离合器包括单向自由转动装置。
5.根据任一前述权利要求所述的绕线器单元，其特征在于，所述单向旋转轴承或离合器包括斜撑离合器。
6.根据任一前述权利要求所述的绕线器单元，其特征在于，用于所述切割线的绕线轴安装到所述主轴。
7.根据权利要求6所述的绕线器单元，其特征在于，所述绕线轴从所述主轴可拆卸。
8.根据任一前述权利要求所述的绕线器单元，其特征在于，包括用于将所述绕线器单元安装到玻璃面板的安装构件。
9.根据权利要求8所述的绕线器单元，其特征在于，所述安装构件包括一个或多个吸盘装置。
10.根据任一前述权利要求所述的绕线器单元，其特征在于，一个或多个可旋转切割线导向轮与所述主轴间隔开而定位。
11.根据任一前述权利要求所述的绕线器单元，其特征在于，包括用于彼此间隔开地安装相应切割线转轴的多个主轴轴杆。
12.根据权利要求11所述的绕线器单元，其特征在于，所述多个主轴轴杆包括各自的棘轮装置，所述各自的棘轮装置借助于各自的单向旋转轴承或离合器安装到各自的主轴轴杆。
13.根据权利要求12所述的绕线器单元，其特征在于，一个主轴轴杆具有单向轴承或离合器装置，所述单向轴承或离合器装置经布置以准许在与另一个主轴轴杆的所准许旋转方向相反的方向上旋转。
14.一种用于卷绕切割线的绕线器单元，其特征在于，所述绕线器单元包括用于卷绕的可旋转主轴轴杆；所述可旋转主轴轴杆可经控制以在以下模式中操作：
第一模式，其中所述主轴经布置以在第一旋转方向上自由转动且被禁止在相反方向上旋转；和/或
第二模式，其中所述主轴经布置以可抵抗选择性地施加的阻力而旋转，但被禁止在相反方向上旋转；和/或，
第三模式，其中所述主轴被完全禁止旋转。
15.根据权利要求14所述的绕线器单元，其特征在于，在所述第二模式中，所述选择性地施加的阻力由棘轮机构施加。
16.一种用于卷绕切割线的绕线器单元，其特征在于，所述绕线器单元包括用于卷绕的可旋转主轴轴杆；所述可旋转主轴轴杆的操作由棘轮装置和单向旋转轴承或离合器控制。
17.根据权利要求16所述的绕线器单元，其特征在于，所述棘轮装置作用于所述单向旋转轴承或离合器上以控制所述主轴轴杆的操作。
18.根据权利要求17或16所述的绕线器单元，其特征在于，所述棘轮装置和单向旋转轴承或离合器在以下模式中协作：
第一模式，其中所述主轴经布置以在第一旋转方向上自由转动且被禁止在相反方向上旋转；和/或
第二模式，其中所述主轴经布置以可抵抗选择性地施加的阻力而旋转，但被禁止在相反方向上旋转；和/或，
第三模式，其中所述主轴被完全禁止旋转。
19.一种用于卷绕切割线的绕线器单元，其特征在于，所述绕线器单元包括用于卷绕的可旋转主轴轴杆；所述可旋转主轴轴杆的操作由第一单向旋转控制装置和第二单向旋转控制装置控制；两个装置协同作用以控制所述主轴的旋转。
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