CN112334401A - 带材卷绕装置 - Google Patents

Abstract

一种带材卷绕装置(1；6)，用于把通过引入热量至少在表面上可熔化的带材(2)卷绕到卷轴(3)上，包括卷轴驱动件(4)，该卷轴驱动件用于可旋转地驱动所述卷轴(3)并把供应给所述卷轴(3)的带材(2)卷绕到所述卷轴(3)上，其中，所述带材卷绕装置(1；6)具有带材固定装置，该带材固定装置被设计用来把热能引入到所述带材(2)的加热区段(11)中，并且，所述带材固定装置由电极(7)和绝缘体(14)构成，其中，所述电极(7)被所述绝缘体(14)间隔开，并且被设计用于产生电的火花(8)且把在这种情况下产生的热能引入到所述带材(2)中。

Description

带材卷绕装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的带材卷绕装置和一种根据权利要求7的前序部分的用于把通过引入热量至少在表面上可熔化的带材的一个区段固定在带材的已经围绕卷轴卷绕的部分上的方法。

背景技术

在由塑料制造带材、丝线和纤维时，它们通常为了稳固的节省空间的存放和以后的后续加工而借助卷绕装置被卷绕到卷轴上。用于把带材卷绕到卷轴上的带材卷绕装置例如由文献WO 2004/101415 A1已知。为了把带材卷绕到卷轴上，将该带材供应至卷轴，并且借助卷轴驱动件通过卷轴的旋转使得该带材逐层地围绕卷轴卷绕。此外，带材卷绕装置包括往复机构，借助该往复机构可以使得带材均匀地卷绕到卷轴上。

EP 1 627 840 A1公开了一种纱线卷包，其丝线具有从卷包内部伸出的起始区段和在纱线卷包的外表面上延伸的末端区段，其中，由在热作用下可熔接的材料构成的丝线的末端区段与位于纱线卷包的外表面上的丝线区段熔接。

DE 21 39 930 A1公开了一种卷轴和一种卷绕在该卷轴上的丝线，其中，丝线具有至少一个与卷轴热熔接的部分。

如果卷轴满了，就用一个空卷轴来更换它，其中，为此一方面必须手动地将带材割断，另一方面必须借助一段粘接带用手把通过割断产生的带材端部固定在满卷轴上。对带材端部的这种固定是必需的，由此使得带材在随后的搬运时或者在输送卷轴时不会自动地从卷轴上开卷，并且避免带材端部在其它部件上卡住。但是，用手固定带材端部不仅耗费时间，而且由于在工业生产设备中被卷绕的大量卷轴，这是很繁重的单调的劳动。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种带材卷绕装置，其克服了现有技术的上述缺点。

根据本发明，该目的通过根据权利要求1的特征部分的特征对开篇所述的带材卷绕装置的改进和根据权利要求7的特征部分的特征对开篇所述的带材卷绕方法的改进得以实现。本发明的优选设计是从属权利要求和说明书的主题。

根据本发明的带材卷绕装置包括带材固定装置，该带材固定装置被设计用来把热能引入到带材的加热区段中。带材的该加热区段处于被供应给卷轴的带材的一部分中，该部分尚未围绕卷轴卷绕，或者刚刚卷绕到卷轴上，或者已经有一部分卷绕到了卷轴上，例如卷绕了30度的角度。这里还要指出，如这里所用的术语“带材”也涵盖纤维、细丝或丝线。

通过由带材固定装置引入到带材中的热能，带材在上述加热区段中至少部分地在表面被加热，致使带材在其表面上熔化，并且粘牢在带材的围绕卷轴已经卷绕至少一次的部分上。热能引入到带材的加热区段中，该加热区段优选如下确定：在所述加热区段中给带材施加热能并且将带材固定在带材的已经围绕卷轴卷绕的部分上之前，使得卷轴尽量全满。由此得到如下优点：在没有其它粘接剂且没有手动劳动的情况下，就可以把带材的加热区段固定在带材的已经围绕卷轴卷绕的部分上，因而可轻易地搬运卷轴，用于其它应用。由于带材在加热区段中优选仅在表面熔化，所以带材可以在所述加热区段中在需要时又轻易地与带材的已经围绕卷轴卷绕的部分脱离。

有利地，带材固定装置由加热部件形成，或者由用于产生至少电火花的电极形成。

有利地，在带材固定装置由加热部件形成时，与卷轴间隔开地，借助该带材固定装置把热能引入到带材中。在把热能引入到带材中期间或之后，利用卷轴驱动件使得卷轴继续转动，由此使得带材的被施加热量的并且进而熔化的加热区段与带材的已经卷绕在卷轴上的部分接触，并且粘牢在该部分上。如果卷轴在供应热能期间继续转动，则可以根据热能被施加到带材上有多久来改变熔化的加热区段的长度。由此得到如下优点：带材端部可以沿着可调节的长度与位于卷轴上的最上面的带材层连接，由此可以改变连接的强度。但优选地，带材端部的其中引入热能的所述加热区段选择得很短，以便可以使得带材端部又轻易地松脱。

对于包括电极的带材固定装置，在通过带材固定装置引入热能期间，带材的加热区段有利地位于工作区域中，在该工作区域内，被供应至卷轴的带材刚刚卷绕到卷轴上，或者已经卷绕到卷轴上达到一定的缠绕范围，例如参照带材端部卷绕了30度。借助电极可以把热能定量地、精确至点地引入到工作区域中，由此可以确保精确至点的熔接，而不会损坏带材。这具有如下优点：能够在不损坏带材的情况下，并且精确地以相同量的带材以高的质量产生可再现的卷轴。

这里还要指出，即使在带材固定装置包括加热部件时，也能产生高质量的卷轴，其中，引入热能不像在带材固定装置包括电极时那样精确地可控。

在带材固定装置由电极形成时，带材卷绕装置有利地具有带材切割装置，利用该带材切割装置可以把供应至卷轴的带材割断。

附图说明

根据本发明的带材卷绕装置的其它有利的设计变型将在下面附图予以详述。

图1以简化的立体图示出根据本发明的带材卷绕装置的第一种设计变型；

图2以简化的立体图示出根据本发明的带材卷绕装置的第二种设计变型；

图3以侧视图示出根据图2的本发明的带材卷绕装置的第二种设计变型。

具体实施方式

图1以简化的立体图示出根据本发明的带材卷绕装置1的第一种设计变型。带材卷绕装置1被设计用于把通过引入热量至少在表面上可熔化的带材2，特别是单层的或多层的塑料带材或复合材料带材，卷绕到卷轴3上，其中，至少一层塑料带材或复合材料带材的材料包括热塑性的塑料。在一种非常简单的设计变型中，卷轴3基本上只由柱形的卷轴芯子构成，多层带材卷绕到该卷轴芯子上。

带材卷绕装置1具有机动的卷轴驱动件4，该卷轴驱动件驱动卷轴3旋转，以便把带材2卷绕到卷轴3上。卷轴驱动件4由电动的或气动的马达构成，其中，卷轴驱动件4和卷轴3直接耦联，或者通过中间连接的传动件耦联。

此外，带材卷绕装置1具有由加热部件5构成的带材固定装置。该加热部件5被设计用于把热能引入到带材2中，其方式为，使得加热部件5与供应至卷轴3的带材2接触或者脱离接触。加热部件5优选是电的加热部件，例如电加热的加热筒。但也存在如下可行性：借助火焰来加热该加热筒。加热部件5也可以设计成可电加热的或借助火焰加热的金属丝。

加热部件5位于工作区域9中，该工作区域在该实施方式中与卷轴3间隔开。根据带材2的所用材料和直径来选择工作区域9相距卷轴3的距离，但工作区域9应优选尽量靠近卷轴3。

加热部件5参照卷轴3最好如下布置：由于卷轴直径根据卷轴3的装填状态而变化，在满卷轴3的情况下，带材2在工作区域9中自动地与加热部件5接触，进而把热能引入到带材2的加热区段11中。这具有如下优点：带材卷绕装置1可以非常简单且成本低廉地构造，并且能以重复的方式产生具有相同装填状态的卷轴3。

但也存在如下可行性：加热部件5手动地或者在伺服驱动件的驱动下，在工作区域9中与带材2接触或脱离接触，以便在规定的时段内把热能引入到带材2的加热区段11中。伺服驱动件例如可以由电动的、气动的或液压的直线驱动件或旋转驱动件构成。有利地，伺服驱动件和/或加热部件5受控制计算机比如微控制器或SPS控制。

当加热部件5在工作区域9中与带材2接触期间，卷轴3被卷轴驱动件4继续驱动。由此得到如下优点：无关于加热部件5的移动，可以选择任意长度的加热区段11。表面熔化的加热区段11越长，彼此并靠的带材2相互粘合的粘合长度就越大。

但在另一实施方式中规定，卷轴3静止，或者与加热部件5的移动相比只是很缓慢地被驱动，只要加热部件5在工作区域9中与带材2接触。在此，加热区段11很短。在卷轴3静止时，在加热区段11被加热部件5熔化之后，该卷轴又转动起来，以便使得带材2继续卷绕到卷轴3上，由此使得加热区段11与带材2的已经卷绕到卷轴3上的部分10接触，并且粘合在这些部分上。

在一种特别优选的设计变型中，加热部件5在加热区段11中将带材2割断。带材2的在这种情况下产生的端部，通过卷轴3的继续转动，或者也在重力作用下，固定在带材2的围绕卷轴3卷绕至少一次的部分10上。由此得到如下优点：可以省去附加的带材切割装置，比如手动或自动操作的刀具。

在另一设计变型中规定，在驱动卷轴3时，在第一步骤中，加热部件5在工作区域9中仅仅轻微地顶压到带材2上，以便使得带材的加热区段11在表面沿着一定的长度熔化，随后加热部件5更紧固地顶压到带材2上，以便通过熔化把带材2割断。根据加热部件5的功率而定，也可以足够的是，为了在工作区域9中熔化带材2，把加热部件5仅带到带材2的附近，并且加热部件5仅仅为了割断带材2而直接与带材2接触。

图2以简化的立体图示出根据本发明的带材卷绕装置6的第二实施方式。与根据图1的带材卷绕装置1的部件相同的那些部件，标有相同的标号；在其介绍时参见上述说明。

不同于图1中所示的带材卷绕装置1，带材卷绕装置6包括由电极7形成的带材固定装置。这些电极7彼此间隔开地布置，其中，在这些电极7之间设置了由非导电材料构成的绝缘体14。电极7被设计用来产生电火花8。绝缘体14防止所产生的电火花8采取电极7之间的最短路径。通过绝缘体14来迫使火花8采取绝缘体14周围的第二最佳路径。结果，由火花8产生的热能可以在工作区域9中直接进入带材2，其中，绝缘体14在工作区域9中必须非常靠近带材2，由此使得火花8穿过带材2，并把热能精确地引入到带材2中。带材2在加热区段11中固定在带材2的围绕卷轴3卷绕的部分10上，该加热区段在这种情况下只有焊点大小。对此尤其也参见图3。通过借助火花8引入热能，得到了如下优点：可以把热能非常定量地、有效地且精确地引入到带材2中，而不会损坏带材2。

电极7相对于卷轴3有利地如下固定：由于卷轴直径根据卷轴3的装填状态而变化，在满卷轴3的情况下，带材2在工作区域9中自动地进入电极7的作用范围内，以便借助火花8把热能引入到带材2的加热区段11中，并借助在这种情况下产生的焊点把带材的加热区段11固定在带材2的已经卷绕到卷轴3上的部分10上。这具有如下优点：可以省去用于移动电极8的伺服驱动件。

此外存在如下可行性：电极7手动地或者在伺服驱动件的驱动下，相对于加热区段11定位，从而借助火花8可以施加足够的热能，以便借助焊点把带材2的加热区段11固定在带材2的已经卷绕在卷轴3上的部分10上。伺服驱动件例如可以由电动的、气动的或液压的直线驱动件或旋转驱动件构成。

有利地，通过电火花8把热能引入到带材2的加热区段11中，该加热区段根据至少一个如下参数来选择：

-应卷绕到卷轴3上的带材2的量(期望伸展长度)；

-满卷轴3的期望直径；

-在卷绕带材2时驱动卷轴3的速度；

-带材厚度；

-带材材料，特别是带材材料中的添加剂的类型和数量；和/或，

-带材宽度。

优选地，带材卷绕装置具有控制计算机，特别是SPS或微控制器，其与电极7连接，并且控制电火花8的形成，且控制在这种情况下产生的热能引入到带材2中。有利地，控制计算机根据至少一个上述参数来选择加热区段11，火花8将引入到该加热区段中。有利地，通过简单地确定把火花引入到带材2中的所在时间点来确定加热区段11。

有利地，带材卷绕装置6具有带材切割装置15，该带材切割装置被设计用来在把带材2的加热区段11固定在带材2的已经围绕卷轴3卷绕的部分10上之后或之前，将带材2割断。有利地，带材2与加热区段11间隔开地被割断。在此，在加热区段11与带材2的割断时产生的端部12之间，形成了突伸部13。由此得到如下优点：马上就能看到端部12，并且带材2可以轻易地挂在突伸部13上。有利地，突伸部13经过选择，使得它可以轻易地被挂住，但却没有在搬运或输送卷轴3时使得突伸部13在其它部件上卡住的危险。通过突伸部13，可以轻易地解除带材2的加热区段11在带材2的已经围绕卷轴3卷绕的部分10上的粘合。突伸部有利地约为3cm长。

有利地，在加热区段11中借助火花8把热能引入到带材2中期间，卷轴3保持静止。但也存在如下可行性：卷轴3至少缓慢地转动。

图3以侧视图示出在工作区域9内借助火花8把热能引入到带材2中期间根据图2的本发明的带材卷绕装置6的第二种设计变型。

Claims (7)

1.一种带材卷绕装置(1；6)，用于把通过引入热量至少在表面上可熔化的带材(2)卷绕到卷轴(3)上，包括卷轴驱动件(4)，该卷轴驱动件用于可旋转地驱动所述卷轴(3)并把供应给所述卷轴(3)的带材(2)卷绕到所述卷轴(3)上，其中，所述带材卷绕装置(1；6)具有带材固定装置，该带材固定装置被设计用来把热能引入到所述带材(2)的加热区段(11)中，其特征在于，所述带材固定装置由电极(7)和绝缘体(14)构成，其中，所述电极(7)被所述绝缘体(14)间隔开，并且被设计用于产生电的火花(8)且把在这种情况下产生的热能引入到所述带材(2)中。

2.如权利要求1所述的带材卷绕装置(6)，其特征在于，所述带材卷绕装置具有控制计算机，特别是SPS或微控制器，该控制计算机与所述电极(7)连接，并且控制所述电的火花(8)的形成，且控制在这种情况下产生的热能引入到所述带材(2)中。

3.如权利要求1或2所述的带材卷绕装置(6)，其特征在于，所述带材卷绕装置(6)具有伺服驱动件，该伺服驱动件被设计用于使得所述电极(7)相对于被供应给所述卷轴(3)的所述带材(2)定位，从而由火花(8)产生的热能引入到所述带材(2)中。

4.如权利要求1～3中任一项所述的带材卷绕装置(6)，其特征在于，所述带材卷绕装置(6)具有带材切割装置(15)。

5.如权利要求4所述的带材卷绕装置(6)，其特征在于，用于割断所述带材的所述带材切割装置(15)与所述加热区段(11)间隔开地设计，以便形成突伸部(13)。

6.如权利要求1～5中任一项所述的带材卷绕装置(6)，其特征在于，在把热能引入到所述带材(2)中期间，所述卷轴(3)静止。

7.一种用于把通过引入热量至少在表面上可熔化的带材(2)的加热区段(11)固定在所述带材(2)的已经围绕卷轴(3)卷绕的部分(10)上的方法，包括如下步骤：在所述加热区段(11)中把热能供应给所述带材(2)，并且由此在所述加热区段(11)中使得所述带材(2)的表面至少部分地熔化，其特征在于，通过由电极(7)产生的电火花(8)把热能引入到所述带材(2)中，其中，所述电极(8)相对于所述带材(2)的加热区段(11)和所述带材(2)的围绕所述卷轴(3)卷绕的部分(10)适当地定位，从而利用所述火花(8)和在这种情况下产生的热能，在所述加热区段(11)中在所述带材(2)的围绕所述卷轴(3)卷绕的部分(10)处，使得所述带材(2)熔化。

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