CN1136140C - 金属线绕线筒 - Google Patents

Abstract

一种金属线绕线筒，从孔(19)中伸出的扁平端部约束件(17)的基部(17a)被固定在设于绕线鼓(14)每端的一个端盘上，端部约束件安装在至少设在端盘(15)内表面一个点上的槽(16)中。该槽的上部连续地设有一个导向部分(18)，其为从槽(16)的每个角倾斜地向上延伸到端盘(15)的外周缘上的一个斜面。弯向导向部分(18)的一个约束片(17b)设在端部约束件(17)的顶部。导向部分(18)和约束件(17b)分别设有约束部分(20)和(21)，并包括凹向同一方向的槽。

Description

金属线绕线筒

本发明涉及一种金属绕线筒(以下简称为“绕线筒”)，用于卷绕包括钢线，钢缆，钢丝绳或电线在内的金属线。

如图12中所示，作为在绕线筒上接收金属线并当绕满时固定金属线一端的传统结构，绕线筒44通常包括形成在一个端盘41的外圆周上的小孔42，及钢线制成的一个端部约束件43或在端盘41的外表面上接近小孔42处形成近似U形的板簧。从小孔42中穿出的金属线端部Wo被保持在端部约束件43及端盘41的外表面之间。

在现有技术中，将金属线端部Wo穿过小孔42需消耗时间，并且在解绕线时使端部Wo穿出小孔42的工作亦很麻烦。

在用于轮胎的钢绳中，在作为轮胎制造的一个中间步骤的橡胶涂敷(压延)工序中钢绳通常由500或更多的绕线筒提供。在此情况下，必须进行从端部约束件上解下由数百个绕线筒提供的钢绳的端部的工作。因此这需要大量的劳动和时间。此外在金属线是绞合线如钢绳或钢丝绳的情况下，端部Wo会松散，这使金属线很难穿过小孔42。因此必须用带裹住端部Wo或事先通过焊接使股线熔焊在一起，由此需要非常麻烦的工作。

为了解决上述问题，日本未审查专利公开文献No.6-107377公开了一种绕线筒55，如图13(a)及13(b)所示，它包括一个约束件54，该约束件具有在其顶部的保持部分53，保持部分53可以从形成在端盘51上的窗口52中看到。在绕线筒55中，从端盘外端面外侧向内压端部约束件54，以使它弹性地变形。仅是保持部分53被压入到窗口52中及将金属线的端部Wo放置在保持部分53中。然后解除压力使金属线端部Wo被保持住。

根据该技术，不需要将金属线端部穿过小孔。并且在释放线时，其端部无需从小孔中穿出。因此其工作效率可以提高。但是，固定在端盘外表面上的端部约束件从端盘上凸出许多。为此原因，就具有这样的缺点，即当叠放时，绕线筒端盘彼此接触或端部约束件被推入，由此当叠放成品绕线筒或进行作业和运输时金属线端部会从端部约束件中脱出。

日本实用新型3004340推荐了一种绕线筒64，如图14(a)及14(b)所示，在其结构中，在朝向端盘61外圆周边缘的径向上设置了一个槽62，在槽62中装有一个由扁平金属板作的金属线端部约束件63，端部约束件63的基部通过点焊点B固定在端盘61上。

但是，当金属线的端部借助于绕线筒来保持时，端部约束件63通过支持点即端部约束件63的基部固定点产生弯曲，如图15所示。因此应力集中到固定部分上。通常使用点焊作为固定部分。因为通过焊接时的热效应使金属结构受到影响，固定部分的强度及刚度大为下降。为此原因，固定部分因弯曲及应力产生塑性变形，甚至使端部约束件63破坏。

此外，固定部分需要大的固定力。因此，要在固定部分进行点焊。由于点焊时产生的热在焊点周围引起了退火。由此在压着金属线端部的方向上的压力大大下降。其结果是金属线端部不能牢靠被夹持。

除此缺点外，在金属线深插到端部约束件及端盘之间空隙的情况下，为了获得较大的夹持力，端部约束件63被金属线端部Wo过大地弯曲，由此引起断裂。这种形式的绕线筒通常不是一次性的而是多次使用的。为此原因，该卷线筒的寿命由于上述故障而大大缩短。

在卷线筒64中，金属线进入到端部约束件63的基部及槽62的底部之间，因此在释放线时金属线被端部约束件63绊住，由此引起断线或破坏性变形。

卷线筒64在端部约束件63及每个槽62的上角之间具有一个小间隙。为此原因，金属线不能被平滑地插到端部约束件63中。因而，当将金属线端Wo插入到端部约束件63中时金属线将被“搓捏”。并且在释放线时，金属线不能平滑地从端部约束件63中脱出。因此，金属线将需被“掏出”。这种工作对于工人来说是麻烦的并降低了工作效率。

目前，当绕满线将金属端部约束的工作及在压延工序中释放金属线的工作可以由机器自动地执行。因此对于具有端部约束结构的绕线筒，其中的线必须能平滑地进行释放。

为了解决根据现有技术的绕线筒的问题，本发明的目的是提供一种能够易于约束金属线的端部及释放金属线以致消除搬运时的麻烦、能够牢靠地约束金属线端、能够适应于自动地约束线和释放线的绕线筒并能防止绕线筒变形或损坏，由此使绕线筒能在长时间周期上使用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种新型的绕线筒，它具有金属线端部约束结构，其中端盘被固定在绕线鼓的每端上，一个扁平端部约束件被安装在经过至少一点沿从端盘内表面差不多中心部分到端盘外周缘的径向的槽中。

本发明提供了一种金属线绕线筒，它包括在一绕线鼓每端的端盘，其特征在于：在端盘内表面的至少一个点上朝端盘外周缘的径向上设有底部具有一个孔的槽；具有弹性的一个扁平端部约束件以这样的方式被放置在槽中，即在端部约束件的顶部及端盘外周缘之间形成一个间隙；从端盘外表面上伸出的端部约束件基部穿过孔以靠紧的方式被固定在端盘的外表面上。

根据具有上述结构的本发明，使端部约束件固定其上的基部穿过设在径向上向端盘外周缘的槽的底部孔从端盘外侧伸出。因此，在基部及槽之间不形成间隙。于是可以解决现有技术中的问题、即在线W解绕时进入到间隙中的问题。

金属线被缠绕在绕线筒上及当绕满时将金属线插入到端部约束件和端盘之间的部分中。因此，金属线端通过由端部约束件的弹性产生的压力来固定。将孔与端部约束件相接触的部分作为支点，在该部分中端部约束件弯曲。因此，甚至当由点焊在基部附近产生热效应并由此使弹性极限下降时，作用在使金属线端受压力的方向上的压力并未减小。因而金属线可牢靠地被保持。此外，应力不会集中在固定部分上，因此能防止塑性变形。因而绕线筒可重复使用的次数显著地增加。

在线释放时，通过用一些力向上拉金属线端能方便地使线释放出。端部约束件被这样设置，即将其配合在设在端盘内表面上的槽内，及端部约束件的顶部沿端盘的外周缘弯向外周面。因此，当将金属线绕到绕线筒或从绕线筒提供金属线时金属线不会被端部约束件摩擦或绊在端部约束件中。

此外，在槽的至少一侧与端盘内表面的边界部分中设置了连续的不平整点，或在接近槽的端面内表面上设有半球状凸块。因此金属线端能被牢靠地约束。另外，在约束金属线端的槽与端部约束件相接触的面上设有波状凸起部分。因而金属线端能被牢靠地约束。如果端部约束件的顶部受到倒角处理或顶部削尖处理，金属线端能更容易地被插入。

另外，本发明提供了一种金属线绕线筒，它包括固定在一绕线鼓每端的端盘及一个扁平端部约束件，扁平端部约束件安装在设置于端盘内表面径向上的槽内，其特征在于：在槽的上侧连续地设有一个导向部分，导向部分是从槽的每个角向端盘外周缘倾斜地向上延伸的斜面，一个弯向导向部分的约束片形成在端部约束件的顶部，约束部分至少设置在导向部分及约束片之一上，在导向部分及约束片之间形成一个间隙，从槽底部孔中伸出的端部约束件基部以这样方式被整体地固定在端盘外表面上，即使得金属线端被约束部分保持。

根据具有上述结构的本发明，金属线被缠绕在绕线筒上及当绕满时将金属线端平滑地从导向部分的斜面被导入，并被端部约束件的弹性产生的压力固定。在此时，将槽中孔与端部约束件相接触部分作为支点及在该接触部分中端部约束件弯曲。因此甚至当由点焊在端部约束件基部附近产生热效应并由此使弹性极限下降时，作用在使金属线端受压力的方向上的压力并未减小。因此金属线可牢靠地被保持。此外，应力不会集中在固定部分上，因此可防止塑性变形。因而绕线筒可重复使用的次数显著地增加。在线释放时，通过用一些力向上拉金属线端能除去端部约束件的约束片的压力。因而金属线能容易地释放。

如果导向部分连续地设在槽上及在端部约束件的约束片和导向部分之间形成一个间隙，或差不多等于金属线直径的间隙最好形成在导向部分上中央和约束片顶部背面之间时，该导向部分将作为约束金属线端及释放线的导向件。因此可平滑地进行导入和导出操作。此外，能方便地进行对金属线端的约束工作。

另外，用于约束金属线端的约束部分被设置在导向部分及约束片的至少一个上。因而，在端部约束件的压力小的情况下，约束部分将作为一种闭锁器工作。因此，可牢靠地防止金属线端部被脱出。

最好，约束部分具有一种结构，其中导向部分及约束片设有向同一方向凹的槽，其方式为彼此相配合或为在相反方向上凹的凸块并具有差不多彼此对置接触的顶部，或者它们中一个具有凸块而另一个具有小孔，该凸块的一部分或全部凸块配合到小孔中。在某些情况下，仅是导向部分设有凸块或仅是约束片设有槽，以使加工简化。在这些情况下，如果凸块的顶部或槽差不多与另一面相接触时，能更可靠地防止端部脱出。此外，除槽和凸块外，约束部分可具有合适的形状，如不平整状，条纹、波状或类似形状。

如果端部约束件的约束片顶部受到倒角处理或顶部削尖处理并稍微弯向绕线鼓侧，金属线端能更平滑地被约束。

用于通常结构的碳钢、特种钢、铸钢及类似材料适合于用作绕线筒(绕线鼓及端盘)的材料。端盘的槽及导向部分可通过压制处理或磨加工来形成。

端部约束件通常为扁平板，它由具有大弹性的金属制作，并具有约1mm的厚度及10mm的宽度。如果压力要根据金属线作出改变时，最好将扁平板的厚度和宽度作适当的改变。

端盘的外表面与端部约束件的基部通常是由点焊相固定的。根据端板的材料，也可选择另外的固定装置如金属粘结剂、螺柱和螺母，机器螺丝等。

图1是表示根据本发明的金属线绕线筒的部分透视图；

图2是表示图1中主要部分的放大截面图；

图3是表示根据本发明的金属线绕线筒的金属线端约束状态的部分透视图；

图4是图3中主要部分的放大截面图；

图5是表示根据本发明另一实施例的金属线绕线筒的金属线端约束状态的部分透视图；

图6是表示图5主要部分的放大截面图；

图7是表示根据本发明又一实施的金属线绕线筒的金属线端约束状态的放大截面图；

图8表示根据本发明还一实施例的金属线绕线筒，图8(a)是部分透视图，及图8(b)是表示主要部分的放大截面图；

图9表示图8中绕线筒的金属线端约束状态，图9(a)是部分透视图，及图9(b)是表示主要部分的放大截面图；

图10表示根据本发明再一实施例的金属绕线筒，图10(a)是部分透视图，及图10(b)是表示主要部分在金属线端约束状态下的放大截面图；

图11表示根据本发明另一实施例的金属线绕线筒，图11(a)是部分透视图，及图11(b)是表示主要部分的放大截面图；

图12是表示根据现有技术的金属线绕线筒的金属线端约束状态的部分透视图；

图13是根据现有技术的另一金属线绕线筒，图13(a)是部分透视图，及图13(b)是表示在金属线端约束状态下的主要部分的放大截面图；

图14是根据现有技术的又一金属线绕线筒，图14(a)是部分透视图，及图14(b)是表示主要部分的放大截面图；及

图15是表示在图14的金属线绕线筒的金属线端约束状态下主要部分的放大截面图。

以下将参照附图来描述本发明的优选实施例。

如图1和2所示，金属线绕线筒包括设在绕线鼓2两端的端盘1，1。在该金属线绕线筒中，在端盘1的内表面朝着端盘1的外围边缘的径向上设有一个槽4，一个由扁平金属弹性件作成的端部约束件5穿过形成在槽4底部6上的孔8从端盘1的外侧面伸出来并放置在槽4中，其基部5b通过点焊点7被固定在端盘1的外表面上。于是，根据本发明的金属线绕线筒3就被制作出来。

虽然端部约束件5的扁平弹性件是用金属作的，但弹性材料如塑料也可使用。

虽然在该实施例中扁平金属板用作端部约束件，但金属板可具有通过适当处理作成的非均匀表面或波状表面，将金属线端放置在产生的凹槽中。为了改善端部保持件及金属线端之间的摩擦力，可增大端部约束件的粗糙度。

最好端部约束件端盘内侧部分的长度约为整个端部约束件的30％至60％。

在图2中，端部约束件5的约束片5a沿着端盘1的外周缘1a稍微弯向外周面，并与端盘1的外周缘1a形成一个小间隙A。约束片5a的顶角被倒角。端部约束件5的下端侧穿过形成在槽4底部6上的孔8从端盘1的外侧伸出。从端盘1的外表面伸出的基部5b被用点焊点7固定在端盘1上。

使用这样构成的绕线筒，具有1×7结构的钢绳、即通过绞合七根具有直径0.3mm的金属股线形成的钢绳，如图3中所示地被实际地绕放。该钢绳具有的直径为0.99mm。端部Wo被导入图2中所示的间隙A并在绕线筒的向心方向上受拉。于是，端部Wo被牢固地保持在端部约束件5及端盘1之间。

以下将参照图4来详细描述图3中所示金属线W的端部Wo的约束状态。金属线W的端部Wo被拉入到端部约束件5及端盘1之间的部分中，以使得端部约束件5在一定程度上被弯成弓形，通过使用作为支点的孔8和端部约束件5的接触部分使该程度不超过弹性极限。因此，在压着金属线W的端部Wo的方向上产生压力。在端部约束件5和金属线W的端部Wo之间以及在金属线W的端部Wo及端盘1之间分别产生出静态摩擦力。利用该力使金属线W的端部Wo被保持住。

然后，通过用一定力将金属线W的端部Wo向上拉可保证该金属线的释放能易于实现。在线释放后，端部约束件5通过自己的弹性返回到端盘侧并恢复图2所示的形状。

如果端部约束件5的约束片5a与端盘1的外周缘1a之间的间隙A太大，当绕入绕线筒时金属线W将会被卡入顶部中。因而，最好金属线W的端部以这样的方式进入到间隙A中，即几乎与端盘1的外周缘1a形成接触。

图5表示根据另一实施例的端部约束件。图6是表示端部约束件的放大横截面图。根据图5及6中所示的实施例，至少在端盘1内表面和槽4的边界部分中金属线W的端部约束部分上设有连续的不平整点10，并在端盘1的内表面上端部约束件5的附近设有半球形凸块11。图7是表示又一实施例的放大截面图，其中波形凸起12设置在槽4表面上与金属线W的端部Wo相接触处，金属线端部与端部约束件相接触。利用图5至7的结构，可以更可靠地约束金属线的端部。

为了确认根据本发明的点焊产生的对端部约束件的热影响，作出了根据本发明实施例的绕线筒与日本实用新型3004340所述的传统绕线筒的受热影响比较的比较试验。因此获得了表1中所示的结果。

由点焊产生的对端部约束件的热影响是基于在形成及打开端部约束件及端盘外周缘之间的间隙时获得的剩余间隙距离来比较的。如果该剩余间隙距离小，则热影响下降很多。该间隙是在以2mm的间隔增大开口宽度时形成的。该打开操作被重复进行。每当进行一次形成及打开操作时，测量剩余间隙距离。

如表1中所示，根据本发明的绕线筒不易受到点焊的影响。显然，根据本发明的绕线筒比传统的绕线筒优越得多。

在图8中，绕线筒13结构是，在绕线鼓14的两端设有端盘15，15，在从端盘15内表面差不多中心部分到端盘15的外周缘15a的径向上设有槽16，由扁平金属弹性件构成的端部约束件17穿过形成在槽16底部16a上的孔19从端盘15的外表面上伸出来并被设置在槽16中，其端部约束件17的基部17a通过点焊点B被固定在端盘15的外表面上。

                                                        表1

	剩余间距(mm)
												开口宽度(mm)	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
优选实施例	0	0	0	0	0	0	0	0	0.5	1.0	2.0
												优选实施例	0	0	0	0	0	0	0	0	0.3	0.7	1.5
优选实施例	0	0	0	0	0	0	0	0.2	0.5	0.8	1.8
												现有技术	0	0	0	0.3	0.5	0.8	1.0	1.7	2.6	5.0	固定点断开
现有技术	0	0	0	0.4	0.7	0.9	1.5	2.3	6.7	固定点断开	-
												现有技术	0	0	0.2	0.3	0.5	0.7	固定点脱落	-	-	-	-

在槽16的上侧连续地设置一个导向部分18。该导向部分18是一个倾斜面，它从槽16每个角部分倾斜地向上延伸到端盘15的外周缘15a上。在端部约束件17的顶部上设有一个约束片17b，它沿导向部分18稍微向外弯曲。在约束片17b及导向部分18之间形成一个小间隙S。间隙S作为导入部分，以使金属线端部平滑地插入到约束件17及导向部分18之间的部分中。

如果端部约束件17的约束片17b的顶部进行端部削尖处理以形成如图8(a)及8(b)中所示的形成圆角斜度或倾角的加工，金属线端可被更平滑地导入。

导向部分18及约束片17b设有包括凹槽的约束部分20及21，这些凹陷是朝同一方向凹的并装在一起。约束部分20及21可阻止金属线端部从导向部分18和约束片17b之间的空隙中脱出。

通过使用具有上述结构的绕线筒13，例如可缠绕具有1×7结构的钢绳，其中用七根具有直径0.25mm的金属股线绞合而成。端部Wo从间隙S沿导向部分18导入，并被拉入到通过约束部分20和21后的位置，如图9(a)和9(b)所示。因而，端部Wo能方便及可靠地被保持。

现在将参照图9(b)来详细描述金属线W的端部Wo的约束状态。当金属线W的端部Wo被拉入到端部约束件17的约束片17b和端盘15的导向部分18之间的部分时，端部约束件17以与孔19的接触部分作为支点被弯成弓形。因此，在约束片17b上产生了向着金属线W的端部Wo受压方向的压力。静态摩擦力分别在端部约束件17及金属线W的端部Wo之间以及在金属线W的端部Wo和端盘15之间形成。通过该力使金属线W的端部Wo被保持。此外，约束部分20和21作为闭锁器工作。因而，甚至端部约束件17的压力小时，端部Wo也能可靠地被约束住。

然后，通过用一定的力向上拉金属线的端部Wo可方便地进行线的释放。在线被释放后，端部约束件17通过自身的弹性回到端盘侧并恢复了图8(b)中的状态。

如果约束片17b和导向部分18之间的间隙S比金属线W的直径大得多，当将金属线W绕在线绕线筒上时金属线W将会被绊入到约束片17b的顶部中。因此最好是间隙S应差不多等于金属线W的直径。

根据图10中所示的实施例，绕线筒22的结构是，端部约束件24如上所述地被固定在槽23中，约束部分26包括一个伸到约束片24b上的突起部分并设置在差不多是导向部分25的中心部分上，约束部分27包括一个小孔，约束部分26配合在该孔中，约束部分27设置在端部约束件24的约束片24b上。

使用绕线筒22，可绕入与上述相同的钢绳，金属线W的端部Wo沿导向部分25从间隙S中导入，并被拉入到通过如图10(a)及10(b)所示的约束部分26和27后的位置。因此，金属线W的端部Wo能方便及可靠地被保持。

端部约束件24的约束片24b顶部的角被倒角被稍微向上弯。因此，金属线W的端部Wo能更容易地从间隙S中导入。

如果约束部分27为一凹槽，其具有的尺寸能使约束部分26配合在端部约束件24的约束片24b中，也会获得相同的效果。

如图11(a)及11(b)所示，一个阶梯部分28a形成在槽28上及一个导向部分30连续地设置在阶梯部分28a的每侧上，并保留端盘的外周缘29。

因此，导向部分30连续地设在具有阶梯部分28a的槽28的两侧上。因此，导向部分30作为金属线端受约束时及被释放时的导向件，使得导入及导出操作能平滑地进行。因此，使金属线端受约束的工作能方便地进行。因为端盘的外周缘29保留在导向部分30的外圆周上，端部约束件31在作业或绕线筒运输期间不与另外的绕线筒端盘、夹具或类似物相接触。因而，可以防止端部约束件被损坏。

在端部约束件31的顶部设有槽32。因此，金属线端被配合在槽32中，使其能固定在恒定的位置上。因而，端部约束件31不会有很大的弯曲。结果是，能防止端部约束件31的损坏。此外，槽32作为闭锁器工作，以便能可靠地防止金属线端的脱出。

根据本发明的绕线筒具有上述结构。因而不需要象现有技术那样使金属线端穿过小孔。此外不需要用带来裹住线端或通过焊接使股线彼此熔焊。因此能非常容易地进行使金属线端受约束及使金属线释放的工作，故工作效率能大为提高。

此外，应力不会集中在端部约束件基部和端盘外表面相固定的位置上。因此，端部约束件难以变形及损坏。于是该绕线盘具有长的使用寿命。

另外，金属线端能方便地从导向部分导入并能可靠地被保持在约束部分中。因而，能在搬运期间防止导线脱出。再者，使金属线端受约束及使金属线释放的动作能自动地进行。

虽然本发明是完全通过参考附图的例子来描述的，但对于本领域的技术人员来说可理解的是还可有各种变化及修改。因而除非这种变化及修改偏离了本发明的范围，否则将应被认为是包括在其中。

Claims (10)

1.一种金属线绕线筒，包括在一绕线鼓每端的端盘，其特征在于，在端盘内表面的至少一个点上朝端盘外周缘的径向上设有在底部具有一个孔的槽，具有弹性的一个扁平端部约束件被放置在槽中，在端部约束件的顶部及端盘外周缘之间形成一个间隙，端部约束件基部穿过孔从端盘外表面上伸出并以靠紧的方式被固定在端盘的外表面上。

2.根据权利要求1的金属线绕线筒，其特征在于，在至少槽的每侧与端盘内表面的边界部分中设置了连续的不平整点。

3.根据权利要求1或2的金属线绕线筒，其特征在于，在接近槽的端盘内表面上设有半球状凸块。

4.根据权利要求1、2或3的金属线绕线筒，其特征在于，在约束金属线端的槽面上设有波状凸起部分，金属线端与端部约束件相接触。

5.根据权利要求1、2、3或4的金属线绕线筒，其特征在于，端部约束件的顶角被倒角。

6.一种金属线绕线筒，包括固定在一绕线鼓每端的端盘，及配合在设置于端盘内表面径向上的槽内的一个扁平端部约束件，其特征在于，在槽的上侧连续地设有一个导向部分，导向部分是从槽的每个角向端盘外周缘倾斜地向上延伸的斜面，一个弯向导向部分的约束片形成在端部约束件的顶部，约束部分至少设置在导向部分及约束片之一上，在导向部分及约束片之间形成一个间隙，从槽底部孔中伸出的端部约束件基部以这样的方式被整体地固定在端盘外表面上，即使得金属线端被约束部分保持。

7.根据权利要求6的金属线绕线筒，其特征在于，约束部分是一个槽。

8.根据权利要求6的金属线绕线筒，其特征在于，约束部分是一个凸块。

9.根据权利要求6的金属线绕线筒，其特征在于，在导向部分和约束片上分别设有约束部分，它们中的一个是凸块，而另一个是小孔。

10.根据权利要求6、7、8或9的金属线绕线筒，其特征在于，与金属线直径大致相等的间隙形成在导向部分的上中心部分及约束片的顶部之间。

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