TWI806978B - 具有自定中心可移除端部組件之盤繞電線捲繞捲軸 - Google Patents

具有自定中心可移除端部組件之盤繞電線捲繞捲軸 Download PDF

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Abstract

一種捲軸端部組件包含具有經構形以圍繞一旋轉軸線而旋轉之一中心軸環之一端部。該捲軸端部組件進一步包含經構形而以一固定定向安裝於一安裝結構(諸如，可移動臂)上之一安裝子組件。該捲軸端部組件進一步經構形以准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準。在實施例中，該安裝結構之受控制移動可用於將該捲軸端部組件連接至一電線捲繞捲軸之一可旋轉心軸及將該捲軸端部組件與該可旋轉心軸斷開連接。藉由准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準，該捲軸端部組件使得更容易將該捲軸端部組件連接至該可旋轉心軸及將該捲軸端部組件與該可旋轉心軸斷開連接。本發明闡述及/或主張其他特徵及態樣。

Description

具有自定中心可移除端部組件之盤繞電線捲繞捲軸
本發明係關於一種用於捲繞一電線線圈之捲軸，且特定而言，係關於一種具有一心軸及一可移除端部組件之捲軸。
電線線圈或電纜(在本文中稱為「電線」)已捲繞於捲繞機上，諸如先前技術圖1中所展示之RS1可變橫樑盤繞機100，該盤繞機可自紐約州帕特森市之力雷克斯包裝方案公司(Reelex Packaging Solutions Inc.)購得。此等機器使用具有帶有端部103及104之一心軸102之一捲軸101。端部104可操作地以可移除方式連接至心軸102且藉由一可移動臂106而連接至機器100。為形成一電線線圈，機器100使捲軸101圍繞其縱向軸線旋轉，同時來自一大型電線供應體(圖1中未展示)之電線捲繞在心軸102上。在此操作期間，電線由一移動橫樑105導引，該移動橫樑使電線在端部103與104之間的不同位置處擱置至心軸102上。當一特定長度之電線被捲繞成一線圈時，將電線線圈自電線供應體切下且藉由使端部104與心軸102斷開連接而在一端打開捲軸101以准許自心軸102移除電線線圈。在自心軸102移除電線線圈之後，然後可藉由首先使用臂106將端部104移動成與心軸102軸向對準並將端部104往回重新連接至心軸102而重設機器100以形成一新線圈。
端部104之軸線相對於可移動臂106係固定的且在不進行手動調整之情況下可並不易於重新定位。然而，隨時間推移，端部104之軸線之位置可因磨損或損壞而不經意地移動，使得端部104與心軸102在連接至一起時可變成軸向不對準。此不對準可造成過多之軸承磨損及/或故障，從而導致機器停工來進行修理及/或調整。
提供此發明內容以引入下文在詳細說明中進一步闡述之概念之選擇。此發明內容既不意欲識別所主張標的物之關鍵特徵或本質特徵，亦不意欲用作對限制所主張標的物之範圍之輔助。
根據一項態樣，以下闡述其進一步細節，一種捲軸端部組件包含具有經構形以圍繞一旋轉軸線而旋轉之一中心軸環之一端部。該捲軸端部組件進一步包含經構形而以一固定定向安裝於一安裝結構(諸如，可移動臂)上之一安裝子組件。該捲軸端部組件進一步經構形以准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準。
在實施例中，該安裝結構之受控制移動可用於將該捲軸端部組件連接至一電線捲繞捲軸之一可旋轉心軸及將該捲軸端部組件與該可旋轉心軸斷開連接。藉由准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準，該捲軸端部組件使得更容易將該捲軸端部組件連接至該可旋轉心軸及將該捲軸端部組件與該可旋轉心軸斷開連接。
在實施例中，該端部之該中心軸環可經構形使得在該捲軸端部組件連接至該電線捲繞捲軸之該可旋轉心軸時，該中心軸環接納該可旋轉心軸並與該可旋轉心軸接合，使得該端部及該中心軸環與該心軸一致地旋轉。
在實施例中，該安裝子組件可包含以對應於該安裝子組件之該固定定向之一安裝軸線為中心之至少一個環形部件。該至少一個環形部件可經構形而以一如下方式支撐且固持一圓形板：提供該圓形板相對於該至少一個環形部件之一定範圍之徑向位移。該圓形板可藉由一連接件子組件而耦合至該端部及該中心軸環。在此構形中，該圓形板相對於該至少一個環形部件之該一定範圍之徑向位移可准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準。
在實施例中，該圓形板可包含各自接納一銷及偏置部件(諸如一彈簧)之複數個徑向孔或通路。在此構形中，該等銷及偏置部件經構形以維持該等銷與該至少一個環形部件之一凹部接觸且驅迫該安裝軸線與該端部及該中心軸環之該旋轉軸線對準。
在實施例中，該圓形板可包含自該圓形板朝向該中心軸環延伸以用於耦合至該中心軸環之一中心軸承支撐軸件。該組件可進一步包含：一軸承，其由該中心軸承支撐軸件支撐；以及一軸承殼體，其環繞該軸承且配合至該中心軸環以支援該軸承殼體、該中心軸環及該端部相對於該中心軸承支撐軸件及該圓形板圍繞該旋轉軸線進行旋轉。另一選擇為，該組件可包含耦合至一軸承軸環之一開口式軸承架，該軸承軸環卡住該軸承且配合至該中心軸環以支援該軸承殼體、該中心軸環及該端部相對於該中心軸承支撐軸件及該圓形板圍繞該旋轉軸線進行旋轉。
在實施例中，該端部可具有面向該電線捲繞捲軸之該心軸之一凸形內側。該安裝結構可包含相對於該電線捲繞捲軸可移動之一可移動臂。
根據其他態樣，一種可旋轉電線捲繞捲軸及對應電線捲繞機具備：一心軸，其沿著一中心軸線自一第一端縱向延伸至一第二端；一第一端部組件，其連接至該心軸之該第一端；及一第二端部組件，其經構形而以可移除方式連接至該心軸之該第二端。該第二端部組件包含具有經構形以圍繞一旋轉軸線而旋轉之一中心軸環之一端部。該第二端部組件進一步包含經構形而以一固定定向安裝於一安裝結構(諸如，可移動臂)上之一安裝子組件。該第二端部組件可進一步經構形以准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準。
在實施例中，該安裝結構(例如，可移動臂)之受控制移動可用於將該第二端部組件連接至一可旋轉捲繞捲軸之該心軸及將該第二端部組件與該心軸斷開連接。藉由准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準，該第二端部組件使得更容易將該第二端部組件連接至該心軸及將該第二端部組件與該心軸斷開連接。
在實施例中，該端部之該中心軸環可經構形使得在該第二端部組件連接至該可旋轉電線捲繞捲軸之該心軸時，該中心軸環接納該心軸並與該心軸接合，使得該端部及該中心軸環與該心軸一致地旋轉。
圖2展示根據本發明之一態樣之一電線盤繞捲軸201之一實施例。捲軸201可代替捲軸101而與先前技術圖1中所展示之機器100一起。捲軸201包含：一心軸202；一第一端部組件203，其緊固至心軸202之一第一端202a；及一第二端部組件204，其與第一端202a相對地以可移除方式連接至心軸202之一第二端202b。心軸202及第一端部組件203可圍繞心軸202之中心軸線而旋轉。心軸202包含複數個沿圓周間隔開之彎曲外殼202c，在該等彎曲部連接至心軸202時，該等彎曲部在端部組件203與204之間延伸。心軸之第二端202b具有一圓柱形形狀且具有一外倒角邊緣以將第二端202b導引成與第二端部組件204接合。第二端部組件204經構形以連接至心軸202之第二端202b以便將電線捲繞在捲軸201上，且進一步經構形以與心軸202之第二端202b分離以便自心軸202卸下一成品電線線圈，如上文結合先前技術圖1中之機器100所闡述。應注意，第二端202b與第二端部組件204之對準及連接可手動地執行或以自動化方式執行。
第一端部組件203包含一輪轂203a，該輪轂經構形以連接至捲繞機(例如，圖1中之機器100)之一驅動軸件(未展示)。因此，第一端部組件203及心軸202經由輪轂203a而緊固至捲繞機(例如，機器100)之可旋轉驅動軸件且不可自該可旋轉驅動軸件可操作地移除。
另一方面，第二端部組件204藉由操作可移動臂205而以可移除方式連接至捲繞機(例如，機器100)之心軸202 (且因此，可與心軸202斷開連接)。特定而言，可移動臂205之一端包含將第二端部組件204連接至可移動臂205之一安裝軸環209。可移動臂205可軸向平移(沿箭頭A之方向雙向地)且可圍繞軸線A-A而旋轉(沿箭頭B之方向雙向地)，使得第二端部組件204可在兩個不同操作位置之間可操作地移動。在一第一位置中，第二端部組件204連接至心軸202。在一第二位置中，第二端部組件204與心軸202斷開連接。在第一位置中，心軸202之第二端202b之外倒角邊緣被第二端部組件204之一圓柱形內套筒212a接納且與圓柱形內套筒212a接合，使得心軸202在線圈捲繞操作期間可利用心軸202及第一端部組件203之旋轉而驅動第二端部組件204之旋轉。當線圈捲繞操作完成時，可藉由軸向(沿著圖2中之左手箭頭A所展示之軸向方向)平移臂205而將第二端部組件204移動至一第二位置中，在該第二位置處，第二端部組件204與心軸202斷開連接，軸向平移臂205會使耦合至臂205之安裝軸環209之第二端部組件204平行於軸線A-A且遠離心軸202軸向移動，並使心軸202與第二端部組件204之內套筒212a分離。此外，整個第二端部組件204可藉由使臂205圍繞軸線A-A旋轉而擺動至心軸202外，使得心軸202上所支撐之一成品電線線圈(未展示)可藉由平行於軸線A-A且遠離心軸202軸向拉動電線線圈而卸下。
轉至圖3b，第二端部組件204包含具有一軸環212之一端部204a，該軸環機械地固定至端部204a之中心，如所展示。所展示之端部204a具有一錐形(例如，凸形或截頭錐形)內側(面向圖2中之心軸202之側)及一相對錐形(例如，凹形或截頭錐形)外側(背對圖2中之心軸202之側)。雖然端部204a展示為錐形，但在圖3c中所展示之一第二端部組件204’之至少一項實施例中，端部204a’可具有扁平內側及外側。
軸環212具有與一旋轉軸線C-C同心地對準之一內部套筒212a，如所展示。內部套筒212a可為可固定至軸環212 (諸如，藉助一摩擦配合或干涉配合)之一可替換防磨襯套(例如，耐綸襯套)。軸環212之外部分具有一凸緣212b，該凸緣界定複數個沿圓周間隔開之孔212c，該複數個沿圓周間隔開之孔可係帶螺紋的以接納帶螺紋扣件310。內部套筒212a界定一腔(圖4中標示為212e)，當第二端部組件204連接至心軸202時，該腔經構形以接納心軸202之端部202b並與端部202b接合，如上文所闡述。以此方式，旋轉軸線C-C與心軸202之中心旋轉軸線對準。在圖2及圖3a中所展示之實施例中，內部套筒212a與心軸202之端部202b之間的接合為一摩擦配合或干涉配合，當第二端部組件204連接至心軸202時，該摩擦配合或干涉配合防止套筒212a與端部202b之間沿著軸線C-C發生相對旋轉。另一選擇為或另外，在其他實施例中，內部套筒212a與心軸202之端部202b可透過一花鍵連接而接合。第二端部組件204進一步包含一外安裝子組件206以及一內連接件子組件208，兩者相對於軸環212皆定位於端部204a之外側(背對圖2中之心軸202)上，如所展示。
內連接件子組件208沿著旋轉軸線C-C同軸地延伸。內連接件子組件208機械地固定至軸環212之凸緣212b，且經構形以與端部204a一致地旋轉。在此構形中，當第二端部組件204連接至心軸202時，內連接件子組件208亦與心軸202及第一端部組件203一致地旋轉，如本文中所闡述。
可移動臂205之安裝軸環209界定一固定安裝軸線D-D，該固定安裝軸線較佳地平行於如圖2中所展示之臂205之旋轉軸線A-A且自旋轉軸線A-A偏移。外安裝子組件206圍繞固定安裝軸線D-D牢固地固定至安裝軸環209且在裝配期間配合至內連接件子組件208。在外安裝子組件206配合至內連接件子組件208之情況下，外安裝子組件206提供一軸承支撐表面以用於使內連接件子組件208及端部204a圍繞旋轉軸線C-C而旋轉，如本文中所闡述。此外，外安裝子組件206及內連接件子組件208經構形以提供一自定中心輪轂配置，在將第二端部組件204連接至心軸202時，該自定中心輪轂配置可准許並補償安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C之不對準，如本文中所闡述。
如圖3b中所展示，外安裝子組件206包含經構形以牢固地耦合在一起作為一組件的一支撐板301及軸環302。支撐板301界定與安裝軸線D-D對準之一中心安裝孔301a以及圍繞安裝軸線D-D之複數個沿圓周間隔開之孔301b。中心安裝孔301a經構形以接納將支撐板301扣接至可移動臂205之安裝軸環209之一扣件210 (圖2)。支撐板301之沿圓周間隔開之孔301b經構形以接納穿過其而與軸環302接合之扣件，諸如帶螺紋扣件301c。在實施例中，軸環302可為半圓形或「c」形的，且界定複數個沿圓周間隔開之孔以接納扣件301c並與扣件301c接合以將軸環302緊固至支撐板301。在此構形中，軸環302以安裝軸線D-D為中心。軸環302配合在一起以形成具有一環形凹部304 (圖4)之一環形或環狀部件，該環形凹部支撐且固持一圓形支撐板303。
如圖3b及圖4中最佳所展示，圓形支撐板303之外徑小於支撐且固持圓形支撐板303之凹部304之內徑。在一項實施例中，此等直徑之差為約0.25英吋。因此，當圓形支撐板303居中位於軸環302中時，凹部304之內徑圓柱形表面307與圓形支撐板303之外徑表面之間可存在空間。此空間提供圓形支撐板303相對於軸環302之一定範圍之徑向位移。
圓形支撐板303界定自支撐板303之外周邊邊緣徑向向內延伸之徑向延伸之孔或通路303c。在圖3b中所展示之實施例中，支撐板303具有四個彼此沿圓周間隔開90°之孔303c。每一孔303c至少部分地容納一彈簧305及一銷306。銷306在各別孔303c中自彈簧305徑向向外安置。彈簧305經構形以將銷306偏置或驅迫成與軸環302之凹部304之內圓柱形表面307接合。彈簧305及銷306可對圓形支撐板303施加力，該等力傾向於將圓形支撐板303相對於軸環302驅迫至一居中位置中。圓形支撐板303亦包含朝向內連接件子組件208延伸之一中心軸承支撐軸件303a。軸承支撐軸件303a之端部圍繞軸承支撐軸件303a而界定一卡環槽，該卡環槽接納用於配合內連接件子組件208之一卡環308。
內連接件子組件208包含一軸承殼體309，該軸承殼體界定用於接納一軸承312 (例如，滾珠軸承)之一內部套筒309a，如所展示。軸承殼體309藉由扣件310 (諸如帶螺紋扣件)而機械地緊固至軸環212之凸緣212b，如所展示。軸承312介接至軸承支撐軸件303a，且藉由一固持環313及裝設於軸承支撐軸件303a之卡環槽中之卡環308而固持於此位置中。
在捲繞機之操作期間，當端部204a及內連接件子組件208連接至心軸202且沿著旋轉軸線C-C而旋轉時，軸承支撐軸件303a及軸承312經構形以導引內連接件子組件208及端部204a之旋轉。在此旋轉期間，在外安裝子組件206經定位使得安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C不對準之情況下，彈簧305可取決於其位置及圓形板303之移動方向而經歷壓縮或拉緊，從而准許或調節安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C之不對準。此外，彈簧305之偏置動作可產生使圓形支撐板303返回中心位置之復原力，且因此在內連接件子組件208及端部204a圍繞旋轉軸線C-C進行旋轉期間使安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C對準。
此外，在將第二端部組件204連接至心軸202時，圓形支撐板303相對於安裝軸線D-D之該一定範圍之徑向偏轉准許內連接件子組件208及端部204a相對於外安裝子組件206及可移動臂205之一特定範圍之不對準，如本文中所闡述。此外，彈簧305之偏置動作可產生使支撐板303返回中心位置之復原力，且因此在將第二端部組件204連接至心軸202時使安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C對準，如本文中所闡述。
圖4展示呈其經裝配構形之第二端部組件204之一剖面圖。如圖4中所展示，軸承殼體309在其外端部處具有靠壓軸承312之徑向外部分或環之一凸緣309b。此外，固持環313具有靠壓軸承312之徑向外部分312a之一徑向內環形邊緣，且具有靠壓軸環212之一突出唇狀物212d之一徑向外環形邊緣，該突出唇狀物自凸緣212b向外延伸。軸承312之徑向內部分312b或環藉由中心軸承支撐軸件303a中所形成之一凸肩303a’及軸承殼體309之凸緣309b而固持。卡環308連接至中心軸承支撐軸件303a且固持軸承312之相對側。在裝配時，端部204a固定至軸承殼體309，使得軸承殼體309、軸環212及端部204a可利用來自軸承312及軸承支撐軸件303a之支撐而圍繞旋轉軸線C-C一致地旋轉。
如圖3b及圖4中所展示，端部204a之內側連接至一環形板315，該環形板環繞端部204a中之中心開口且與旋轉軸線C-C同軸。環形板315可利用複數個扣件316而緊固至端部204a。環形板315可經構形以在第二端部組件204連接至心軸202時提供對心軸外殼202c (圖2)之端部之磨損保護。在將第二端部組件204連接至心軸202時，環形板315亦可輔助將心軸202之外端部202b導引至第二端部組件204之內套筒212a中。
圖4中所展示之第二端部組件204准許外安裝子組件206相對於內連接件子組件208徑向移動。特定而言，如上文所述，彈簧305及銷306以及支撐板303與軸環302之間的環形間距准許外安裝子組件206之固定安裝軸線D-D相對於內連接件子組件208之旋轉軸線C-C徑向移動。因此，在將第二端部組件204連接至心軸202時，安裝軸線D-D不需要與旋轉軸線C-C (及因此，心軸202之軸線)精確地對準。此外，在機器之捲繞操作期間，當內連接件子組件208及端部204a圍繞旋轉軸線C-C與心軸202一致地旋轉時，即使在安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C不對準時，軸承312亦將不經歷不均勻負載。
圖5a、圖5b及圖6展示根據本發明之一態樣之一第二端部組件504之另一實施例，第二端部組件504可替代圖2中之第二端部組件204，並與第一端部組件203一起使用以完成電線盤繞捲軸201。第二端部組件504以與第二端部組件204相同之方式起作用。然而，第二端部組件504在結構上不同於第二端部組件204以減小其質量及重量，如自對第二端部組件504之以下說明將瞭解。
若替代圖2中之第二端部組件204，則第二端部組件504可藉由以上文關於端部組件204所闡述相同之方式操作可移動臂205而以可移除方式連接至捲繞機(例如，機器100)之心軸202 (且因此，可與心軸202斷開連接)。舉例而言，在一第一位置中，第二端部組件504連接至心軸202，且在一第二位置中，第二端部組件204與心軸202斷開連接。特定而言，在第一位置中，心軸202之第二端202b之外倒角邊緣被第二端部組件504之一圓柱形內套筒512a (其可係一防磨襯套，例如，由耐綸製成)接納且與圓柱形內套筒512a接合，使得心軸202在線圈捲繞操作期間可利用心軸202及第一端部組件203之旋轉而驅動第二端部組件504之旋轉。當線圈捲繞操作完成時，可藉由軸向(沿著圖2中之左手箭頭A所展示之軸向方向)平移臂205而將第二端部組件504移動至一第二位置中，在第二位置處，第二端部組件504與心軸202斷開連接，軸向平移臂205會使耦合至臂205之安裝軸環209之第二端部組件504平行於軸線A-A且遠離心軸202軸向移動，並使心軸202與第二端部組件504之內套筒212a分離。此外，整個第二端部組件504可藉由使臂205圍繞軸線A-A旋轉而擺動至心軸202外，使得心軸202上所支撐之一成品電線線圈(未展示)可藉由平行於軸線A-A且遠離心軸202軸向拉動電線線圈而卸下。
轉至圖5b，第二端部組件504包含具有一軸環512之一端部504a，該軸環機械地固定至端部504a之中心，如所展示。端部504a具有一錐形(例如，凸形或截頭錐形)內側(面向圖2中之心軸202之側)及一相對錐形(例如，凹形或截頭錐形)外側(背對圖2中之心軸202之側)。軸環512具有與一旋轉軸線C-C同心地對準之一內部套筒512a，如所展示。軸環512之外部分具有一凸緣512b，該凸緣界定複數個沿圓周間隔開之孔512c，該複數個沿圓周間隔開之孔可係帶螺紋的以接納帶螺紋扣件610。內部套筒512a界定一腔(圖6中標示為512e)，當第二端部組件504連接至心軸202時，該腔經構形以接納心軸202之端部202b並與端部202b接合，如上文所闡述。以此方式，旋轉軸線C-C與心軸202之中心旋轉軸線對準。
內部套筒512a可形成為一防磨襯套，且可具有一導入倒角620以在接合期間導引心軸202之端部202b。套筒512a可由塑膠(諸如耐綸)形成。內部套筒512a與心軸202之端部202b之間的接合為一摩擦配合或干涉配合，當第二端部組件504連接至心軸202時，該摩擦配合或干涉配合防止套筒512a與端部202b之間沿著軸線C-C發生相對旋轉。另一選擇為或另外，在其他實施例中，內部套筒512a與心軸202之端部202b可透過一花鍵或鍵連接而接合。此外，內部套筒512a與軸環512之外部分之間的接合可為防止套筒512a與軸環512之外部分之間沿著軸線C-C發生相對旋轉的一摩擦配合或干涉配合或者一花鍵連接。
第二端部組件504進一步包含一外安裝子組件506以及一內連接件子組件508，兩者相對於軸環512皆定位於端部504a之外側(背對圖2中之心軸202)上，如所展示。
內連接件子組件508沿著旋轉軸線C-C同軸地延伸。內連接件子組件508機械地固定至軸環512之凸緣512b，且經構形以與端部504a一致地旋轉。在此構形中，當第二端部組件504連接至心軸202時，內連接件子組件508亦與心軸202及第一端部組件203一致地旋轉，如本文中所闡述。
可移動臂205之安裝軸環209界定一固定安裝軸線D-D，該固定安裝軸線較佳地平行於如圖2中所展示之臂205之旋轉軸線A-A且自旋轉軸線A-A偏移。外安裝子組件506圍繞固定安裝軸線D-D牢固地固定至安裝軸環209且在裝配期間配合至內連接件子組件508。在外安裝子組件506配合至內連接件子組件508之情況下，外安裝子組件506提供一軸承支撐表面以用於使內連接件子組件508及端部504a圍繞旋轉軸線C-C而旋轉，如本文中所闡述。此外，外安裝子組件506及內連接件子組件508經構形以提供一自定中心輪轂配置，在將第二端部組件504連接至心軸202時，該自定中心輪轂配置可准許並補償安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C之不對準，如本文中所闡述。
如圖5b中所展示，外安裝子組件506包含經構形以牢固地耦合在一起作為一組件的一支撐板601及軸環602。支撐板601界定與安裝軸線D-D對準之一中心安裝孔601a以及圍繞安裝軸線D-D之複數個沿圓周間隔開之孔601b。中心安裝孔601a經構形以接納將支撐板601扣接至可移動臂205之安裝軸環209之一扣件210 (圖2)。支撐板601之沿圓周間隔開之孔601b經構形以接納穿過其而與軸環602接合之扣件，諸如帶螺紋扣件601c。支撐板601界定複數個貫穿開口601d以減小支撐板601之質量及重量。
在實施例中，軸環602可為半圓形或「c」形的，且界定複數個沿圓周間隔開之孔以接納扣件601c並與扣件601c接合以將軸環602緊固至支撐板601。在此構形中，軸環602以安裝軸線D-D為中心。軸環602配合在一起以形成具有一環形凹部604 (圖5b及圖6)之一環形或環狀部件，該環形凹部支撐且固持一圓形支撐板603。
如圖5b及圖6中最佳所展示，圓形支撐板603之外徑小於支撐且固持圓形支撐板603之凹部604之內徑。在一項實施例中，此等直徑之差為約0.25英吋。因此，當圓形支撐板603居中位於軸環602中時，凹部604之內徑圓柱形表面607與圓形支撐板603之外徑表面之間可存在空間。此空間提供圓形支撐板603相對於軸環602之一定範圍之徑向位移。
圓形支撐板603界定自支撐板603之外周邊邊緣徑向向內延伸之徑向延伸之孔或通路603c。在圖5b中所展示之實施例中，支撐板603具有四個彼此沿圓周間隔開90°之孔603c。每一孔603c至少部分地容納一彈簧605及一銷606。銷606在各別孔603c中自彈簧605徑向向外安置。彈簧605經構形以將銷606偏置或驅迫成與軸環602之凹部604之內圓柱形表面607接合。彈簧605及銷606可對圓形支撐板603施加力，該等力傾向於將圓形支撐板603相對於軸環602驅迫至一居中位置中。圓形支撐板603亦包含朝向內連接件子組件508延伸之一中心軸承支撐軸件603a。軸承支撐軸件603a之端部圍繞軸承支撐軸件603a而界定一卡環槽，該卡環槽接納用於配合內連接件子組件508之一卡環608。支撐板603界定通孔603b以減小支撐板603之質量及重量。
內連接件子組件508包含經構形以利用扣件617而連接在一起以在其間卡住軸承612的一軸承架609及一軸承軸環618。軸承612軸向固持於軸承架609與軸承軸環618之間。軸承架609具有一中心環形平台609a及自平台609a朝向內部套筒512a延伸之複數個沿圓周間隔開之支腿609b。平台609a經構形以在軸承架609緊固至軸承軸環618時靠壓且支撐軸承612之一徑向外部分612a (圖6)。
軸承支撐軸件603a經構形以延穿過軸承軸環618及軸承612之一中心開口。軸承612之一徑向內部分612b (圖6)軸向定位於軸承支撐軸件603a上介於支撐軸件603a之一凸緣603a’與裝設於軸承支撐軸件603a之卡環槽中之卡環608之間，如圖6中更詳細展示。支撐軸件603a與軸承612之徑向內部分612b之間的連接使得支撐軸件603a與軸承612之徑向內部分612b可圍繞軸線C-C一起一致地旋轉。此外，當軸承架609利用扣件617緊固至軸承軸環618時，軸承612之徑向外部分612a靠壓軸承軸環618及軸承架609之平台609a，使得軸承架609、軸承軸環618及軸承612之徑向外部分612a經構形以圍繞軸線C-C一起一致地旋轉。
支腿609b之端部經構形以藉由扣件610 (諸如，帶螺紋扣件)而機械地緊固至軸環512之凸緣512b，如所展示。在圖5b中所展示之實施例中，支腿609b相對於軸線C-C以一非零錐角延伸，使得當支腿609b緊固至軸環512之凸緣512b時，支腿609b在內套筒512a之一錐形外邊緣512d上方延伸且符合該錐形外邊緣512d，如圖6中更清晰展示。將瞭解，軸承軸環618與軸承架609一起以與第二端部組件204之軸承殼體309及固持環313相同之方式起作用。然而，軸承架609及軸承軸環618之結構經形成具有比軸承殼體309及固持環313小之質量及重量。
圖6展示呈其經裝配構形之第二端部組件504之一剖面圖。如圖6中所展示，軸承軸環618在其外端部處具有靠壓軸承612之徑向外部分612a之一凸緣618a。此外，軸承架609之平台609a具有靠壓軸承612之徑向外部分612a之一徑向內環形邊緣，且具有靠壓軸承軸環618之一相對環形凸緣618b之一徑向外環形凸緣。扣件617將軸承軸環618之環形凸緣618b連接至軸承架609之平台609a之徑向外凸緣。軸承612之徑向內部分612b軸向固持於中心軸承支撐軸件603a中所形成之凸肩或凸緣603a’與連接至中心軸承支撐軸件303a之卡環308之間。在裝配時，端部204a固定至軸承架609，使得軸承架609、軸承軸環618、軸環512及端部504a可利用來自軸承612及軸承支撐軸件603a之支撐而圍繞旋轉軸線C-C一致地旋轉。
如圖5b及圖6中所展示，端部504a之內側連接至一環形板615，該環形板環繞端部504a中之中心開口且與旋轉軸線C-C同軸。環形板615可利用複數個扣件616而緊固至端部504a。環形板615可經構形以在第二端部組件504連接至心軸202時提供對心軸外殼202c (圖2)之端部之磨損保護。在將第二端部組件504連接至心軸202時，環形板615亦可輔助將心軸202之外端部202b導引至第二端部組件504之內套筒512a中。
在捲繞機之操作期間，當端部504a及內連接件子組件508連接至心軸202且沿著旋轉軸線C-C旋轉時，軸承支撐軸件603a及軸承612經構形以導引內連接件子組件508及端部504a之旋轉。在此旋轉期間，在外安裝子組件506經定位使得安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C不對準之情況下，彈簧605可取決於其位置及圓形板603之移動方向而經歷壓縮或拉緊，從而准許或調節安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C之不對準。此外，彈簧605之偏置動作可產生使圓形支撐板603返回中心位置之復原力，且因此在內連接件子組件508及端部504a圍繞旋轉軸線C-C進行旋轉期間使安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C對準。
此外，在將第二端部組件504連接至心軸202時，圓形支撐板603相對於安裝軸線D-D之該一定範圍之徑向偏轉准許內連接件子組件508及端部504a相對於外安裝子組件506及可移動臂205之一特定範圍之不對準，如本文中所闡述。此外，彈簧605之偏置動作可產生使支撐板603返回中心位置之復原力，且因此在將第二端部組件504連接至心軸202時使安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C對準，如本文中所闡述。
圖6中所展示之第二端部組件504准許外安裝子組件506相對於內連接件子組件508徑向移動。特定而言，如上文所述，彈簧605及銷606以及支撐板603與軸環602之間的環形間距准許外安裝子組件506之固定安裝軸線D-D相對於內連接件子組件508之旋轉軸線C-C徑向移動。因此，在將第二端部組件504連接至心軸202時，安裝軸線D-D不需要與旋轉軸線C-C (及因此，心軸202之軸線)精確地對準。此外，在機器之捲繞操作期間，當內連接件子組件508及端部504a圍繞旋轉軸線C-C與心軸202一致地旋轉時，即使在安裝軸線D-D與旋轉軸線C-C不對準時，軸承612亦將不經歷不均勻負載。
本文中已闡述且圖解說明一自定中心端部及心軸之實施例。雖然已闡述特定實施例，但本發明並不意欲限於此，此乃因本發明之範疇意欲與本技術將允許一樣廣泛且說明書以同樣方式理解。因此，雖然已揭示特定偏置部件，但將瞭解，亦可使用其他偏置部件。另外，雖然已揭示特定類型之彈簧及軸承，但將理解，可使用其他彈簧及軸承。因此熟習此項技術者將瞭解，在不背離所主張之所提供發明之精神及範疇之情況下可對所提供發明做出其他修改。
100‧‧‧RS1可變橫樑盤繞機/機器 101‧‧‧捲軸 102‧‧‧心軸 103‧‧‧端部 104‧‧‧端部 105‧‧‧移動橫樑 106‧‧‧可移動臂/臂 201‧‧‧電線盤繞捲軸/捲軸 202‧‧‧心軸 202a‧‧‧第一端 202b‧‧‧第二端/端部/外端部 202c‧‧‧沿圓周間隔開之彎曲外殼/心軸外殼 203‧‧‧第一端部組件/端部組件 203a‧‧‧輪轂 204‧‧‧第二端部組件/端部組件 204’‧‧‧第二端部組件 204a‧‧‧端部 204a’‧‧‧端部 205‧‧‧可移動臂/臂 206‧‧‧外安裝子組件 208‧‧‧內連接件子組件 209‧‧‧安裝軸環 210‧‧‧扣件 212‧‧‧軸環 212a‧‧‧圓柱形內套筒/內套筒/內部套筒/套筒 212b‧‧‧凸緣 212c‧‧‧沿圓周間隔開之孔 212d‧‧‧突出唇狀物 212e‧‧‧腔 301‧‧‧支撐板 301a‧‧‧中心安裝孔 301b‧‧‧沿圓周間隔開之孔 301c‧‧‧帶螺紋扣件/扣件 302‧‧‧軸環 303‧‧‧圓形支撐板/支撐板/圓形板 303a‧‧‧中心軸承支撐軸件/軸承支撐軸件 303a’‧‧‧凸肩 303c‧‧‧徑向延伸之孔或通路/孔 304‧‧‧環形凹部/凹部 305‧‧‧彈簧 306‧‧‧銷 307‧‧‧內徑圓柱形表面/內圓柱形表面 308‧‧‧卡環 309‧‧‧軸承殼體 309a‧‧‧內部套筒 309b‧‧‧凸緣 310‧‧‧帶螺紋扣件/扣件 312‧‧‧軸承 312a‧‧‧徑向外部分 312b‧‧‧徑向內部分 313‧‧‧固持環 315‧‧‧環形板 316‧‧‧扣件 504‧‧‧第二端部組件 504a‧‧‧端部 506‧‧‧外安裝子組件 508‧‧‧內連接件子組件 512‧‧‧軸環 512a‧‧‧圓柱形內套筒/內部套筒/套筒/內套筒 512b‧‧‧凸緣 512c‧‧‧沿圓周間隔開之孔 512d‧‧‧錐形外邊緣 512e‧‧‧腔 601‧‧‧支撐板 601a‧‧‧中心安裝孔 601b‧‧‧沿圓周間隔開之孔 601c‧‧‧帶螺紋扣件/扣件 601d‧‧‧貫穿開口 602‧‧‧軸環 603‧‧‧圓形支撐板/支撐板/圓形板 603a‧‧‧中心軸承支撐軸件/軸承支撐軸件/支撐軸件 603a’‧‧‧凸肩/凸緣 603b‧‧‧通孔 603c‧‧‧徑向延伸之孔或通路/孔 604‧‧‧環形凹部/凹部 605‧‧‧彈簧 606‧‧‧銷 607‧‧‧內徑圓柱形表面/內圓柱形表面 608‧‧‧卡環 609‧‧‧軸承架 609a‧‧‧中心環形平台/平台 609b‧‧‧沿圓周間隔開之支腿/支腿 610‧‧‧帶螺紋扣件/扣件 612‧‧‧軸承 612a‧‧‧徑向外部分 612b‧‧‧徑向內部分 615‧‧‧環形板 616‧‧‧扣件 617‧‧‧扣件 618‧‧‧軸承軸環 618a‧‧‧凸緣 618b‧‧‧相對環形凸緣/環形凸緣 620‧‧‧導入倒角 A‧‧‧箭頭/左手箭頭 A-A‧‧‧軸線/旋轉軸線 B‧‧‧箭頭 C-C‧‧‧旋轉軸線/軸線 D-D‧‧‧固定安裝軸線/安裝軸線
先前技術圖1展示可自紐約州帕特森市之力雷克斯包裝方案公司購得之一RS1可變橫樑盤繞機。
圖2圖解說明根據本發明之一態樣之一電線盤繞捲軸，該電線盤繞捲軸可替代圖1中所展示之捲軸。
圖3a展示圖2之捲軸之一可移除端部組件之一等角視圖。
圖3b係圖3a之可移除端部組件之一分解視圖。
圖3c展示具有扁平平坦端部之一替換端部組件。
圖4展示圖2、圖3a及圖3b之可移除端部組件之一剖面圖。
圖5a展示一可移除端部組件之另一實施例之一等角視圖，該可移除端部組件可係圖2中所展示之捲軸之一部分。
圖5b係圖5a之可移除端部組件之一分解視圖。
圖6展示圖5a及圖5b之可移除端部組件之一剖面圖。
204‧‧‧第二端部組件/端部組件
204a‧‧‧端部
206‧‧‧外安裝子組件
208‧‧‧內連接件子組件
212‧‧‧軸環
212a‧‧‧圓柱形內套筒/內套筒/內部套筒/套筒
212b‧‧‧凸緣
212c‧‧‧沿圓周間隔開之孔
212d‧‧‧突出唇狀物
301‧‧‧支撐板
301a‧‧‧中心安裝孔
301b‧‧‧沿圓周間隔開之孔
301c‧‧‧帶螺紋扣件/扣件
302‧‧‧軸環
303‧‧‧圓形支撐板/支撐板/圓形板
303a‧‧‧中心軸承支撐軸件/軸承支撐軸件
303c‧‧‧徑向延伸之孔或通路/孔
304‧‧‧環形凹部/凹部
305‧‧‧彈簧
306‧‧‧銷
307‧‧‧內徑圓柱形表面/內圓柱形表面
308‧‧‧卡環
309‧‧‧軸承殼體
309a‧‧‧內部套筒
309b‧‧‧凸緣
310‧‧‧帶螺紋扣件/扣件
312‧‧‧軸承
313‧‧‧固持環
315‧‧‧環形板
316‧‧‧扣件
C-C‧‧‧旋轉軸線/軸線
D-D‧‧‧固定安裝軸線/安裝軸線

Claims (17)

  1. 一種捲軸端部組件，其包括：一端部，其具有經構形以圍繞一旋轉軸線而旋轉之一中心軸環；及一安裝子組件，其經構形而以一固定定向安裝於一安裝結構上；其中該捲軸端部組件進一步經構形以准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準；及其中該安裝子組件包含以對應於該安裝子組件之該固定定向之一安裝軸線為中心之至少一個環形部件，其中該至少一個環形部件經構形而以一如下方式支撐且固持一圓形板：提供該圓形板相對於該至少一個環形部件之一定範圍之徑向位移。
  2. 如請求項1之捲軸端部組件，其中：該圓形板藉由一連接件子組件而耦合至該端部及該中心軸環，且該圓形板相對於該至少一個環形部件之該一定範圍之徑向位移准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準。
  3. 如請求項2之捲軸端部組件，其中：該至少一個環形部件包含支撐且固持該圓形板之一凹部；且該圓形板包含各自接納一銷及偏置部件之複數個徑向孔或通路，其中該等銷及偏置部件經構形以維持該等銷與該至少一個環形部件之該凹部接觸且驅迫該安裝軸線與該端部及該中心軸環之該旋轉軸線對準。
  4. 如請求項3之捲軸端部組件，其中：該複數個徑向孔或通路相對於彼此沿圓周等距地間隔開。
  5. 如請求項1之捲軸端部組件，其中：該圓形板包含自該圓形板朝向該中心軸環延伸以用於耦合至該中心軸環之一中心軸承支撐軸件。
  6. 如請求項5之捲軸端部組件，其進一步包括：一軸承，其由該中心軸承支撐軸件支撐；及一軸承殼體，其環繞該軸承且配合至該中心軸環以支援該軸承殼體、該中心軸環及該端部相對於該中心軸承支撐軸件及該圓形板圍繞該旋轉軸線進行旋轉。
  7. 如請求項6之捲軸端部組件，其進一步包括：一軸承，其由該中心軸承支撐軸件支撐；及一開口式軸承架，其耦合至一軸承軸環，該軸承軸環卡住該軸承且配合至該中心軸環以支援該軸承殼體、該中心軸環及該端部相對於該中心軸承支撐軸件及該圓形板圍繞該旋轉軸線進行旋轉。
  8. 如請求項1之捲軸端部組件，其中：該安裝結構係一可移動臂。
  9. 一種捲繞捲軸，其包括： 一心軸，其沿著一中心軸線自一第一端縱向延伸至一第二端；一第一端部組件，其連接至該心軸之該第一端；一第二端部組件，其經構形而以可移除方式連接至該心軸之該第二端，其中該第二端部組件包含具有經構形以圍繞一旋轉軸線而旋轉之一中心軸環之一端部及經構形而以一固定定向安裝於一安裝結構上之一安裝子組件，其中該第二端部組件進一步經構形以准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準；其中該安裝子組件包含以對應於該安裝子組件之該固定定向之一安裝軸線為中心之至少一個環形部件，其中該至少一個環形部件經構形而以一如下方式支撐且固持一圓形板：提供該圓形板相對於該至少一個環形部件之一定範圍之徑向位移。
  10. 如請求項9之捲繞捲軸，其中：該圓形板藉由一連接件子組件而耦合至該端部及該中心軸環，且該圓形板相對於該至少一個環形部件之該一定範圍之徑向位移准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準。
  11. 如請求項10之捲繞捲軸，其中：該至少一個環形部件包含支撐且固持該圓形板之一凹部；且該圓形板包含各自接納一銷及偏置部件之複數個徑向孔或通路，其中該等銷及偏置部件經構形以維持該等銷與該至少一個環形部件之該凹部接觸且驅迫該安裝軸線與該端部及該中心軸環之該旋轉軸線對準。
  12. 如請求項9之捲繞捲軸，其中：該圓形板包含自該圓形板朝向該中心軸環延伸以用於耦合至該中心軸環之一中心軸承支撐軸件。
  13. 如請求項12之捲繞捲軸，其進一步包括：一軸承，其由該中心軸承支撐軸件支撐；及一軸承殼體，其環繞該軸承且配合至該中心軸環以支援該軸承殼體、該中心軸環及該端部相對於該中心軸承支撐軸件及該圓形板圍繞該旋轉軸線進行旋轉。
  14. 如請求項13之捲繞捲軸，其進一步包括：一軸承，其由該中心軸承支撐軸件支撐；及一開口式軸承架，其耦合至一軸承軸環，該軸承軸環卡住該軸承且配合至該中心軸環以支援該軸承殼體、該中心軸環及該端部相對於該中心軸承支撐軸件及該圓形板圍繞該旋轉軸線進行旋轉。
  15. 如請求項9之捲繞捲軸，其中：該安裝結構係一可移動臂。
  16. 一種電線捲繞機，其包括：一可旋轉電線捲繞捲軸，其具有沿著一中心軸線自一第一端縱向延伸至一第二端之一心軸、連接至該心軸之該第一端之一第一端部組件及經構形而以可移除方式連接至該心軸之該第二端之一第二端部組件； 其中該第二端部組件包含具有經構形以圍繞一旋轉軸線而旋轉之一中心軸環之一端部及經構形而以一固定定向安裝於一安裝結構上之一安裝子組件；且其中該第二端部組件進一步經構形以准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準；且該安裝子組件包含以對應於該安裝子組件之該固定定向之一安裝軸線為中心之至少一個環形部件，其中該至少一個環形部件經構形而以一如下方式支撐且固持一圓形板：提供該圓形板相對於該至少一個環形部件之一定範圍之徑向位移。
  17. 如請求項16之電線捲繞機，其中：該圓形板藉由一連接件子組件而耦合至該端部及該中心軸環，且該圓形板相對於該至少一個環形部件之該一定範圍之徑向位移准許該安裝子組件之該固定定向相對於該端部及該中心軸環之該旋轉軸線不對準。
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