close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 04915

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 4915
(13) C1
(19)
7
(51) B 65H 75/14, 75/22,
(12)
55/00
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАТУШКИ ИЗ ГИБКОГО ПРЕДМЕТА
И ЕЕ СЕРДЕЧНИК
(21) Номер заявки: a 19980677
(22) 1998.07.17
(23) 1996.01.19
(31) 9600198-7 (32) 1996.01.19 (33) SE
(86) PCT/SE97/00054, 1997.01.16
(46) 2003.03.30
(71) Заявитель: Ульватор АБ (SE)
(72) Автор: ФОРСНЕР Бу (SE)
(73) Патентообладатель: Ульватор АБ (SE)
BY 4915 C1
(57)
1. Способ изготовления катушки (31) из непрерывного, гибкого предмета (30), в частности шланга, гибкой трубы, троса, и покрытия катушки (31) оболочкой с образованием бухты
(33) для доставки потребителю указанного предмета (30), который наматывают на аксиально
открытый сердечник с получением указанной катушки (31), включающий следующие стадии:
а) приведение сердечника в фиксированное состояние с помощью станка так, чтобы он был
прочно закреплен между двумя параллельными опорными кольцами (20, 21) станка и центрирован с помощью центрирующего элемента (29) в каждом опорном кольце (20, 21), посредством чего создают устройство, способное вращаться, б) присоединяют указанный предмет (30)
к упомянутому устройству и приводят устройство в состояние вращения на намоточном
станке так, чтобы предмет (30) наматывался с образованием катушки (31), и в) когда предмет
(30) отрезают, покрывают множеством непрерывных лент (32) по направлению изнутри наружу сердечник и катушку (31) без сцепления с опорными кольцами (20, 21), после чего ленты (32) натягивают и закрепляют с образованием указанной бухты (33), отличающийся тем,
что концевые части (9, 10) заранее установленного количества продольных опорных элементов (3) одинаковой длины приводят в зацепление с двумя плоскими, параллельными торцевыми кольцами (1, 2) с помощью соответствующих прорезей (8) в них, расположенных близко к
Фиг. 1
BY 4915 C1
внутренней, кольцевой, концентрической опорной поверхности (7), ограничивающей центральное отверстие (6) так, чтобы торцевые поверхности (11, 12) опорных элементов (3) совпадали с внешними сторонами (5) торцовых колец (1, 2), а внутренние стороны (14) опорных
элементов (3) совпадали с кольцевой опорной поверхностью (7) с образованием указанного
сердечника, после чего центрирующие элементы (29) опорных колец (20, 21) вводят в отверстие (6) и прижимают к кольцевым опорным поверхностям (7) и внутренним сторонам (14)
опорных элементов (3).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что опорные элементы приводят в зацепление с
торцевыми кольцами (1, 2) для получения фрикционного соединения без клея, гвоздей или
подобных скрепляющих средств.
3. Сердечник устройства, имеющего возможность вращения для изготовления катушки (31) из непрерывного, гибкого предмета, в частности шланга, гибкой трубы, троса, с
покрытием катушки (31) оболочкой с образованием бухты (33) для доставки потребителю
предмета (30), содержащий два плоских, параллельных торцевых кольца (1, 2), каждое из
которых имеет центральное отверстие (6), ограниченное внутренней кольцевой концентрической опорной поверхностью (7) кольца, имеющего определенный радиус, отличающийся тем, что он включает определенное количество продольных опорных элементов
(3) одинаковой длины с концевыми частями (9, 10), параллельными торцевыми поверхностями (11, 12) и внешними и внутренними сторонами (13, 14), а торцевые кольца (1, 2)
имеют прорези (8), количество которых соответствует количеству опорных элементов (3)
и которые расположены рядом с опорной поверхностью (7) и открыты к отверстию (6),
причем концевые части (9, 10) опорных элементов (3) введены в зацепление с прорезями
(8) для удерживания торцевых колец (1, 2) параллельно друг другу и опорных элементов
(3) в аксиальном положении перпендикулярно торцевым кольцам (1, 2), при этом внутренние стороны (14) опорных элементов (3) совмещены с опорными поверхностями (7)
торцевых колец (1, 2), а торцевые поверхности (11, 12) опорных элементов (3) совмещены
с внешними сторонами (5) торцевых колец (1, 2).
4. Сердечник по п. 3, отличающийся тем, что концевые части (9, 10) имеют форму
шипов, каждый из которых с внутренней стороны ограничен одной или двумя поперечными опорными поверхностями (15, 16), выполненными с образованием аксиальных упоров для торцевых колец (1, 2), и каждый из которых имеет длину, соответствующую
толщине торцевого кольца (1, 2).
5. Сердечник по п. 3 или 4, отличающийся тем, что опорный элемент (3) имеет на
своих внутренних сторонах (14) паз (17), расположенный между торцевыми поверхностями (11, 12) для укладки лент (32) при покрытии катушки (31) и сердечника.
6. Сердечник по любому из пп. 3-5, отличающийся тем, что поперечные сечения
опорных элементов (3) являются одинаковыми по размеру.
7. Сердечник по любому из пп. 3-5, отличающийся тем, что опорные элементы (3), которые расположены на одной и той же окружности, занимают от 10 до 70 %, предпочтительно от 10 до 60 % окружности, рассчитанной в точке между торцевыми кольцами (1, 2).
8. Сердечник по любому из пп. 3-6, отличающийся тем, что прорези (8) имеют форму
ласточкина хвоста, видимую со стороны торцевого кольца (1, 2), а концевые части/шипы
(9, 10) имеют соответствующую форму в их поперечном сечении.
9. Сердечник по любому из пп. 3-8, отличающийся тем, что он имеет диаметр по крайней мере 0,8 м, измеренный между внутренними поверхностями торцевых колец (1, 2).
10. Сердечник по любому из пп. 3-9, отличающийся тем, что упомянутое зацепление
между опорными элементами (3) и торцевыми кольцами (1, 2) представляет фрикционное
соединение без клея, гвоздей или других подобных средств крепления.
11. Сердечник по любому из пп. 3-10, отличающийся тем, что количество опорных
элементов (3) и их ширина выбраны в зависимости от жесткости и температуры предмета
при его изготовлении и последующем наматывании на катушку.
2
BY 4915 C1
12. Сердечник по любому из пп. 3-11, отличающийся тем, что он выполнен из дерева
или деревянного волокнистого материала.
13. Сердечник по любому из пп. 3-11, отличающийся тем, что опорные элементы (3)
выполнены из металла, предпочтительно алюминия, для повторного использования, в то
время как торцевые кольца (1, 2) выполнены из деревянного волокнистого материала для
разового использования.
(56)
WO 91/16261 A1.
US 3661341 A, 1972.
US 3836093 A, 1974.
SU 551745 A, 1977.
SU 930466 A, 1982.
SU 56459 A, 1940.
Настоящее изобретение относится к способу изготовления катушки непрерывного
гибкого предмета, в частности шланга, гибкой трубки, каната и тому подобного, с образованием бухты для транспортировки к пользователю, при этом для изготовления катушки
указанный предмет наматывают на аксиально открытый сердечник, а данный способ
включает следующие шаги:
а) сердечник приводят в фиксированное состояние с помощью станка таким образом,
чтобы сердечник был прочно закреплен между двумя параллельными опорными кольцами
станка и центрирован посредством центрирующего элемента в каждом опорном кольце,
посредством чего формируют вращающийся блок,
б) вышеназванный предмет присоединяют к упомянутому устройству и приводят устройство во вращение на намоточном станке таким образом, чтобы предмет наматывался,
формируя упомянутую катушку, и
в) когда предмет отрезают, сердечник и катушку покрывают множеством непрерывных лент по направлению изнутри наружу без сцепления с опорными кольцами, после чего ленты натягивают и закрепляют, образуя упомянутую бухту.
Подобные шланги и гибкие трубки используются, например, для прокладки волоконно-оптического кабеля и доставляются в катушках, известных как бухта, где задействованы небольшие количества. Катушка не имеет сердечника и внешней оболочки и крепится
с помощью множества лент. На месте своего применения катушка размещается на специальном приспособлении, чтобы раскрутить шланг после того, как ленты были обрезаны,
или катушка помещается на землю, ленты обрезаются и шланг извлекается, что является
относительно неудобным. Поэтому такой способ делает невозможной доставку более
длинных отрезков шланга.
Деревянные барабаны обычного типа используются для доставки более длинных отрезков шлангов и гибких трубок, например, длиной 500-2000 метров. Поскольку данные
шланги и гибкие трубки требуют относительно большой радиус изгиба, должны быть выбраны такие деревянные барабаны, у которых диаметр внутренней цилиндрической части
сердечника равен 1 метру или более. Размер деревянного барабана, таким образом, обязательно будет иметь значение, что влечет за собой высокие затраты на производство и использование деревянных барабанов. Когда шланг или гибкая трубка доставляется на
деревянных барабанах к месту использования, деревянный барабан устанавливается на
специальном оборудовании для размотки шланга или гибкой трубки. Деревянный барабан
часто бывает асимметричным и шланг или гибкая трубка часто резко срывается, а работа,
таким образом, занимает больше времени. Более того, пустые деревянные барабаны
должны быть возвращены, чтобы использовать их для новой доставки шланга или трубки.
3
BY 4915 C1
Это увеличивает стоимость обслуживания и повторного использования деревянного барабана, что влечет за собой затраты на восстановление оборудования после износа и использования, а также может служить причиной нарушения его симметрии.
SE-9101042-1 описывает специальную систему для работы с непрерывными гибкими
предметами, такими как шланг или гибкая трубка, начиная с осуществления намотки кабеля или шнура и укладки намотки в форме бухты для транспортировки к пользователю.
Катушка получается путем обматывания предметом аксиально открытого цилиндрического сердечника в виде гильзы. Перед изготовлением катушки сердечник снабжается двумя
плоскими наружными защитными кольцами, имеющими концентрические опорные поверхности, соединенные с внутренними или внешними поверхностями сердечника в зависимости от того, какие формы защитных колец используются. После этого сердечник
фиксируется устройством, которое имеет два параллельных опорных кольца с центрирующими элементами, расположенными друг напротив друга таким образом, что сердечник
является закрепленным между опорными кольцами и центрированным их центрирующими элементами таким образом, что получается вращающийся блок. После этого предмет
прикрепляется к упомянутому блоку и весь блок приводится во вращение на намоточной
машине таким образом, что предмет крутится, образовывая катушку. Законченная катушка покрывается защитным покрытием, после чего связующие обручи пропускаются через
сердечник, закрывая катушку и защитные кольца, и затягиваются, образуя упомянутую
бухту. Опорные кольца снимаются с готовой бухты и используются далее для производства катушки. Готовая бухта доставляется в том же самом виде к месту использования, где
предмет для его размотки устанавливается на другое устройство. Это устройство также
имеет два параллельных опорных кольца с расположенными друг напротив друга центрирующими элементами. Закрепляя бухту между опорными кольцами и центрируя бухту с
помощью их центрирующих элементов, получают вращающийся блок, который поддерживает свободное вращение на вертикальной или горизонтальной оси вращения в специальном разматывающем устройстве. После обрезания лент и снятия защитного покрытия
предмет разматывают.
Используя систему операций, приведенную в вышеупомянутом описании изобретения
SE-9101042-1 для шлангов и гибких трубок волоконно-оптического кабеля, например, было обнаружено, что изготовленная катушка является относительно дорогой и необязательно надежной и имеет относительно высокий вес.
Способствующей этому причиной является, как было упомянуто ранее в отношении
деревянных барабанов, потребность в наличии сердечника, в данном случае гильзы, с
диаметром около 1 метра, и защитных колец с диаметром до 2,5 метров.
Предмет изобретения призван устранить проблемы, которые обычно ассоциируются с
использованием катушек и деревянных барабанов, и улучшить известную систему операций, производимых с непрерывными гибкими предметами, таким образом, что предметы,
такие как шланги и гибкие трубки, могут доставляться в форме бухт за более низкую,
приемлемую цену, при этом являются достаточно надежными, требуют на свое производство меньше материалов и соответственно имеют меньший вес.
Способ, согласно изобретению, характеризуется тем, что концевая часть заранее установленного количества продольных опорных элементов одинаковой длины приводится в
зацепление с двумя плоскими параллельными торцевыми кольцами с помощью соответствующих прорезей в них, расположенных близко к внутренней, кольцевой, концентрической опорной поверхности, ограничивающей центральное отверстие так, чтобы торцевые
поверхности опорных элементов совпадали с внешними сторонами торцевых колец, а
внутренние стороны опорных элементов совпадали с кольцевой опорной поверхностью, с
образованием упомянутого сердечника, после чего центрирующие элементы опорных колец вводят в отверстие и прижимают к кольцевым опорным поверхностям и внутренним
сторонам опорных элементов.
4
BY 4915 C1
Сердечник, согласно изобретению, характеризуется тем, что включает в себя определенное количество продольных опорных элементов одинаковой длины с концевыми частями, параллельными торцевыми поверхностями и внешними и внутренними сторонами;
два параллельных торцевых кольца имеют прорези, количество которых соответствует
количеству опорных элементов и которые расположены рядом с опорной поверхностью,
при этом концевые части опорных элементов введены в зацепление с прорезями для
удерживания торцевых колец параллельно друг другу и для удержания опорных элементов в аксиальном положении перпендикулярно торцевым кольцам, при этом внутренние
стороны опорных элементов совмещены с опорными поверхностями торцевых колец, а
торцевые поверхности опорных элементов - с внешними сторонами торцевых колец.
Изобретение далее будет описано более детально и пояснено чертежами.
Фиг. 1 - вид в перспективе законченного сердечника (в собранном виде), согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг. 2 - сердечник согласно фиг. 1 в разобранном виде. Данная фигура иллюстрирует
расположение различных частей, формирующих сердечник в собранном виде.
Фиг. 3, фиг. 4 - вид сердечника в перспективе в собранном и в разобранном состоянии,
согласно фиг. 1 и 2, но расположение частей соответствует второму варианту осуществления изобретения.
Фиг. 5-10 демонстрируют последовательность шагов для получения вращающегося
блока, катушки и готовой бухты.
Каждое торцевое кольцо 1, 2 имеет внутреннюю сторону 4 и внешнюю сторону 5, а
также центральное кольцевое отверстие 6. Торцевые кольца 1, 2 сконструированы с функциональной внутренней концентрической опорной поверхностью 7, имеющей определенный радиус и окружающей упомянутое отверстие 6. В торцевых кольцах 1, 2 рядом с
опорными поверхностями 7 выполнено определенное количество прорезей 8, проходящих
насквозь и выходящих лучами внутрь в направлении отверстия 6. Количество прорезей 8
соответствует количеству опорных элементов 3. Длина прорезей, т.е. их протяженность по
окружности, возрастает от внутренней концентрической опорной поверхности 7 по направлению к внешней окружности торцевого кольца 1, 2, придавая прорези 8 форму ласточкина хвоста. Расстояние между двумя смежными прорезями 8 сохраняется по
окружности всей внутренней концентрической опорной поверхности 7.
Торцевые кольца 1, 2, как и опорные элементы 3, стабильны по форме, т.е. они переносят нагрузки во время наматывания и разматывания шланга. Ширина торцевых колец 1,
2, т.е. радиальное расстояние между окружностью внутренней концентрической опорной
поверхности 7 и внешней окружностью 18, выбрана намеренно для того, чтобы предохранить опорные элементы во всех направлениях и выдерживать радиальное напряжение. С
этой целью ширина торцевого кольца составляет минимум 50-100 мм, т.е. разница между
внешним и внутренним диаметрами составляет 100-200 мм. По желанию может быть использована и большая ширина, но за счет увеличения потребления материалов и увеличения веса - двух факторов, которых следует избегать.
Каждый опорный элемент имеет по две концевые части 9, 10, две противоположно
расположенные торцевые поверхности 11, 12, внешнюю сторону 13 и внутреннюю сторону 14. Концевые части 9, 10 опорных элементов 3 подходят к прорезям 8 торцевых колец
1, 2. В более предпочтительном варианте осуществления изобретения ширина опорных
элементов 3 больше, чем длина (в направлении по окружности) прорезей 8, а концевые
части 9, 10 опорных элементов (3) выполнены в виде шипов с такой же формой в поперечном разрезе, как форма прорези 8, видимая со стороны. Каждый шип 9, 10, который
таким образом получает форму ласточкина хвоста, имеет длину по оси, равную толщине
ограничивающих колец 1, 2. Каждая из концевых частей, выполненных в форме центрально расположенных шипов 9, 10, переходит с каждой торцевой стороны шипа в функциональные внутренние опорные поверхности 15, 16 опорного элемента 3, которые расположены
5
BY 4915 C1
таким образом, чтобы примыкать к внутренним сторонам 4 торцевого кольца 1, 2 и образовывать ярко выраженные стопоры.
В процессе сборки шипы 9, 10 вводятся в зацепление с противоположными прорезями
8 торцевых колец 1, 2 в направлении к внутренним сторонам 4 таким образом, что получается без зазоров соединение типа ласточкин хвост. Соединение, полученное подобным
образом, предотвращает выпадение опорных элементов 3 из прорезей 8 в радиальном направлении. Внутренние опорные поверхности 15, 16 опорных элементов 3 примыкают к
торцевым кольцам 1, 2 так, что они оказываются зафиксированными в параллельном друг
к другу положении с минимально возможным расстоянием между ними. Для того, чтобы
на начальных операциях, описанных ниже, получить сердечник нужных размеров, таким
образом, чтобы опорные элементы 3 остались в прорезях 8, видимых снаружи в аксиальном направлении, необходимо для поверхностей противоположных сторон шипов 9, 10 и
прорезей 8 обеспечить сцепление друг с другом. Это и является преимуществом изобретения, т.к. для получения функционального соединения не требуется ни гвоздей, ни клея.
Каждый опорный элемент 3 имеет на своей внутренней стороне центральный паз 17,
проходящий между торцевыми поверхностями 11, 12 и имеющий определенное поперечное сечение.
На фиг. 3 изображен сердечник, а фиг. 4 иллюстрирует процесс изготовления сердечника согласно примеру осуществления изобретения, описанному выше, с единственной
разницей в том, что опорные элементы 3 значительно шире, а прорези 8 значительно
длиннее.
Ширина опорных элементов 3 и их количество выбирается, помимо всего прочего, в
зависимости от жесткости и температуры шланга при производстве и последующей намотке.
На фиг. 5 показано устройство, устанавливаемое на сердечник, как показано на фиг. 1,
для создания вращающегося блока, как показано более детально на фиг. 6. Устройство состоит из двух кольцевых, колесообразных, стабильных по форме опорных колец 20, 21 из
металла типа стали или алюминия и связующего звена для удержания опорных колец 20,
21 на определенном расстоянии по отношению друг к другу. Каждое опорное кольцо 20,
21 включает в себя внешнюю кольцевую часть 22, раструб 23 и множество спиц 24, поддерживающих и центрирующих раструб 23. В приведенном варианте осуществления изобретения раструб 23 имеет выступающий с внешней стороны осевой сердечник 25, и
упомянутое связующее звено образуется двумя противоположными частями 26, 27 сердечника, являющимися продолжением раструба 23 по направлению внутрь, для приведения в зацепление друг с другом, и тем самым образуя ось вращения 28. Каждое опорное
кольцо 20, 21 также на своей внутренней стороне имеет центрирующий элемент 29 концентрической формы с осью вращения и определенным радиусом. Показанный в данном
варианте осуществления изобретения центрирующий элемент 29 состоит из кольца с
внешней цилиндрической поверхностью, имеющей радиус, соответствующий радиусу
опорной поверхности 7 торцевого кольца 1, 2 для соединения друг с другом без зазора.
Части сердечника 26, 27 сцепляются между собой соответствующим сцепляющим звеном
(не показан). Опорные кольца 20, 21 выровнены таким образом по отношению к стержню,
что каждая спица 24 оказывается расположенной в центре, между шипами 9, 10 двух
смежных опорных элементов 3. Собранный вращающийся блок, показанный более детально на фиг. 6, затем помещается в намоточную машину (не показана) для наматывания
определенной длины шланга 30, чтобы получить катушку 31, как показано более детально
на фиг. 7. Как можно видеть, шланг будет примыкать к внутренним сторонам торцевых
колец 1, 2 и к внутренним сторонам спиц 24. Полученная катушка 31 после прикрепляется
к стержню с помощью множества лент 32, которые могут легко быть пропущены через
пазы 17 на внутренних сторонах 14 опорных элементов 3, так как они являются открытыми и таким образом доступны с обеих сторон центрирующего кольца 29 опорного кольца
6
BY 4915 C1
20, 21, и радиально с внешней стороны. Для предохранения катушки 31 защитные элементы 34, 35 расположены по бокам катушки и поперек нее, в местах, предусмотренных для
прокладки ленты 32. Когда ленты 32 натянуты и закреплены для получения соединения,
как показано на фиг. 8, опорные кольца отсоединяются друг от друга и снимаются с готовой бухты 33, как показано на фиг. 9 и 10, и бухта 33 готова к транспортировке к пользователю, где такое же устройство, включающее два опорных кольца с центрирующими
элементами и средства соединения, соединяется с бухтой 33 для повторного получения
вращающегося блока, который размещается в размоточном оборудовании. После обрезания и снятия лент 32, шланг 30 может быть вынут, оставляя сердечник, который может
быть полностью или частично сгоревшим по сторонам, в зависимости от того, включает
ли он в себя какие-либо части многоразового использования, например опорные элементы
из алюминия.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
7
BY 4915 C1
Фиг. 8
Фиг. 9
Фиг. 10
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
8
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
234 Кб
Теги
04915, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа