专利名称：将线状物缠绕在成形辊上的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在成形辊上缠绕多根线状物的装置。本发明还涉及在成形辊(former)上缠绕线状物的方法。线状物可以包括至少一根纤维和/或一起送入或缠绕在一起的两根或多根纤维。
背景技术：
从实践经验已经知道如何将纤维或纤维束缠绕在成形辊上。线状物或纤维束可以预先注入树脂，之后将注入树脂的纤维束缠绕在成形辊上。特别是，成形辊是一个圆柱形中空体，例如吹塑加工的塑料容器。所产生的成品可以用作液体或气体或类似物质的容器。通常，从实践经验也可以知道如何将至少一根纤维从多个不同的送入方向中的每一个送入方向上送入成形辊。通过所知的横向环来实现从不同方向上纤维的送入。该横向环设有多个分布在成形辊周围的传递元件。在该装置的操作过程中，至少一根线状物从传递元件上绕紧在成形辊上。在该过程中，可以将线状物沿正切方向引入成形辊中。从实践经验中所知的这种设备的缺点是由此所实现的工作技术柔性很差并且变化很小。
发明内容
相反，本发明的技术问题是提供一种上文所述的类型的设备，使用该设备，在进行最初的转动时，具有高度的功能可靠性和高精确度的非常柔性和可变化的工作技术是可能实现的。本发明的另一个技术问题是提供一种相应的方法。
为了解决该技术问题，本发明包括一种用于在成形辊上缠绕多根线状物的装置，其中，提供了至少一个横向环，该横向环至少部分地包围着成形辊，使用该横向环，可以将至少一根线状物从多个不同的送入方向中的每个送入方向送到成形辊上，至少一个传递元件与每个送入方向相关，至少一根线状物从该至少一个传递元件处绕紧在成形辊上，可以调节至少某些传递元件相对于成形辊轴线或相对于轴的距离。
在附图的基础上，将在下文对本发明进行更详细的描述，附图仅仅示出了一个实际的示例，该示例并不是限制所要求保护的发明，在示意图中图1示出了本发明装置的立体图，图2示出了第一种实施例中横向环的俯视图，图3以第二种实施例示出了图2的目的，图4以第三种实施例示出了图2的目的，图5以第四种实施例示出了图2的目的，图6以第五种实施例示出了图2的目的，图7示出了第六种实施例中的横向环，以及图8示出了距离调节装置的示意图。
具体实施例方式
本发明的上下文中的线状物特别指至少一根纤维或两根或多根纤维。将该至少一根纤维，优选为两根或多根纤维从传递元件上绕紧在成形辊上。纤维可以为玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维或者甚至是塑料纤维。
在一种实施例中，已知成形辊是套筒，或者换言之是保留在产品中或作为产品的一部分的成形辊。在其他实施例中，成形辊可以是心轴，该心轴在缠绕操作之后从产品上取出并可以再次用于进一步的缠绕操作。在缠绕操作的过程中，成形辊在旋转中被驱动是在本发明的范围内的。
方便地，横向环上设有用于成形辊的孔。这是指成形辊的轴线穿过横向环的中心孔。从多个送入方向中的每一个方向，用横向环将至少一根线状物或至少一根纤维，优选为两根或多根纤维送入。例如，可以存在8个送入方向，可以将一根或多根纤维从这些送入方向中的每一个送入方向送入。如果必要，送入方向的数量可以少于8个(例如1、2、3、4、5、6、7)或多于8个。传递元件与这些送入方向中的每一个方向有关。在传递元件上，被送入的纤维/线状物在最后与横向环接触，之后这些纤维/线状物绕紧在成形辊上。对于传递元件可以有几种结构。在最简单的情况中，传递元件可以是偏转销、转向杆或辊子或类似物。根据本发明的优选实施例，将传递元件设计为线状物导向环。其为具有优选圆形横截面的环形元件。也可以使用其他类型如开口环形、正方形或多边形。通过线状物导向环的环形孔将线状物送入成形辊中。方便地，将线状物导向环设置在传递臂或传递杆的端部。相对于成形辊的圆周，将传递元件设置在成形辊的周围，并距离成形辊一定距离处。
将至少某些传递元件以相对于成形辊的轴线相同的距离设置，这是处于本发明的范围内。根据本发明特定的优选实施例，将所有的传递元件相对于成形辊的轴线以相同的距离设置。
在一种非常优选的实施例中，至少某些传递元件相对于成形辊的轴线的距离可以共同、同时或同步调节。优选地，相对于成形辊的轴线的距离可以用单个的调节装置(例如调节器)共同、同时或同步调节。方便地，传递元件相对于成形辊的接近运动相对于成形辊以线性、特别是沿径向或沿切向发生。然而，传递元件相对于成形辊的接近运动也可以沿着弧形路径。优选地，横向环的所有的传递元件相对于成形辊的轴线的距离可以共同、同时或同步调整。然而，大体上，至少某些传递元件或所有传递元件相对于成形辊的轴线的距离可以相互独立地调节，这也在本发明的范围内。
根据本发明特定的优选实施例，共同、同时或同步调节的传递元件相对于成形辊的轴线总是以相同的距离设置。将传递元件方便地设置在成形辊周围或成形辊轴线周围的圆周上。
根据本发明的一种实施例，传递元件的线状物导向装置具有弧形或环形段。接着线状物或纤维缠绕在传递元件的弯曲导向平面上。根据另一种实施例，将传递元件设计为线状物导向环。在这种情况中，线状物或纤维穿过线状物导向环的孔，该线状物导向环的孔为圆形。
根据本发明的一种实施例，用传递元件到成形辊轴线的距离以可变光阑(iris aperture)的方式调节的标准来设计调节装置和/或调节器。作为一个示例，通过用一个闭合轨道的凸轮盘可以实现传递元件距离的调节，这将在附图的描述中进行详细的解释。
根据本发明的一种非常优选的实施例，一个合适的马达，特别是伺服马达或步进马达，可以用于调节装置的驱动。然而，也可以用气动、伺服气动、液压或伺服液压来实现用于传递元件距离调节的调节装置的驱动或促动。
作为一个示例，与有齿的齿轮啮合的冠状齿轮或带有相关锥齿轮的锥形冠状齿轮可以用于传递元件距离的调节。传递元件距离的调节也可以通过一个杆机构实现。此外，螺旋面也可以用于传递元件距离的调节。与有齿带或圆柱形冠状齿轮啮合的小齿轮的使用也能进行传递元件距离的调节。此外，传递元件距离的调节也可以通过楔形杆机构来实现。
本发明还包括一种用于将多根纤维缠绕在成形辊上的方法，其中，从多个不同的送入方向中的每个送入方向通过与送入方向相关的传递元件将至少一根线状物送入成形辊中，对于至少一些传递元件相对于成形辊轴线的距离可以调节。根据本发明方法的一种特别优选的实施例，对于至少一些传递元件，优选地对于所有传递元件，该距离可以同时或同步调整。
通过传递元件距离的调整，本发明允许一种非常柔性的、可变同时功能可靠的工作技术。特别是，在缠绕过程中能够实现较短的运动路径。因为距离的柔性调节，总是能够实现高的工作速度从而实现高的生产率。然而，可以将线状物更精确地放置在现有技术中所知可能的配置中。因此，用本发明方法生产的产品的特点是无缺陷的质量。可以进一步强调，本发明的装置成本较低，结构复杂性较低因此更容易制造。
附图涉及用于将纤维1缠绕在成形辊2上的装置。在一种根据附图的实例中，提供一个完全包围成形辊2的横向环3。换言之，成形辊2或者其成形辊轴线F穿过横向环3的一个孔4。通过横向环3，纤维1可以从多个不同的送入方向送入成形辊2。方便地，两根或者多根纤维1可以从一个送入方向送入。与每个送入方向相关的是一个传递元件5，纤维1可以通过该传递元件5绕紧在成形辊2上。换言之，在纤维1绕紧在成形辊2上之前，纤维1与横向环3的最后接触发生在传递元件5上。按照本发明，至少一些传递元件，优选为所有传递元件5到成形辊2或者成形辊轴线F的距离可以调整。图2到7示出了用来实现此目的的几种调整选择方式，或者几种调整工具。优选地，所有传递元件5到成形辊轴线F的距离是可以一起或者同步调整的。然而，原则上，单个传递元件5到成形辊轴线F的距离也可以相互独立地调整。在前文及下文中，传递元件5的距离a特别指从成形辊轴线F到纤维1在传递元件5上的最后接触点的距离a。
图2图示了具有三个传递元件5的横向环3。因此，在这种情况下，纤维1从三个送入方向送入成形辊2。在此情况下传递元件5设计成一个线状物导向环15，该线状物导向环15连接在作为一个杆元件的传递臂16上。这些传递臂16中的每一个可以绕一个旋转轴6转动。另外，每个传递臂16上设置一个拉长孔7，固定到驱动环9上的销钉8在该拉长孔7中接合。在驱动环9的转动过程中，传递臂16在双向箭头的方向上以线状物导向环15到成形辊轴线F的距离a变化的方式旋转。在本实施例中，所有传递元件5或者线状物导向环15的距离a同时或者同步调整并且所有传递元件5相对于成形辊轴线F总是具有相同的距离a。
按照图3的实施例使用一个锥齿轮机构来调整距离a。在这种情况下，与锥形冠状齿轮11啮合的锥齿轮10与每个传递元件5相关。在锥形冠状齿轮11的转动过程中，锥齿轮10也转动，心轴12或者连接在其上的螺杆也转动。在锥齿轮10和心轴12转动时，安装在心轴12外螺纹上的螺母13在心轴12上移动。因此从成形辊轴线F到传递元件5的距离发生改变。在这种情况下，传递元件5还设计成一个线状物导向环15，每个线状物导向环15连接在一个螺母13上。在该实施例中，所有传递元件5的距离a同时或者同步改变，并且所有传递元件5总是具有到成形辊轴线F相同的距离a。
按照图4的实施例还使用一个锥齿轮机构运行。在此情况下，与锥形冠状齿轮11啮合的锥齿轮10也与每个传递元件5相关。在锥形冠状齿轮11转动时，每个锥齿轮10也转动，因此与锥齿轮10啮合的调整螺杆14发生移动。为了实现这个目的，每个调整螺杆14的外螺纹与和锥齿轮10相关的内螺纹协同作用。在每个调整螺杆14上连接一个传递元件5，该传递元件5设计成一个线状物导向环15。同样在这种情况下，通过线状物导向环15的孔将纤维1送入成形辊2。在该实施例中，传递元件5或线状物导向环15的距离a同时或同步调整，并且传递元件5或者线状物导向环15的距离a总是具有到成形辊轴线F的相同距离a。
在图5中，传递元件5设计成线状物导向环15，每个该线状物导向环15连接在一个传递臂16上。在具有偏心盘24的小齿轮17的转动过程中，以传递臂16可以在双向箭头所示的方向上移动的方式使凸轮作用在传递臂16上。方便地，小齿轮17通过一个循环牵引机构驱动，例如通过一个有齿带18或者链条驱动。在按照图5的实例中，有齿带18还在转向滑轮上被导向，转向滑轮19可以在任何给定的时刻方便地驱动有齿带18。
图6示出了与图5相似的一个实施例。然而在此情况下，小齿轮17与一个圆柱形冠状齿轮20啮合。因此，在圆柱形冠状齿轮20转动过程中，传递臂16及其所连接的线状物导向环15一起在双向箭头的方向上移动。同样在按照图5和6的实施例中，传递元件5或者线状物导向环15到成形辊轴线F的距离a同时或者同步调整，并且所有传递元件5或者线状物导向环15在任何给定的调整作用位置上到成形辊轴线F总是具有相同距离a。
按照图7的实施例使用闭合轨道的凸轮盘21来运行。在每个设计成线状物导向环15的传递元件5上连接一个传递臂16，在该传递臂16上设置一个接合元件22，例如一个合适的销钉。接合元件22在一个弧形或者弯曲延长孔23中接合。在闭合轨道的凸轮盘21的转动过程中，传递臂16以这种方式在双向箭头的方向上移动，并且线状物15到成形辊轴线F的距离a以这种方式同时或者同步改变。
在图8中完全示意性地显示了以与按照图7中实施例类似的方式调整距离a的方法。在按照图8的实施例中，传递元件5的距离a以一个可变光阑的方式改变或者调整。
还需提到的是在缠绕过程结束后成形辊2或者心轴可以通过横向环3在轴向上去掉。然而，按照另一种实施例，成形辊2也可以通过横向环3上对应的孔沿径向去掉。
在2004年3月12日提交的欧洲申请04005981.8的全部内容结合到本申请中作为参考。
明显地，按照上面讲述的内容，可以对本发明进行多种修改和变化。因此，应当理解在所附权利要求的范围内，可以按照不同于此处所特别描述的方式实施本发明。
权利要求
1.一种将多根线状物或者纤维缠绕在成形辊上的装置，其包括至少一个横向环，其可以至少部分地包围成形辊，其中，横向环的构造使得至少一根线状物可以从多个不同的送入方向中的每个送入方向送到成形辊上，以及至少一个传递元件，其可调节地连接在横向环上，其中，至少一个传递元件与每个送入方向相关并且构造成将至少一根线状物引导到成形辊上，其中，一个或者多个传递元件和成形辊的纵向轴线之间的距离是可调的。
2.如权利要求1所述的装置，其中，两个或者多个传递元件到成形辊轴线的距离相等。
3.如权利要求1所述的装置，进一步包括连接一个或多个传递元件和横向环的调整器具，其中，将调整器具构造为调整一个或多个传递元件和成形辊轴线之间的距离，并且一个或多个传递元件可以一起调整。
4.如权利要求3所述的装置，其中，调整器具为闭合轨道的凸轮盘。
5.如权利要求3所述的装置，其中，调整器具是一个伺服电机或者步进电机。
6.如权利要求3所述的装置，其中，构造成一起调整的一个或多个传递元件总是相对于成形辊轴线以相同的距离设置。
7.如权利要求1所述的装置，其中，传递元件中的至少一个具有线状物导向件，该线状物导向件的形状为圆弧或圆环段。
8.如权利要求1所述的装置，其中，传递元件构造成一个线状物导向环。
9.如权利要求1所述的装置，其中，传递元件和成形辊轴线之间的距离可以使用存在于调整器具中的可变光阑来调整。
10.一种将多根纤维缠绕到成形辊上的方法，其包括用一个或多个传递元件从多个不同送入方向中的每个送入方向将至少一根线状物送入成形辊上，所述一个或多个传递元件与每个送入方向相关，以及对于至少某些传递元件，调整这些传递元件和成形辊轴线之间的距离。
11.如权利要求10所述的方法，其中，对于至少某些传递元件，所述距离是同时或同步调整的。
全文摘要
一种将多根线状物缠绕在成形辊上的装置，其中该装置具有至少一个至少部分围绕成形辊的横向环。通过该横向环，线状物从多个不同的送入方向上送入成形辊。每个送入方向与至少一个传递元件相联系，至少一根线状物通过该传递元件绕紧在成形辊上。至少对于一些传递元件，其到成形辊轴线的距离是可调整的。
文档编号B29C70/30GK1666944SQ20051005456
公开日2005年9月14日 申请日期2005年3月11日 优先权日2004年3月12日
发明者J·韦格 申请人:Eha特种机械制造有限公司