软管护套形成装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于形成包住管状构件的护套的装置，所述装置包括从动转子(20)，所述从动转子具有可绕着枢转轴线旋转的正面，以及在从动转子(20)上偏心设置的卷绕心轴(38)。所述卷绕心轴(38)适于旋转地安装卷曲的带材卷(32)。所述转子(20)包括至少一个安装在正面的平衡物(60)，所述平衡物可动态地移动，以至少部分地平衡由于将所述带材(32)从所述卷上移走而引起所述带材卷的重量变化。至少一个推进辊组件(75)安装在所述正面上，并且与部分带材(32)接触，以在将所述卷带从所述卷上移走时使所述卷曲的带材部分地变形。在所述护套成形期间，抗扭曲辊组件(90)防止所述带材(32)的扭曲变形。
【专利说明】软管护套形成装置
[0001]优先权声明
[0002]本发明声明美国临时申请序列号61/546,055，名称为“软管护套形成装置(Flexible Pipe Carcass Forming Apparatus) ”，于2011 年 10月 11 日提交的申请的优先权，并且进一步声明美国临时申请序列号61/554，639，名称为“软管护套形成装置(FlexiblePipe Carcass Forming Apparatus) ”,于2011年11月2日提交的申请的优先权，前述事项公开的每一项通过其完全引用在此合并。
【技术领域】
[0003]本发明通常涉及用于形成用来保护管状构件的材料和防护结构的机器。更具体的是，本发明涉及用于包住管状构件的护套形成机器。
[0004]护套机器生产软管的护套。所述护套的目的是防止所述管子在外部压力下压扁，例如，由于水压和在所述管的生产和安装期间的机械性压碎。其抗挤强度通常取决于应该抵抗住外部压力的金属护套的机械完整性。
【背景技术】
[0005]护套机器可以通过金属带片材的滚轧成形和卷曲工艺生产防护护套。例如，护套机器可以将平钢带(或者其他材料)冷成形为相互咬合的结构。
[0006]典型地，平带材如钢制品被从卷上取下来，并且经过一系列的变形操作以形成相互咬合的结构轮廓。这些操作通过压力机或者滚压机完成，所述压力机或辊压机逐渐改变所述带的轮廓，并且继而生产这种带，绕卷步骤在用于软管主体的所述护套的制造期间被使用。在一些例子中，所述护套带形成具有钩和谷的轮廓，以使得当卷绕所述带材时，相邻的卷曲通过钩和谷的嵌套相互咬合到一起。在制造期间，所述成形的带可以以一角度卷绕，以允许所生产的金属护套有充足的弹性。
[0007]通常用于形成护套结构的机器是很大的，并且它们需要以固定的盘或卷来进给所述金属带。对于特别大的护套结构，例如那些在超深海泵油操作中所使用的那些用于保护大直径结构的护套，需要使用更宽更重的金属带材料。因为更大量的金属带非常坚硬和沉重，安装所述带材卷并使它穿过用于轮廓成形的活动转子是不现实的。
【发明内容】
[0008]本发明的一方面，提供了一种用于形成包住管状构件的护套的装置，该装置包括从动转子，所述从动转子具有可绕着枢转轴线旋转的正面，以及在从动转子上偏心设置的卷绕心轴。所述卷绕心轴适于旋转地安装卷曲的带材卷。所述转子包括至少一个安装在正面的平衡物，所述平衡物可动态地移动，以至少部分地平衡由于将所述带材从所述卷上移走而引起的所述带材卷的重量变化。至少一个推进辊组件安装在所述正面上，并且与部分带材接触，以在将所述带材从所述卷上移走时使所述带材的卷曲部分地变形。
[0009]本发明的另一个方面，为了防止在所述护套成形期间所述带材的扭曲变形，抗扭曲辊组件被安装在所述正面上。
[0010] 本发明的又一个方面，至少一个夹持组件被安装到所述带材上，以控制将所述带材从所述卷解开，并且防止所述机器松脱。
[0011 ] 本发明的进一步方面,卷曲的带材卷可拆卸地且可旋转地安装到所述卷绕心轴上的。所述带材卷可以和转子上其他的带材卷相互替换。
[0012]本发明的另一个方面，辊组件被安装在所述正面，用来在将所述带材输送到轮廓成形辊组件中之前，使所述带材预变形。
[0013]通过考察下面的附图和详细描述，本发明的其他系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员会或者将会变得明显。其意图是，所有这样的附加系统、方法、特征和优点都在本发明的范围内，并且包括在所附的权利要求书中。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]参照下面的附图和说明，可以更好地理解本发明。图中的部件不一定按比例，反而会为了说明本发明的原理而被放大。此外，在图中，相同的附图标记用于标出贯穿不同视图的相应部分。
[0015]-图1是说明本发明的所述装置的实施例的正视示意图。
[0016]-图2是说明图1装置的透视图的示意图。
[0017]-图3是说明图1装置的附加透视图的示意图。
[0018]-图4是说明图1装置的侧视图的示意图。
[0019]-图5是说明图1抗扭曲棍组件特点的示意图。
【具体实施方式】
[0020]现在转到图1-5，其中示出了护套成形机器10，所述成形机器10具有为了能绕着轴23旋转运动而安装的主转子20。在靠近转子20的轴23的44处示出了传统轮廓成形工具，它使带材32形成通常的S形轮廓，以在如现有技术所知的螺旋管状防护结构中相互咬
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[0021 ] 所述转子20包括卷绕心轴38，所述卷绕心轴38能够可旋转地且可拆卸地接纳带材32的可转移卷轴30。一个例子是封装在3-米外径中的带材卷32。所述卷绕心轴38和所述卷轴30，在安装后，与转子20 —起绕着所述轴23旋转。
[0022]所述可转移心轴可实现将卷包从重卷生产线完全转移到所述轮廓成形机器的正面22上。按常规，所述卷包仅从所述重卷生产线抬升，并且将中心设置在前面板卡盘上。这能够引入开卷、失去适当张力，从而造成巨大安全风险。可转移的心轴可实现所述卷包在所述重卷生产线上被安全且有效地卷绕。所述卡盘轴、材料和侧板然后将会从所述重卷机上移走，并且被接纳在所述机器的正面22上。该设备在运转和锁紧机构方面与机床非常相似。通过在该移动期间对所述卷包的控制，操作员将可以以更加方便和安全的方式移动整个卷包。然后来自所述机器的空的心轴可以代替取自所述重卷机上的心轴。第三心轴可实现以最小停工时间连续转移空/满卷包。
[0023]为了平衡带材32的卷轴30的极端偏心旋转重量，一个或者多个的平衡块体60被安装到所述转子20的正面22上。在本实施例中，示出了两个平衡块体60，所述平衡块体60利用旋转电动机(traversing motors) 62沿着顺着转子20的弦的滚珠螺杆结构61移动,如图1所示。在轮廓成形过程期间，所述平衡块体60自动移动以校正所述转子20的偏转，所述偏转是因为在轮廓成形过期间，由于材料被解卷，可移动卷轴30的重量减少了。
[0024]如果所述带32为了逆转或者其他的情况被剪断，一个或者多个张紧夹持件70将被用来防止被剪断端的任何不必要的移动。所述卷包上的夹持件将防止所述带32穿过所述推进辊75后退到所述管上。另一个靠近所述卷绕心轴的夹持件将防止所述材料在所述卷包上松开，这种松开会导致安全风险和卷逆转。
[0025]为了促进所述卷材变形到未卷绕的状态并实现改进地送入如飞弓带引导器50的设备，称为推进器和矫直器辊组件75的辊组件可以用来从所述卷轴30上解开所述材料。调节辊52，如图1所示，利于进入所述成型辊80。所述推进器和矫直器组件用于帮助促进所述机器的安全和有效的张紧。在工作面板上，电机驱动的三个辊组件帮助将所述带材32输送到下一步工序。然后将允许操作员根据需要将所述工具张紧，以控制带32的量。
[0026]最后，为了防止轮廓扭曲，抗扭曲辊组件90仅在靠近所述装置的轴23的轮廓咬合过程前使用。在完全咬合的护套轮廓的成形期间，采取了几个渐进步骤以获得适当的尺寸。在一些实例中，倾向于将所述带32绷紧弯曲，所述带将起皱而非形成整圆弧。所述无支撑的带，由于施加的力，可能变弯曲。发生这种情况的主要区域是在当所述预成型带32的边从凸起位置滚到折向下、相互咬合的位置时的最后的折叠操作或者相互咬合操作期间。当绕着所述支撑心轴卷绕来形成管直径的时候，由于所述带32承受来自它的横截面的预成型加上纵轴预成型的拉力，该趋势可能加重。
[0027]为了减少在该工序中弯曲或者扭曲的趋势，所述抗扭曲辊90在折叠半径的内部区域增加成形的支撑，例如图5的折叠半径39，以允许所述带32彻底形成具有所期望的半径弯曲或者折叠，而不是仅具有起皱或者扭曲的趋势。在图5的实施例中，典型的抗扭曲辊90包括一系列的成形辊轴承，或者套管，通过支架装置94它们被保持在心轴上的沿着所述带轴23的位置上。所述抗扭曲辊90被设置成在折叠半径39的内部区域上提供成形支撑，并且具体地，所述支架装置94成一定角度，以在所述折叠点之前接触所述卷带32的内径39，如图5所示。因此，有利地，抗扭曲辊90不同于用于折叠带材的在先技术，在先技术应用合适的压力辊与整个折叠的外部形状相匹配，但是缺少内径支撑并且因此承受扭曲。
[0028]虽然已经描述了本发明的各种实施例，但是除了按照附加权利要求书和它们的等同方案外，本发明并没有被限制。此外，这里所描述的优点不一定是本发明的唯一优点，也不必期待本发明的每个实施例实现所有上述优点。
【权利要求】
1.一种用于形成包住管状构件的护套的装置，所述装置包括: 具有正面的从动转子，所述从动转子能够绕枢转轴旋转； 在所述从动转子上偏心设置的卷绕心轴，所述卷绕心轴适于旋转地安装卷曲的带材卷; 为了相对所述枢转轴运动，所述转子包括至少一个安装在所述正面的平衡物，所述至少一个平衡物能够动态地移动，以至少部分地平衡由于将所述带材从所述卷上移走而引起的所述带材卷的重量 变化；并且 至少一个推进辊组件安装在所述正面上，并且与部分带材接触，以在将所述带材从所述卷上移走时使所述带材的卷曲部分地变形。
2.如权利要求1所述的装置，进一步包括抗扭曲辊组件，所述抗扭曲辊组件用于在所述护套成形期间防止所述带材扭曲变形。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述抗扭曲辊组件包括一系列的成形辊轴承，所述成形辊轴承在折叠点之前与所述带的内径相接触。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述一系列成形辊轴承通过支架装置沿着带的轴线设置。
5.如权利要求1所述的装置，进一步包括至少一个安装到所述带材上的夹持组件，以控制将所述带材从所述卷解开。
6.如权利要求1所述的装置，进一步包括至少一个安装到所述正面的夹持组件，并且该组件与所述带材相配合，以控制将所述带材从所述卷解开。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述卷曲的带材卷能够拆卸地且能够旋转地安装到所述卷绕心轴上。
8.如权利要求1所述的装置，进一步包括安装在所述正面的辊组件，该辊组件用来在将所述带材输送到轮廓成形辊组件中之前使所述带材预变形，其中所述轮廓成形辊组件适于使所述带材形成能够与相邻已成形的轮廓边缘相互咬合的S形。
9.一种用于形成包住管状构件的护套的装置，所述装置包括: 具有正面的从动转子，所述从动转子能够绕着枢转轴旋转； 在所述从动转子上偏心设置的卷绕心轴，所述卷绕心轴适于旋转地安装卷曲的带材卷；以及 在所述护套成形期间防止所述带材扭曲变形的抗扭曲辊组件，其中所述抗扭曲辊组件包括一系列在折叠点之前与所述带的内径相接触的成形辊轴承。
10.如权利要求9所述的装置，进一步包括至少一个安装在所述转子正面的平衡物，为了相对所述枢转轴运动，所述至少一个平衡物能够动态地移动，以至少部分地平衡由于将所述带材从所述卷上移走而引起的所述带材卷的重量变化。
11.如权利要求9所述的装置，进一步包括至少一个安装在所述正面的推进辊组件，并且所述推进辊组件与部分带材接触，以在将所述带材从所述卷上移走时使所述带材的卷曲部分地变形。
12.如权利要求9所述的装置，其中，所述一系列成形辊轴承通过支架装置沿着带的轴线设置。
13.如权利要求9所述的装置，进一步包括至少一个安装到所述正面的夹持组件，并且该夹持组件与所述带材相配合，以控制将所述带材从所述卷解开。
14.如权利要求9所述的装置，其中所述卷曲的带材卷能够拆卸地且能够旋转地安装到所述卷绕心轴上。
15.如权利要求9所述的装置，进一步包括安装在所述正面的辊组件，所述辊组件用来在将所述带材输送到轮廓成形辊组件中之前使所述带材预变形，其中所述轮廓成形辊组件适于使所述带材 形成能够与相邻已成形的轮廓边缘相互咬合的S形。
【文档编号】F16L53/00GK104023867SQ201280061043
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年10月8日 优先权日:2011年10月11日
【发明者】沃尔特斯·F·汤普森, 杰里·L·艾森哈特, K·布莱恩·特维 申请人:巴特尔机械系统有限责任公司