ДОЗАТОР УПАКОВАННОЙ ПРОВОЛОКИ
WIRE COIL BATCHER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для дозирования проволоки, более точно, к устройству для разматывания сварочной проволоки, используемому для дозирования сварочной проволоки из барабана или другого контейнера согласно преамбуле п.п.1, 12 и 15.
Предпосылки создания изобретения
Проволоку часто упаковывают и хранят в контейнерах для доставки конечному пользователю. В частности, проволоку, используемую для сварки или пайки, сматывают в бунты при ее упаковывании в барабаны или ящики. После поставки конечному пользователю проволоку дозируют из контейнера для применения в любом количестве операций. Во многих случаях проволоку оставляют в контейнере и отмеряют по мере необходимости без извлечения всего бунта. Для облегчения извлечения поставщики часто скручивают проволоку при наматывании на барабан. Это помогает извлекать проволоку без вращения при ее разматывании.
Тем не менее, одной из сложностей дозирования проволоки из бунтов является ее плавное разматывание без сплетения или образования узлов во избежание дефектов или разрывов проволоки, влекущих за собой дорогостоящие перерывы в работе. Проволока может спутываться любым числом способов. Например, с верха бунта может отслаиваться множество витков проволоки, что приводит к спутыванию проволоки при ее разматывании с барабана. В других случаях витки проволоки могут разматываться и оставаться позади бунта, что приводит к сплетению проволоки.
Краткое изложение сущности изобретения
Существует потребность в устройстве, которое минимально соприкасается с бунтом, позволяя тем самым дозировать проволочные жилы из контейнера без запутывания и образования петель. Основным назначением настоящего изобретения является создание такого устройства с различными присущими ему преимуществами.
В вариантах осуществления настоящего изобретения по п.п.1, 12 или 15 описано направляющее устройство для дозирования из контейнера проволоки в бунте, которое имеет основание со стенкой, которая минимально соприкасается с проволокой в бунте в области, ближайшей к ее внутренней окружности. Направляющее устройство для проволоки также имеет множество способных упруго деформироваться выступов, прикрепленных к краю и проходящих радиально наружу в сторону стенок контейнера или в одном из альтернативных вариантов осуществления внутрь в сторону цента бунта. В зависимых пунктах формулы изобретения охарактеризованы предпочтительные варианты его осуществления. В частности, согласно п.12, из легкого полимерного материала может быть сформирована непрерывная полоса материала, и(или) один или несколько гибких выступов 40 может иметь множество щетинок 44, закрепленных относительно непрерывной полосы материала, при этом множество щетинок 40 проходит радиально по окружности непрерывной полосы материала преимущественно с равномерной плотностью, и(или) один или несколько гибких выступов 40 может иметь множество гибких лепестков 42, зафиксированных относительно непрерывной полосы материала, при этом множество гибких лепестков 42 расположено преимущественно с одинаковыми радиальными промежутками по окружности непрерывной полосы материала. Кроме того, согласно п.15 кольцевая деталь каркаса может образовывать окружность, размер которой преимущественно соответствует наружной окружности бунта, а один или несколько выступов имеют множество гибких щетинок, которые преимущественно доходят до внутренней окружности бунта.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан вид в перспективе дозатора проволоки, помещенного на штабель упакованной проволоки, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения,
на фиг.2 показан вид в перспективе дозатора проволоки согласно вариантам осуществления настоящего изобретения,
на фиг.3 показан частичный вид в разрезе одного из вариантов осуществления дозатора проволоки, минимально соприкасающегося с соответствующим штабелем проволоки в бунте, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения,
на фиг.4 показан вид в перспективе другого варианта осуществления дозатора проволоки согласно вариантам осуществления настоящего изобретения,
на фиг.5 показан вид в перспективе другого варианта осуществления дозатора проволоки согласно вариантам осуществления настоящего изобретения,
на фиг.6 показан вид в разрезе проволоки в бунте, хранящейся в контейнере, и системы разматывания проволоки с раздельными компонентами согласно вариантам осуществления настоящего изобретения,
на фиг.7 показан вид в перспективе показанной на фиг.6 системы разматывания проволоки согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Рассмотрим чертежи, которые служат лишь целям иллюстрации вариантов осуществления изобретения, а не его ограничения, в частности, фиг.1, на которой показан контейнер 10, в котором хранится определенное количество непрерывной проволоки, в целом обозначенной позицией 20. Контейнер 10 может быть в целом вогнутым и иметь множество боковин стенок 12 и панель 13 пола. Контейнер 10 может быть выполнен из долговечного материала, рассчитанного на хранение и транспортировку проволоки 20 и штабелирование в контейнере 10 проволоки 20 в бунтах. Одним из примеров долговечного материала является картон, который может быть гофрирован. Вместе с тем для изготовления контейнера 10 может использоваться любой материал, применимый в вариантах осуществления настоящего изобретения. Проволока 20 может храниться в контейнере в виде последовательных слоев проволоки 20, навитой на сердцевину 19. Направляющая 25 для дозирования проволоки, также называемая направляющим устройством 25 для проволоки, собственным весом опирается на край проволоки 20 в штабеле или бунте. В одном из вариантов осуществления направляющая 25 для дозирования проволоки минимально соприкасается со штабелем проволоки 20 в бунте и препятствует одновременному разматыванию из штабеля множества витков проволоки, как подробно описано в следующем абзаце.
Внутреннее пространство контейнера 10 может быть рассчитано на размещение проволоки 20. В одном из вариантов осуществления контейнер 10 может иметь форму барабана с круглым поперечным сечением. В альтернативных вариантах осуществления используются кубические контейнеры 10, имеющие четыре боковые стенки 12, соединенные друг с другом панелью 13 пола, как упомянуто выше. Могут быть предусмотрены вставки 15, образующие многоугольную границу, в которую вписан наружный периметр проволоки 20 в бунте. В частности, внутри контейнера 10 могут быть вертикально установлены угловые вставки 16, образующие восьмиугольную границу. Кроме того, контейнер 10 может быть закрыт не показанной крышкой для предотвращения попадания в контейнер 10 инородных веществ и других загрязнителей.
Как показано на фиг.1, а также на фиг.3, направляющая 25 для дозирования проволоки может помещаться внутри контейнера 10 и находиться вблизи верха бунта 22 для контроля и(или) регулирования плавного потока проволоки 20 по мере ее вытягивания из контейнера 10. Как отмечалось ранее, направляющая 25 для дозирования проволоки сконфигурирована на минимальное соприкосновение с бунтом 22 проволоки 20. Путем ограничения веса и степени соприкосновения поверхностей бунта 22 и направляющей 25 для дозирования проволоки проволока 20 может вытягиваться из верха бунта 22 с минимальными помехами, за счет чего снижается вероятность переплетения множества витков проволоки 20. Например, направляющая 25 для дозирования проволоки может соприкасаться с внутренней окружностей бунта 22 проволоки 20. Точнее говоря, направляющая 25 для дозирования проволоки может соприкасаться с внутренней окружностью бунта 22 преимущественно по касательной.
Кроме того, направляющая 25 для дозирования проволоки может иметь средство для ограничения одновременного отслаивания множества витков проволоки 20 с верха бунта 22. Такое средство может проходить от основания направляющей 25 для дозирования проволоки до стенок 12 контейнера 10, как подробнее описано далее. За счет этого обеспечивается разматывание только одинарных жил проволоки 20. Разумеется, что по мере вытягивания проволоки 20 из контейнера 10 высота бунта 22 будет уменьшаться. Специалисты в данной области техники легко поймут, что контакт между проволокой 20 в бунте и направляющей 25 для дозирования проволоки будет сохраняться за счет силы тяжести до достижения дна контейнера 10.
Как показано на фиг.2-4, направляющая 25 для дозирования проволоки может иметь основание 27 или нижнюю часть 27. В одном из вариантов осуществления основание 27 может быть выполнено из сплошной полосы материала. В частности, основанию 27 может быть придана форма кольцевого основания 27', которое может иметь в целом круглое поперечное сечение и характеристическую центральную ось С.Следует отметить, что поперечная конфигурация основания 27 не должна считаться ограничивающей изобретение. Вместо этого могут использоваться другие формы и конфигурации основания 27, включая без ограничения многоугольные формы, не выходящие за пределы предполагаемого объема охраны. Таким образом, полоса материала образует стенку 29 или стеновой элемент 29 направляющей 25 для дозирования проволоки.
Как показано на чертежах, стеновой элемент 29 имеет характеристическую ширину W. Следовательно, дальние концы стенового элемента 29 образуют первый край 32 и второй край 34, соответственно. Диаметр основания 27 может соответствовать диаметру внутренней окружности бунта 22. В одном из вариантов осуществления стеновой элемент 29 может быть расположен под углом к центральной оси С. Угол А между стеновым элементом 29 и окружностью первого и второго краев 32, 34 может быть выбран таким образом, чтобы стеновой элемент 29 по касательной соприкасался с внутренней окружностью бунта 22. Угол А может находиться преимущественно в интервале от 25° до 85°. Точнее говоря, угол А может составлять приблизительно 45°. Соответственно, первым краем 32 может являться первый верхний край 32, проходящий над верхом бунта 22. Аналогичным образом, вторым краем 34 может являться второй нижний край 34, проходящий под бунтом 22. Понятно, что в этом случае первый верхний край 32 имеет бόльшую окружность или диаметр, чем второй нижний край 34. Тем не менее, может быть выбран любой угол А и окружность или диаметр первого и второго краев 32, 34, применимые в вариантах осуществления настоящего изобретения. Легко понять, что за счет наклонного основания 27 направляющая 25 для дозирования проволоки может использоваться с разнообразными бунтами 22, имеющими различные диаметры внутренней окружности.
Следует отметить, что на фиг.2 и 4 показан в целом плоскостной стеновой элемент 29. Тем не менее, стеновой элемент 29 также может быть изогнутым как показано на фиг.3. Для формирования стенового элемента 29 может использоваться любой радиус кривизны, при котором направляющая 25 для дозирования проволоки может преимущественно по касательной соприкасаться с бунтом 22. Кроме того, для стенового элемента 29 и основания 27 может быть выбрана любая конфигурация, применимая в вариантах осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг.2, основание 27 направляющей 25 для дозирования проволоки может быть выполнено из полимерного материала. Одним из типичных примеров такого материала является акриловый полимер. В другом варианте осуществления полимерным материалом может являться термопластичный материал. Основание 27 может быть изготовлено одним или несколькими способами формования, включая без ограничения литье под давлением. Полимер, используемый для формирования основания, может представлять собой полимер низкой плотности или облегченный полимер, такой как, например, полиэтилен низкой плотности. Тем не менее, для формирования направляющей 25 для дозирования проволоки может использоваться любой полимерный или иной материал.
На фиг.2 и 4 показано, что, как отмечалось ранее, ограничитель 39 проволоки 20, также называемый ограничительным средством 39, может проходить от направляющей 25 для дозирования проволоки, точнее говоря, от основания 27 направляющей 25 для дозирования проволоки. В целях иллюстрации показано, что ограничительное средство 39 отходит от первого верхнего края 32. Тем не менее, ограничительное средство 39 может отходить от любой выбранной части основания 27, применимой в вариантах осуществления настоящего изобретения. В одном из вариантов осуществления ограничительное средство 39 может иметь выступы 40, которые могут являться в целом гибкими. Гибкие означает, что выступы 40 изгибаться или перемещаться, позволяя тем самым жиле проволоки 20 проходить по направляющей 25 для дозирования проволоки во время разматывания. Тем не менее, следует в прямой форме отметить, что выступы могут обладать определенной степенью жесткости. Иными словами, выступы 40 могут упруго деформироваться, восстанавливая свою первоначальную форму после того, как проволока 20 была протянута по направляющей 25 для дозирования проволоки.
Выступы 40 могут быть зафиксированы относительно основания 27. Как упоминалось ранее, основание 27 может быть выполнено из полимерного или термопластичного материала. Соответственно, выступы 40 в основании 27 могут быть выполнены в процессе формования или, в качестве альтернативы, заделаны в основание 27 в ходе отдельного процесса сборки. В других вариантах осуществления предусмотрены выступы 40, которые могут быть прикреплены к основанию 27 клейкими материалами или другими средствами, выбранными, исходя из здравой инженерной оценки. Кроме того, для установки 40 выступов на основании может быть выбран любой способ.
Как показано на фиг.2-4, выступы 40 могут быть жестко прикреплены к основанию 27, но являться гибкими, позволяя протягивать через них самую верхнюю жилу проволоки 20 во время разматывания. По мере вытягивания проволоки 20 из контейнера 10, например, не показанный электродвигатель подачи проволоки вытягивает загрузочный конец, т.е. самую верхнюю жилу вверх по направляющей 25 для дозирования проволоки. Загрузочный конец проволоки 20 радиально соприкасается с выступами 40 в различных положениях по окружности направляющей 25 для дозирования проволоки. Под действием усилия, вытягивающего проволоку 20, выступы 40 в этих конкретных положениях изгибаются, позволяя проволоке 20 проходить по направляющей 25 для дозирования проволоки. После этого выступы 40 возвращаются в исходное положение, в котором они соприкасаются с боковыми стенками 12 контейнера 10. Выступы 40 могут быть достаточно жесткими, чтобы не давать следующим виткам проволоки 20 одновременно проходить через направляющую 25 для дозирования проволоки. Следует отметить, что следующие витки проволоки 20 не вытягиваются из контейнера 10. Хотя под действием упругой силы, аккумулированной в бунте 22, от штабелированных бунтов могут отслаиваться следующие витки проволоки 20, за счет жесткости выступов 40 может предотвращаться прохождение следующих витков проволоки 20 по направляющей 25 для дозирования проволоки и тем самым сводиться к минимуму потенциальное спутывание.
Как показано на фиг.2, выступы 40 могут иметь гибкие лепестки 42. Лепестки 42 могут быть в целом плоскими и продольными. В одном из вариантов осуществления лепестки 42 могут быть выполнены из полимерного материала, такого как, например, нейлон или полиэтилен. Тем не менее, может использоваться любой материал, который обеспечивает соответствующую степень жесткости, необходимую для протягивания через лепестки 42 одного витка проволоки 20 и при этом предотвращения протягивания следующих витков проволоки 20.
Кроме того, число гибких лепестков 42 может изменяться. На чертежах показано 4 лепестка 42. Тем не менее, от основания 27 может отходить любое число лепестков 42. Направляющая 25 для дозирования проволоки может иметь дискретное число лепестков 42, что означает, что один лепесток 42а отличим на глаз от другого лепестка 42b. В этом состоит отличие от других вариантов осуществления, в которых используется большое количестве перекрывающихся выступов 40, что дополнительно рассмотрено далее. Лепестки 42 могут быть радиально разнесены по окружности основания 27. В частности, радиально разнесенные лепестки 42 могут находиться на одинаковом расстоянии друг от друга. Тем не менее, может быть выбрана любая схема расположения, не выходящая за пределы объемы охраны.
На фиг.3 и 4 проиллюстрирован другой вариант осуществления выступов 40. В этом варианте осуществления выступы 40 могут быть образованы гибкими щетинками 44. По своей конфигурации щетинки 44 могут походить на волоски из относительно тонких нитей. Материалом щетинок 44 может являться полимерный материал. Его примеры могут включать без ограничения полиэтилен или нейлон. Тем не менее, для формирования щетинок 44 может использоваться материал любого типа, который способен обеспечивать соответствующую степень жесткости, необходимую для прохождения по направляющей 25 для дозирования проволоки одного витка проволоки 20. В этом варианте осуществления направляющая 25 для дозирования проволоки может иметь большое количество щетинок 44, число которых может быть неразличимым на глаз. Иными словами, к основанию 27 может быть прикреплено множество щетинок 44. Щетинки 44 могут перекрывать друг друга. В одном из примеров конфигурации щетинки 44 могут быть равномерно распределены по окружности направляющей 25 для дозирования проволоки. Точное число щетинок 44 может изменяться. Тем не менее, подразумевается, что предусмотрено достаточное число щетинок 44 для функционирования описанным выше способом.
Рассмотрим на фиг.5, на которой проиллюстрирован еще один вариант осуществления направляющей 25 для дозирования проволоки. В этом варианте осуществления направляющая 25 для дозирования проволоки может иметь основание 50. Тем не менее, основание 50 может не соприкасаться с бунтом 22. Вместо этого от основания 50 могут отходить опорные элементы 54 для обеспечения минимального соприкосновения с бунтом 22 преимущественно в точке касания. Опорный элемент 54 может отходить от основания 50 строго по прямой. В частности, опорный элемент 54 может быть выполнен за одно целое с основанием 50 единым способом формования, аналогичным описанному выше способу. Вместе с тем, для формирования основания 50 в рассматриваемом варианте осуществления может быть выбран любой способ. Например, показано, что от основания 50 отходят четыре опорных элемента 54. Тем не менее, может использоваться меньшее или большее число опорных элементов 54. Соответственно, от основания 50 в одном направлении отходит дискретное число опорных элементов 54. Следует учесть, что выступы 40 отходят от основания 50 в противоположном направлении.
Как показано на фиг.6 и 7, в другом варианте осуществления настоящего изобретения система разматывания проволоки может иметь два или более направляющих элемента для дозирования проволоки, которые могут представлять собой отдельные узлы. В частности, ограничительное средство 29 может быть выполнено отдельно от основания 27. При помещении в контейнер 10 два или более направляющих элемента для дозирования проволоки не дают одновременно разматываться множеству витков проволоки. В одном из частных вариантов осуществления ограничительное средство 29 опирается непосредственно на верхнюю часть бунта 22, а основание 27 опирается на внутреннюю окружность бунта 22.
Основание 27 может быть сконструировано таким же способом, который описан выше, при этом основание 27 выполнено из полосы материала, имеет верхний край 32 и нижний край 34 и наклонные или профилированные стенки, но непосредственно не прикреплено к ограничительному средству 39. Ограничительное средство 39 может быть выполнено как отдельный кольцеобразный узел, содержащий выступы 40, образованные лепестками 42, щетинками 44 или любыми другими гибкими элементами, выбранными, исходя из здравого суждения. Выступы 40 могут отходить от кольцевой детали 43 каркаса, которая также опирается на бунт 22. В одном из вариантов осуществления выступы 40 отходят радиально внутрь от детали 43 каркаса. Тем не менее, предусмотрены альтернативные варианты осуществления, в которых выступы отходят радиально наружу или радиально как внутрь, так и наружу от детали 43 каркаса. Деталь 43 каркаса может иметь в целом дисковидную или стержневидную конфигурацию, что означает, что деталь 43 каркаса имеет квадратное (или прямоугольное) или яйцевидное (или круглое) поперечное сечение, соответственно. В любом случае ширина и толщина детали 43 каркаса может быть значительно меньше длины выступов 40. В данном случае следует отметить, что выступы 40 могут быть в целом выполнены в одной плоскости с деталью 43 каркаса. Иными словами, выступы 40 в целом перпендикулярны, т.е. преимущественно не наклонены относительно центральной оси детали 43 каркаса. Тем не менее, в объем охраны вариантов осуществления настоящего изобретения следует считать включенными выступы 40, отходящие с любым наклоном от детали 43 каркаса.
В одном из примеров осуществления выступы 40 образованы упруго деформируемыми щетинками 44, которые отходят радиально внутрь от детали 43 каркаса. Следует отметить, что при установке основания 27 и ограничительного средства 39 на бунт 22, щетинки 44 распределяются по площади верхней поверхности бунта 22, а основание 27 проходит под наклоном вверх и радиально наружу относительно стенок контейнера 10, соприкасаясь с бунтом 22 в области его внутренней окружности или вблизи нее. Во время разматывания проволоки 20 щетинки 44 отклоняются, позволяя протягивать проволоку 20 через ограничительное средство 39. Затем проволока 20 поступает вверх, проходит по периметру верхнего края 32 основания 27 и выходит из контейнера 10.
Окружность детали 43 каркаса может быть преимущественно такой же, как наружная окружность бунта 22. Тем не менее, окружность детали 43 каркаса может быть несколько меньше наружной окружности бунта 22. Кроме того, длина щетинок 44 может быть близкой к ширине поперечного сечения бунта, за счет чего щетинки 44 преимущественно покрывают площадь верхней поверхности бунта 22. Специалисты в данной области техники поймут, что по мере вытягивания проволока 20 разматывается с верха бунта 22 в различных радиальных положениях между внутренней окружностью бунта и наружной окружностью бунта. Соответственно, длина щетинок 44 может быть выбрана таким образом, чтобы они полностью покрывали площадь верхней поверхности бунта 22 и тем самым предотвращали одновременное разматывание множества витков проволоки.
Далее со ссылкой на все фигуры чертежей будет рассмотрено применение направляющей 25 для дозирования проволоки. Направляющая 25 для дозирования проволоки может быть помещена в контейнер 10 со штабелем проволоки 20 в бунте, которой может являться сварочная проволока 20. Затем направляющая 25 для дозирования проволоки может быть установлена на бунте проволоки 20 таким образом, чтобы основание 27 соприкасалось с проволокой 20 в бунте вокруг одного кольцевого элемента, т.е. по касательной к краю, образованному окружностью направляющей 25 для дозирования проволоки. В этом положении выступы 40 соприкасаются со стенками 12 контейнера 10. После этого загрузочный конец проволоки 20 может направляться через выступы 40 в механизм подачи проволоки, такой как электродвигатель для ее непрерывной подачи для сварки или работ другого рода. По мере уменьшения высоты штабеля проволоки в бунте направляющая 25 для дозирования проволоки под действием силы тяжести опускается на дно контейнера 10. Поскольку стеновой элемент 29 не соприкасается с верхней поверхностью бунта 22, проволока 20 преимущественно беспрепятственно соприкасается с направляющей 25 для дозирования проволоки и способна, не запутываясь, плавно перемещаться во время разматывания.
В варианте осуществления с использованием раздельных направляющих элементов для дозирования проволоки основание 27 может быть установлено на внутренней окружности бунта 22. Затем поверх основания 27 и на поверхность бунта 22 может быть помещена деталь 43 каркаса, содержащая выступы 40. Следует в прямой форме отметить, что последовательность установки раздельных направляющих элемента для дозирования проволоки может быть изменена. Затем проволоку 20 протягивают через выступы 40, которыми могут являться щетинки 44, направляют вокруг верхнего края 32 основания 27 и вводят в механизм подачи проволоки. В одном из частных вариантов осуществления при разматывании проволоки сверху контейнера 10 может быть установлен отдельный смоточный купол 46 (показанный на фиг.6, но применимый ко всем вариантам осуществления настоящего изобретения), имеющий отверстие 47 для подачи, через которое подают проволоку 20.
Изобретение было описано со ссылкой на раскрытые варианты осуществления. Ясно, что после ознакомления с описанием могут быть предложены усовершенствования и изменения. Предполагается, что все такие усовершенствования и изменения включены в изобретение, если они не выходят за пределы объема прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.
Ссылочные позиции на чертежах:
10 контейнер
12 множество боковых стенок
13 панель пола
15 вставки
16 угловые вставки
19 сердцевина
20 проволока
22 бунт
25 направляющая для дозирования проволоки или направляющее устройство для проволоки
27 основание
27' кольцевое основание
29 стеновой элемент
32 первый верхний край
34 второй нижний край
39 ограничительное средство
40 выступы
42 гибкие лепестки
42а лепесток
42b лепесток
43 кольцевая деталь каркаса
44 щетинки
47 отверстие для подачи
50 основание
54 опорный элемент
А угол
С центральная ось
W ширина