БЛОК НАМОТКИ ДЛЯ РЕЗКИ ПАНЕЛИ ОСТЕКЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
WINDING UNIT FOR CUTTING VEHICLE GLAZING PANEL

Настоящее изобретение относится к блоку намотки для использования в технике резки панели остекления транспортных средств с использованием режущей нити, такой как проволока или волокно.
Панели остекления транспортных средств, такие как ветровые стекла (лобовые стекла) транспортных средств обычно закрепляют в опорных рамках с помощью клеевого связующего материала, например, полиуретана, наносимого непрерывным валиком по периферии панели остекления и рамы.
Методы резки проволокой ранее были предложены и использованы для осуществления снятия панели остекления (для замены или иных действий). Иллюстративные методики раскрыты, например, в ЕР-А-0093283, патентной заявке CA 2034221, патенте US 6616800, патенте DE 4012207 и РСТ публикациях WO2006/030212, WO86/07017, W098/58779 и GB2494548. В частности, в WO2006/030212 и GB2494548 раскрыты способы, в которых в определенных обстоятельствах во время резки можно задействовать проволоку для протягивания или скольжения относительно связующего материала для того, чтобы пропилить или прорезать связующий материал насквозь. Они доказали свое преимущество.
В WO2015/039703 раскрыта технология, которая усовершенствует более ранние методики за счет использования протягивающей резки более управляемым и последовательным образом. Этот метод можно использовать с режущей проволокой или режущей нитью не из металла, например, с режущей нитью из синтетического волокна.
В технологии WO2015/039703, петлю режущей нити образуют по периферии всего лобового стекла на заданной фазе, а режущую нить прикрепляют на противоположных концах к каждой из соответствующих катушек намотки режущего устройства. В процедуре резки, при намотке на одну из катушек намотки, другая выполнена с возможностью обеспечения вытягивания режущей нити из соответствующей катушки. Другими словами, во время процедуры резания нить прикрепляют к обеим катушкам, и протягивание достигается путем обеспечения сматывания с одной из катушек, в то время, как нить наматывается на другую. В результате может происходить постоянная протягивающая резка на протяжении по существу всего процесса (разумеется, на протяжении большей части процесса резки).
Соответствующие механизмы намотки, связанные с каждой катушкой, имеют храповые механизмы, которые переключаются между «передним допустимым положением храпового механизма» и «обратным допустимым положением храпового механизма» (и нейтральным нерабочим положением храпового механизма), чтобы обеспечить во время процедуры резки наматывание на соответствующую катушку намотки или сматывание с нее. В рабочих положениях храпового механизма вращение допускается только в одном направлении. храповой механизм, как схематично показано на фиг.1А-1С, содержит подпружиненную собачку, которая зацепляется зубцами с кольцом храпового механизма, установленным на приводном валу механизма привода катушки. Собачка снабжена угловой поверхностью скольжения, и собачку можно поднять назад против пружины, для вращения вокруг ее оси, чтобы повернуть положение поверхности скольжения на 180 градусов. Этими альтернативными положениями являются «переднее допустимое положение храпового механизма» и «обратное допустимое положение храпового механизма», упомянутые ранее. В конфигурации фиг.1А вращение допускается только в одном направлении, а в другой конфигурации (фиг.1С) только в обратном направлении. Можно удерживать храповой механизм в нейтральном положении, которое показано на фиг.1В, в котором вращение разрешено в любом направлении.
Когда храповой механизм работает либо в конфигурации фиг.1A, либо фиг.1C, каждый раз в направлении допустимого вращения, собачка поднимается по зубцам по мере осуществления эффективного вращения, слегка сжимая каждый раз пружину. Это приводит к большему крутящему моменту, необходимому для осуществления вращения, чем в ином случае происходило бы для вращения без храпового механизма.
US6216969B1 относится к механизму обеспечения односторонней размотки.
В настоящее время разработана усовершенствованная техника и устройство.
В соответствии с изобретением предусмотрен блок намотки для намотки режущей нити, причем блок намотки содержит вращающийся вал шпинделя для намотки; храповое устройство, устанавливаемое на вал шпинделя с помощью одностороннего подшипника или муфты вращения.
Согласно альтернативному представлению, изобретение включает в себя блок намотки для наматывания режущей нити, причем блок намотки содержит вращающийся вал шпинделя для намотки; причем вращающийся вал шпинделя можно регулировать для работы в:
первом режиме, в котором шпиндель выполнен с возможностью свободного хода в первом направлении вращения, но вращение которого препятствуется в противоположном направлении и/или
втором режиме, в котором шпиндель выполнен с возможностью вращения против избирательно применяемого сопротивления, но вращение которого препятствуется в противоположном направлении;
и/или
третьем режиме, в котором вращение шпинделя полностью заблокировано.
В соответствии с еще одним альтернативным представлением, изобретение предусматривает узел намотки для намотки режущей нити, причем блок намотки содержит вращающийся вал шпинделя для намотки; работой вращающегося вала шпинделя управляет первое одностороннее устройство управления вращением (например, храповой механизм); и второе одностороннее устройство управления вращением (например, односторонний подшипник или муфта); оба устройства действуют совместно для управления вращением шпинделя.
Согласно любому аспекту, предпочтительно, чтобы операция осуществлялась посредством:
первого режима, в котором шпиндель выполнен с возможностью свободного хода в первом направлении вращения, но вращение которого препятствуется в противоположном направлении; и/или
второго режима, в котором шпиндель выполнен с возможностью вращения против избирательно применяемого сопротивления, но вращение которого препятствуется в противоположном направлении;
и/или
третьего режима, в котором вращение шпинделя полностью заблокировано.
Предпочтительно, чтобы храповое устройство содержало компонент, установленный для совместного вращения с односторонним подшипником или муфтой вращения.
Предпочтительно, чтобы храповое устройство содержало кольцо храпового механизма, установленный на одностороннем подшипнике или муфте вращения.
В одном варианте осуществления односторонний подшипник или муфта вращения содержит одностороннее устройство свободного хода.
В другом варианте осуществления односторонний подшипник или муфта вращения содержит муфту свободного хода.
Катушка намотки для режущей нити смонтирована на шпинделе.
Предпочтительно, чтобы катушку намотки можно было снять со шпинделя. Для установки катушки на вал шпинделя можно использовать магнитные средства.
Устройство предпочтительно снабжать крепежными средствами для прикрепления устройства к панели остекления.
Средство крепления предпочтительно снабдить одной или несколькими присосками.
Предпочтительно, чтобы один или несколько вращающихся направляющих шкивов режущей нити были расположены на расстоянии от шпинделя.
Предпочтительно, чтобы блок содержал множество валов шпинделей для установки соответствующих катушек режущей нити, расположенных на расстоянии друг от друга.
Предпочтительно, чтобы множество валов шпинделей содержали соответствующее храповое устройство, установленное на соответствующем валу шпинделя посредством соответствующего одностороннего подшипника или муфты вращения. Предпочтительно, чтобы один вал шпинделя имел одностороннее подшипниковое или муфтовое устройство, выполненное с возможностью обеспечения вращения в противоположном направлении к направлению допустимого вращения другого вала шпинделя.
Далее изобретение будет дополнительно описано, только в качестве примера, в конкретном варианте осуществления и со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
на фиг.1А-1С схематично показано храповое устройство во включенных, нейтральных и обратных включенных положениях соответственно;
На фиг.2 представлен схематичный вид сверху блока намотки иллюстративной системы резки в соответствии со способом согласно изобретению;
На фиг.3 и 4 представлены схематичные виды в последовательности техники резки согласно изобретению;
На фиг.5 представлен вид в разрезе приводного шпинделя и катушки блока согласно изобретению с храповой собачкой, установленной на своем месте;
На Фиг.6 представлен вид, аналогичный фиг.5, но с удаленной собачкой храпового механизма;
На фиг.7 и 8 представлены виды в перспективе и в разрезе в разобранном виде шпинделя блока согласно изобретению.
Обращаясь к чертежам, показана система резки, в частности, для использования при резке приклеенных панелей остекления транспортных средств, таких как ветровые стекла.
Система резки содержит блок 1 намотки, содержащий пару съемных креплений 10 всасывающих стаканов, позволяющих прикреплять блок намотки к лобовому стеклу. Крепления всасывающих стаканов содержат жесткий пластмассовый стакан 12 и подстилающую гибкую резиновую ограждающую мембрану 13. Соответствующие рычаги 14 включения/высвобождения обеспечивают возможность последовательного применения всасывания и высвобождения. Такие крепления для всасывания обычно используют в технологии замены и ремонта лобового стекла. Крепления 10 всасывающих стаканов шарнирно/с возможностью наклона прикрепляют к опорному шасси 15 узла намотки, чтобы гарантировать, что оба крепления 10 могут находиться в хорошем зацеплении с ветровым стеклом, несмотря на кривизну ветрового стекла. Основной корпус опорного шасси 15 несет подвесных пару катушек 4, 5 намотки, расположенных бок-о-бок. Катушки соединены с осевыми приводными валами шпинделя, которые поддерживаются в подшипниках, установленных на блоке намотки. Катушки 4, 5 приводятся во вращение в осевом направлении либо вручную с помощью ручной намотки, либо с помощью механического привода, такого как моторизованный наматывающий или закручивающий инструмент. Ручное или автоматическое приводное приспособление выполнено с возможностью зацепления с ведущими выступами, которые предусмотрены на противоположном конце приводных валов к катушкам 4, 5. Приводные валы представляют собой составные конструкции, содержащие ряд взаимосвязанных компонентов, которые будут подробно описаны ниже.
Снаружи катушек 4, 5 намотки расположены соответствующие проволочные направляющие шкивы 8, 9 из пластмассы с низким коэффициентом трения. Шкивы установлены с возможностью вращения относительно соответствующих осей вращения. Направляющие шкивы вращаются по мере того, как режущий провод тянут по касательной поперек шкивов, как будет описано.
Возвращаясь к предшествующему уровню техники, храповой механизм, как схематично показано на фиг.1А-1С, содержит пружину 49, нагружающую собачку 50, которая зацепляет углубления, образованные между зубьями 52 в кольце храпового механизма, установленном на приводном валу механизма привода катушки. Полностью вокруг кольца собачки предусмотрены зубья и промежуточные выемки для захвата собачки 50. Для пояснения на фиг.1А-1С показана одиночная выемка 51, которую может зацеплять собачка 50. Собачка 50 снабжена угловой поверхностью 53 скольжения, и собачку можно поднимать назад против пружины 49 для поворота вокруг ее оси, чтобы повернуть положение поверхности скольжения на 180 градусов. Этими альтернативными положениями являются «переднее допустимое положение храпового механизма» и «обратное допустимое положение храпового механизма», упомянутые ранее. В конфигурации фиг.1A, вращение допускается только в одном направлении, а в другой конфигурации (фиг.1C) только в обратном направлении. Можно держать храповой механизм в нейтральном положении, как показано на фиг.1B, в котором вращение разрешено в любом направлении. Вместо «зубьев» храповой механизм может содержать пазы в цилиндре с гладкой поверхностью. Это показано в кольце 80 храпового механизма на фиг.8, которое имеет гладкую поверхность 52, прерываемую серией проходящих в осевом направлении разнесенных друг от друга пазов 51, чтобы образовать храповые «зубья».
Когда храповой механизм работает в конфигурации либо фиг.1А, либо фиг.1С каждый раз в направлении допустимого вращения, собачка 50 поднимается над зубьями, когда происходит поворот, каждый раз эффективно немного сжимая пружину 49. Это приводит к большему крутящему моменту, требуемому для осуществления вращения, чем потребовалось бы в противном случае для вращения без храпового механизма.
Метод WO2015/039703 предназначен для улучшения методов предшествующего уровня техники (например, описанных в WO2006/030212 и GB2494548 с использованием резки протягиванием более контролируемым и последовательным образом. В соответствии с WO2015/039703 в процедуре установки образуют петлю режущей нити по периферии всего ветрового стекла 101, и режущую нить прикрепляют на противоположных концах к каждой из соответствующих катушек намотки.
При настройке блок намотки изначально снабжают (загружают) нитью значительной длины, уже намотанной на соответствующие катушки намотки, и располагают на внутренней стороне лобового стекла. Храповые механизмы катушек намотки переключают в положение храпового механизма, которое позволяет вытягивать режущую нить из соответствующих катушек намотки, и нить вытягивают из загруженного блока, причем отдельную длину 41a 41b тянут вокруг шкивов 8,9, пересекаемых, как показано на фиг.2. Усеченную вершину 41с петли нити 41 вытягивают и проталкивают через отверстие, образованное в ПУ клеящем валике. Таким образом, усеченную вершину 41c нити 41 вытягивают изнутри наружу транспортного средства в положение ниже блока 1 намотки.
Затем петлю нити расширяют и обводят по всей периферии лобового стекла 101 снаружи транспортного средства и располагают рядом с ПУ валиком. Это показано на фиг.3, где блок 1 расположен внутри транспортного средства, а длины 41d 41e также являются внутренними, но остальная часть петли 41f находится снаружи транспортного средства. Когда в положении, как показано на фиг.3, катушки намотки могут работать, как описано выше, разрезая протягиванием ПУ валик и высвобождая ветровое стекло из опорной рамы.
В процедуре резки при намотке на одну из катушек 4, 5 намотки другая конфигурация позволяет вытягивать режущую нить с соответствующей катушки. Другими словами, во время процедуры резания нить прикрепляют к обеим катушкам, и скольжение достигается путем обеспечения сматывания с одной из катушек, когда нить наматывается на другую. В результате может происходить непрерывная резка протягиванием на протяжении по существу всего процесса (конечно, на протяжении большей части процесса резки). Это достигается путем переключения храповых механизмов. Храповые механизмы соответствующего механизма намотки переключаются между «передним допустимым положением храпового механизма» - фиг.1A и «допустимым обратным положением храпового механизма» - «1C» (или с выключенным храповым механизмом/нейтральное положение - фиг.1B), чтобы включить или выключить намотку соответствующей катушки 4, 5 намотки во время процедуры резки. Когда храповой механизм работает в конфигурации либо фиг.1А, либо фиг.1С, каждый раз в направлении допустимого вращения, собачка поднимается по зубьям по мере осуществления эффективного вращение, каждый раз слегка сжимая пружину. Это приводит к большему крутящему моменту, требуемому для осуществления вращения, чем в противном случае потребовалось бы для вращения без храпового механизма. Следовательно, требуется большее усилие намотки, которое может быть значительным при добавлении к сопротивлению трения, вызванному нитью, режущей через клеевой валик.
В настоящем изобретении обеспечено усовершенствование по сравнению с известными устройствами резки предшествующего уровня техники путем использования для шпинделя приводного вала, который приводит в действие катушки 4, 5, механизма управления вращательным направлением, который содержит 2 односторонних вращательных устройства управления, взаимодействующих совместно. Например, механизм управления направлением вращения содержит храповой механизм, который можно применять выборочно, но который также содержит одностороннюю муфту или подшипник, установленный на валу.
Обращаясь к фиг.5 и 6, приводной шпиндель 60 содержит вал 61 шпинделя для установки катушки. Вал шпинделя соединен на другом конце с ведущим выступом 18. С помощью цилиндрического статора приводной шпиндель 60 устанавливают на шасси 15 блока намотки. Фланцевые подшипники 66, 67 соединяют статор 63 со шпинделем приводного вала. Магнит 70 предусмотрен в выемке быстросменной катушки, что позволяет устанавливать ее на шпиндель ведущего вала. Можно использовать другие средства крепления. Приводной выступ 18, как показано, фиксируется с помощью волнистой пружинной шайбы 64 и машинного винта 71 с шпинделем приводного вала.
С помощью односторонней муфты или подшипника 75 вращения кольцо 80 храпового механизма устанавливают на вал 61 шпинделя. Кольцо храпового механизма представляет собой элемент, снабженный храповыми зубьями и углублениями, проходящими вокруг кольца. Эта особенность обеспечивает управление или ограничение вращения вала 61 шпинделя двумя средствами, действующими совместно, а именно односторонней муфтой или подшипником 75 и храповым механизмом (собачка 85, входящая в пазы 51 между «зубьями» 52 на кольце 80 храпового механизма). Односторонняя муфта или подшипник 75 действуют так, что крутящий момент передается только между шпинделем приводного вала и установленным кольцом храпового механизма с вращением только в одном направлении. Такие односторонние вращательные устройства известны в данной области техники, например, в качестве муфты свободного хода или односторонней муфты свободного хода. Муфта свободного хода работает так же, как и роликовый подшипник, но вместо цилиндрических роликов используют не вращающиеся бруски с асимметричной восьмигранной формой. Когда блок вращается в одном направлении, асимметричные бруски скользят или свободно вращаются, чтобы позволить валу 61 шпинделя вращаться в этом направлении, но когда крутящий момент применяется в противоположном направлении, бруски слегка наклоняются, что приводит к клиновидному действию и связыванию, поскольку для ограничения движения в противоположном направлении за счет клиновидного действия соответствующих брусков на валу 61 шпинделя и кольца 80 храпового механизма будет образовываться трение, в виде фрикционного зацепления. Бруски обычно подпружинены, так что они блокируются с очень небольшим зазором.
В результате такой монтажной конструкции вращением вала ведущего шпинделя можно управляться с помощью храпового механизма 90 (собачки 85 и кольца 80 храпового механизма), работающим совместно с односторонней муфтой или подшипниковым устройством 75. Эффект заключается в следующем:
1. С храповым механизмом в нейтральном положении (то есть собачка 85 полностью отсоединена от кольца 80 храпового механизма). В этом состоянии вал 61 шпинделя может приводиться в движение в направлении, разрешенном односторонней муфтой или подшипниковым устройством 75. Кольцо 80 храпового механизма не ограничен храповой собачкой 85, а просто вращается в унисон с односторонней муфтой или подшипниковым устройством 75, таким как муфта свободного хода, описанная выше, в направлении, разрешенном односторонней муфтой или подшипниковым устройством, то есть в направлении, разрешенном формой брусков, которые образуют муфту свободного хода. Храповой механизм не применим за счет того, что он не оказывает активного влияния на движение вала 61 шпинделя, а скорее перемещается в унисон с валом 61 шпинделя. Вал 6 шпинделя свободно вращается в одном направлении (то есть направление, разрешенное односторонней муфтой или подшипниковым устройством 75). Если режущую нить тянут с катушки 4, 5, в этом состоянии это легко сделать по причине очень небольшого сопротивления - состояние свободного хода. Операция бесшумна (храповые «клики» не слышны). Это состояние может быть предпочтительным для ведущего вала 61 шпинделя, поскольку оно минимизирует крутящий момент намотки. Состояние свободного хода также можно использовать для резки волоконной нитью при стягивании с катушки, поскольку нить волокна не подвержена «запутыванию» как проволока. Это можно описать как режим, в котором вал шпинделя выполнен с возможностью свободного хода в первом направлении вращения, но предотвращено его вращение в противоположном направлении. То есть, когда режущую нить вытягивают из катушки 4, 5, вал шпинделя может свободно вращаться в первом направлении, то есть в направлении отпускания, поскольку муфта свободного хода позволяет валу 61 шпинделя перемещаться в первом направлении вследствие состояния свободного хода муфты свободного хода. Однако при движении вала 61 шпинделя во втором направлении, то есть в противоположном направлении, движение вала 61 шпинделя блокируется клиновидным действием соответствующих брусков при наклоне брусков, образующем фрикционное зацепление между валом шпинделя и кольцом 80 храпового механизма, который предотвращает движение вала 61 шпинделя.
2. В этом режиме применяется храповой механизм 90, и вращение вала 61 шпинделя допускается в том смысле, в каком разрешено односторонним подшипником/муфтой, то есть собачка 85 зацепляет пазы 51 между зубьями 52 на кольце храпового механизма, а односторонняя муфта или подшипник 75 крепится кольцом 80 храпового механизма к валу 61 шпинделя, тем самым обеспечивая возможность перемещения вала 61 шпинделя под действием кольца 80 храпового механизма и собачки 85. Величину зацепления между собачкой 85 и зазорами 51 можно регулировать. Чем больше величина зацепления между собачкой 85 и пазом 51, тем больше величина сопротивления, обеспечиваемого собачкой 85, движению вала 61 шпинделя. В этом случае вращение вала 61 шпинделя вместе с односторонней муфтой или подшипниковым устройством 75 и кольцом 80 храпового механизма допускается в одном направлении, но не в другом (то есть в направлении, разрешенном односторонней муфтой или подшипниковым устройством), но с некоторыми действием со стороны кольца 80 храпового механизма. Эффект храпового механизма состоит в том, что существует большее сопротивление вращению, чем в одностороннем состоянии свободного хода, описанном выше. Во время вращения необходимо преодолеть силу пружины 49 храпового механизма. Если режущую нить в этом состоянии тянут с катушки, это менее легко сделать, потому что есть сопротивление преодолению усилия пружины храпового механизма. Во время работы храповой механизм «щелкает». Эта ситуация может принести пользу, если во время разрезания протягиванием требуется некоторое сопротивление, а также в условиях свободного хода во время разрезания протягиванием для предотвращения выпадения проволоки из катушки (запутывания). Это можно охарактеризовать как режим, в котором вал шпинделя выполнен с возможностью вращения против избирательно применяемого сопротивления. Сопротивление, создаваемое собачкой 85, зацепляющей зазоры 51 между зубьями 52 на кольце 80 храпового механизма и прикладывании небольшой, но не непреодолимой величины сопротивления движению вала 61 шпинделя в первом направлении, означает, что движение вал 61 шпинделя в первом направлении допускается - с некоторым щелчком. Установка кольца 80 храпового механизма на вал 61 шпинделя посредством односторонней муфты или подшипника 75, как описано выше, означает, что перемещению вала шпинделя во втором направлении (направлении, противоположном первому направлению), препятствует заклинивающее действие брусков, которое образует фрикционное сцепление между брусками, валом 61 шпинделя и кольцом 80 храпового механизма.
3. С помощью храпового механизма 90 применяется разрешающее вращение в противоположном направлении, разрешенное односторонним подшипником/муфтой 75. В этом состоянии храповой механизм (собачка 85 и кольцо 80) препятствует вращению в одном направлении, а односторонняя муфта или подшипниковое устройство предотвращает вращение в другом направлении. Шпиндель удерживается против вращения в любом направлении. Это можно охарактеризовать как режим, в котором полностью предотвращено вращение шпинделя.
Шпиндели 61 приводного вала для отдельных соответствующих катушек 4, 5 имеют одноходовые подшипниковые или муфтовые устройства, выполненные с возможностью вращения в противоположных направлениях.
Устройство согласно изобретению, имеющее механизм управления вращательным направлением, который содержит 2 односторонних устройства управления вращением, взаимодействующих совместно, обеспечивает техническое превосходство над известными намоточными устройствами предшествующего уровня техники для резки блоков панелей остекления.